Innhold
- Spesifikasjonsoversikt
- Tri-klynge CPU-design er mainstream
- Gaming treffer et annet utstyr
- AI forbedringer
- Hvilken er raskest?
- Hør Gary Sims diskutere forskjellene på Podcast
Tre store SoC-designere for smarttelefoner har nå detaljert sin neste generasjons design, som skal drive smarttelefoner gjennom hele 2019. Huawei var først med Kirin 980, som allerede drev Huawei Mate 20-serien. Samsung fulgte med og kunngjorde Exynos 9820. Nå annonserte Qualcomms nettopp Snapdragon 855.
Som vanlig tilbys et utvalg ytelsesforbedringer både i CPU og GPU-avdelingen. Det er også et fortsatt fokus på "AI" -behandlingsmuligheter og raskere 4G LTE-tilkobling, men ingen out-of-the-box 5G-brikke på markedet ennå. Hvis du tenker på et dyrt smarttelefonkjøp neste år, er her alt du trenger å vite om brikkesettene som vil gi dem strøm.
Spesifikasjonsoversikt
Disse høyytelsesbrikkene går alle videre til nyere teknologier over hele linjen. Det er de nyeste arm- og tilpassede CPU-design, nyere GPU-komponenter, læringssilisium til maskinvare og raskere LTE-modemer. Samsung og Qualcomm er ledende i bransjen her med 2 Gbps LTE-brikker med sportslige massebærere-aggregeringsteknologier, som burde tilby tilkoblingsforbedringer i cellekanten og i tette områder over Kirin 980. Multimedia-støtte fortsetter å presse videre også med HDR og til og med 8K-innhold støtte som vises i både Exynos og Snapdragon-brikkene, og maskinvarestøtte for H.265 og VP9-kodeker for bedre effektivitet.
Spesielt 5G-modemer er fraværende fra alle tre av disse neste-gen-brikkene, noe som kan virke underlig gitt presset noen transportører og produsenter gjør for 5G i 2019. Imidlertid støtter alle tre sjetongene 5G via eksterne modemer, noe som gjør det til en ekstrautstyr for de enhetene som introduserer støtte tidlig.
Huawei og Qualcomm er nå på TSMCs 7nm, mens Samsung er like bak på sin egen 8nm-prosess.
Mye mer oppstyr har blitt gjort om løpet til 7nm. Huawei gjorde dette til en sentral del av sin kunngjøring fra Kirin 980, som fikk Qualcomm til å uttale at den ville bygge sin neste generasjonsbrikke på TSMCs 7nm-prosess også. Mobilindustrien går allerede raskt videre fra 10nm i sin jakt på krafteffektivitet og mindre silisiumfotavtrykk. For oss forbrukere bør 7nm-brikker bety lengre batterilevetid og enheter med høyere ytelse.
Samsungs bruk av den interne 8nm-noden antyder at egen 7nm-teknologi ikke er helt klar for masseproduksjon. Samsung forventer en beskjeden forbedring av strømforbruket på 10 prosent mellom 10nm og 8nm prosesser. I mellomtiden kan TSMC skryte av en forbedring på 30-40 prosent med sin egen flytting fra 10 til 7nm - helt klart mye bedre hvis nøyaktig. Selvfølgelig vil andre faktorer avgjøre det endelige strømforbruket, men Samsungs brikke kan godt være litt dårligere her.
Tri-klynge CPU-design er mainstream
CPU-design for smarttelefoner er for øyeblikket mer interessante og mangfoldige enn de har vært på lenge. Dagens octa-core streber etter innovative, mer effektive klyngedesign bestående av mer forskjellige og kraftig tilpassede CPU-kjerner enn noen gang før. big.LITTLE har gitt vei for stor, mellom, liten, med Cortex-A76, A75, A55, og Samsung fortsetter å kaste et sterkt tilpasset design i miksen.
2 + 2 + 4 CPU-klynger med en delt L3-cache er stiftene til Huawei og Samsungs design. Denne overgangen vekk fra en 4 + 4-design til en tri-klynge er mer optimal for vedvarende toppytelse i en smarttelefonformfaktor og bør også forbedre energieffektiviteten. Snapdragon 855 tar denne filosofien et skritt videre, med en 1 + 3 + 4 CPU-design.Den "primære" kjernen i Snapdragon 855 kan skryte av dobbel L2-cache og en høyere klokkehastighet enn de tre andre store kjernene, noe som gjør den til den tunge løfteren når det kreves topp ytelse på enkeltråd.
Huawei og Samsung valgte 2 + 2 + 4 CPU-design, mens Qualcomm har gått for 1 + 3 + 4. Alle tre sikter mot høyere og mer bærekraftig ytelse.
Mens Qualcomm og Huawei holder seg til Cortex-A76 kjerner i de store og midtre delene, velger Samsung for den eldre Cortex-A75, sannsynligvis sparer på silisiumstørrelse og potensielt varme. Dette vil bidra til å gjøre opp for de garanterte tilpassede CPU-kjernene, og også gi rom for noen ekstra GPU-kjerner sammenlignet med Kirin. Samsung implementerte sitt eget klyngestyringssystem av typen DynamIQ, da Arm ikke lisensierer sin DynamIQ-delt enhetsteknologi for bruk med tilpassede kjernekonstruksjoner, så vi må vente med å se hvordan alle disse designene håndterer oppgaveplanlegging.
Det andre store spørsmålet for denne kommende generasjonen er om Samsungs fjerde generasjons tilpassede CPU-design er kraftigere og like effektive som Arm Cortex-A76, som danner grunnlaget for Kirin 980 og er tilpasset i Snapdragon 855. Den tredje generasjonen M3 kjernen var ikke så god som Qualcomms finjusterte Cortex-A75 inne i Snapdragon 845 i begge henseender, og Samsungs eget 20 prosent ytelsesøkning og 40 prosent effektivitetsprognoser var kanskje ikke helt nok til å jevne spillefeltet.
I mellomtiden har vi allerede sett Kirin 980 utmerker seg med både enkelt- og flerkjernet CPU-ytelse, og vi ser godt på forrige generasjons produkter. Det er noen store designforskjeller med Snapdragon 855, men potensialet til Cortex-A76 ser absolutt imponerende ut.
Gaming treffer et annet utstyr
Når mobilspillingen fortsetter å ta en stor del av det globale markedet, er det gode nyheter å finne i denne siste runden med høytytende SoC-er. Både Samsung Exynos 9820 og Kirin 980 bruker den nyeste Arm Mali-G76 GPU, som vil presse spillytelsen opp et stort hakk.
Mens Kirin 980 bruker en 10-kjerne konfigurasjon, omtrent tilsvarer en 20-kjerne Mali-G72, tilbyr Exynos 9820 ekstra ytelse med en 12-kjerne Mali-G76 implementering. Samsungs brikkesett bør være den bedre utøveren for spillere, og referansemerkene nedenfor antyder også at dette er tilfelle med ganske god margin.
Denne implementeringen lukker også gapet med dagens generasjons Adreno-grafikk. Vår hands-on med Kirin 980 bekrefter at spillytelsen i ballparken til nåværende Snapdragon 845-telefoner, noen ganger litt foran, noen ganger bak, men aldri bryter bort. Snapdragon 855 lover å legge til ytterligere 20 prosent i forhold til den nåværende generasjonen, som holder nesen spesielt utenfor foran hele 2019. Selv om Mali-G76 MP12-konfigurasjonen inne i Exynos 9820 gir Snapdragon 855 et veldig nært løp for pengene.
Oppsummert tilbyr Snapdragon 855 håndsett den beste spillytelsen i år, fulgt av Exynos 9820, og deretter Kirin 980. Selv om alle disse SoC-ene vil være mer enn raske nok for en anstendig opplevelse på de fleste high-end mobile titler.
AI forbedringer
Maskinlæring, eller AI som noen kaller det, har også sett et stort ytelsesøkning på tvers av alle disse SoC-ene. For første gang støtter Samsung dedikert maskinlæringsmaskinvare i SoC-en med en neural prosesseringsenhet (NPU) som tilbyr opptil en 7x ytelsesøkning sammenlignet med Exynos 9810. Huawei har doblet seg på NPU-silisium inne i Kirin 980, noe som absolutt utvider selskapets allerede imponerende "AI" -funksjoner.
Qualcomms Snapdragon har lenge støttet maskinlæringsoppgaver, via en heterogen blanding av CPU, GPU og DSP i stedet for med spesifikk maskinlæringsmaskinvare. DSP-en er designet for rask matematikk og har introdusert utvidelser for spesifikke operasjoner, men det har aldri vært en dedikert design for maskinlæring.
Massematriks tensor-matematikk støttes nå i maskinvare i alle tre av disse flaggskip SoC-ene.
Denne generasjonen, Qualcomm ser ut til å ha avgjort med typen ekstra maskinvare den ønsker å øke maskinens læringsytelse. Innføringen av en Tensor-prosessor til Hexagon 960 burde virkelig bidra til å akselerere Snapdragon 855-ytelsen i en rekke applikasjoner.
AI-ytelse er notorisk vanskelig å måle fordi den er veldig avhengig av hvilken type algoritmer du kjører, datatypen som brukes og de spesifikke egenskapene til brikken. Det ser ut til at bransjen har slått seg til rette med prikkprodukt, masse matrise multipliser / multipliserer seg som det vanligste tilfellet å akselerere, og alle tre av brikkene gir et stort løft for ytelse og energieffektivitet til denne typen applikasjoner.
For forbrukere betyr det raskere og mer batterieffektiv ansikts- og objektgjenkjenning, stemmetranskripsjon på enheten, overlegen bildebehandling og andre "AI" -applikasjoner.
Hvilken er raskest?
Med enheter som endelig er i hendene, har vi kunnet se på ytelsesforskjellene mellom Snapdragon 855, Exynos 9820 og Kirin 980 litt nærmere.
CPU-klokt skyver Snapdragon 855 ytelseskonvolutten på interessante nye måter på grunn av det unike CPU-kjerneoppsettet og litt høyere klokkehastigheter. Det tar det Huawei allerede har oppnådd med Kirin 980 og skyver ideen til ytterligere ytterpunkter. Imidlertid er det Exynos 9820 som er den mest interessante brikken på CPU-fronten. Selskapets fjerde generasjon tilpassede CPU-kjerne leverer mer enkelt kjerne-grynt enn Cortex-A76-basert design funnet i Snapdragon 855 og Kirin 980.
På grunn av bruken av to mindre Cortex-A75 kjerner for multi-tasking holder ikke brikkesettet tritt med Snapdragon 855 i arbeidsmengder med flere kjerner. Kirin 980 kommer fremdeles like bak Samsungs Exynos, på grunn av de lavere samlede klokkehastighetene enn de rivaliserende sjetongene. Huaweis flaggskip SoC er fremdeles veldig nippete, men batterilevetiden har helt klart hatt en høyere prioritet enn rå ytelse. Det samme kan ikke sies for Samsungs kraftsultne og ærlig enorme tilpassede CPU-kjerner.
Som vi diskutert tidligere, pakker Snapdragon 855s Adreno 640 grafikkbrikke i mest GPU-hestekrefter av alle disse brikkene. GPU flyr forbi Arm Mali-G76-delene i sine rivaler med betydelig margin i 3DMark og vinner de fleste GFXBench-tester også (litt mer om det på et øyeblikk). Dessverre for Huawei, faller Kirin 980s 10-kjerne Mali-G76-implementering godt under sine rivaler og vil resultere i langsommere bildefrekvens i blødningstittel. Prestasjonen faller et sted rundt fjorårets flaggskip Exynos og Snapdragon. Dette er ikke tregt, men det kommer ikke til å tilby ytelse med blødning.
Før håndsett ble Exynos Galaxy S10 håndsett merkbart varmere enn konkurrentene mens vi benchmarking, så vi har også gjennomført noen bærekraftige ytelsestester på brikkene. Resultatene gir ikke god lesning for Exynos 9820, ettersom den tydelig slår tilbake ytelsen tidligere enn konkurrentene. Så selv om Exynos 'Mali-G76 MP12 gir Adreno 640 et løp for pengene sine i en rask test, vil Snapdragon 855 tilby mye bedre ytelse vedvarende i løpet av en moderat spilløkt.
Det tar omtrent bare 9 minutter før Exynos 9820 gir en ytelse på rundt 16 prosent. Huawei's Kirin 980 med en mindre Mali-G76 MP10-konfigurasjon opprettholder ytelsen i omtrent 15 minutter. I mellomtiden klarer Qualcomm Snapdragon 855 å opprettholde svært konsistent ytelse i denne referansen i omtrent 19 minutter. Her ser Exynos 9820 en ny reduksjon i ytelsen. I prosent viser Snapdragon 855 mest 31 prosent av ytelsen, med et gjennomsnittlig fall på 27 prosent. Derimot gir Exynos 9820 seg opp til 46 prosent, med et gjennomsnittlig fall på 37 prosent. Samsungs brikke er for varm til å opprettholde topp ytelsespotensialet.
Med funksjonsmessig kaster Qualcomm så mange statister i SoC du kan ønske deg. Superrask LTE, 5G-støtte hvis du vil ha den, hurtiglading, jeg er ikke helt overbevist om at 8K-videostøtte virkelig er noe smarttelefoner vil trenge når som helst snart, men vi har også høyere bildefrekvens for lavere oppløsninger, noe som er flott. Samsungs Exynos pakker i et lignende utvalg av funksjoner og et lynrask LTE-modem. Kirin 980 har deg ganske godt dekket, og alle kan støtte 5G-modemer for smarttelefoner fra 2019.
LESE: De beste smarttelefonprosessorene for mellomtoner i 2019
For spillere leder Qualcomms Adreno 640 grafikkjerne kjernen. For de fleste applikasjoner er Arm's Mali-G76 mer enn rask nok, men de som leter etter ekstrem ytelse på toppen av linjen vil kanskje velge et Snapdragon-drevet håndsett neste år.
Totalt sett ser alle disse sjetongene veldig imponerende ut og vil skyve ytelse, og enda viktigere energieffektivitet opp et annet nivå. Flyttingen til 7nm, eller 8nm i Samsungs tilfelle, er gode nyheter for batterilevetiden, om ikke annet. Videre går vi inn i en epoke med unike og interessante CPU-klyngedesign og maskinlæringsevner. Smartphone SoC-teknologi fortsetter å innovere med imponerende hastighet.
