Qualcomm Snapdragon 636 — революционный чипсет средней ценовой категории. Снапдрагон что это

Snapdragon 652 против Snapdragon 820

Сравнение характеристик и функциональных возможностей двух распространённых мобильных процессоров 2016 года.

Введение

Мобильная система на чипе Snapdragon 820 компании Qualcomm была передовым продуктом первой половины 2016 года и нашла применение во многих флагманских смартфонах этого времени. Не такой известный чип Snapdragon 652 также оказался довольно востребованным в качестве более бюджетного варианта, среди прочих войдя в состав смартфонов HTC 10 Lifestyle и LG G5 SE.

Эти смартфоны являются облегчёнными версиями флагманов 2016 года по более низким ценам. Желающие сэкономить могут посмотреть на различие между двумя процессорами Snapdragon.

Спецификации

Сразу можно заметить разницу в конфигурации вычислительных ядер. Snapdragon 820 является 4-ядерным процессором с ядрами Qualcomm Kryo. Snapdragon 652 задействует архитектуру big.LITTLE и состоит из четырёх производительных ядер ARM Cortex-A72 и четырёх ядер Cortex-A53 с более низким расходом энергии. В этом отношении он напоминает выпущенный годом ранее процессор Snapdragon 810, но в последнем использовались не такие производительные ядра Cortex-A57.

Cortex-A72 и Kryo являются мощными ядрами, поэтому смартфоны на их основе не испытывают проблем с вычислительной производительности. Каждый процессор умеет хорошо масштабировать свои действия под однопоточные и многопоточные задачи. Главная разница заключается в управлении энергопотреблением, рассеивании тепла и загрузке задач, но всё зависит от сценария применения устройства.

Snapdragon 652 создан на основе более крупного и дешёвого технологического процесса 28 нм, Snapdragon 810 произведён на техпроцессе 20 нм, а Snapdragon 820 на 14 нм. Чем меньше это значение, тем лучше производительность и ниже энергопотребление, так что Snapdragon 820 лидирует. Из этого не следует, что Snapdragon 652 испытывает проблемы с нагревом, но здесь правильное распределение нагрузки имеет для инженеров имеет большее значение.

Возможно, избежать нагрева позволило решение установить тактовую частоту ядер Cortex-A72 на 1,8 ГГц против 2,2 ГГц в Kryo. При этом максимальное значение Cortex-A72 на 28 нм может составлять 2 ГГц, а на 16 нм вырастает до 2,5 ГГц.

Занимаемое восемью ядрами дополнительное пространство отнимает место у графического чипа. Разница в графике между этими процессами более заметна. Snapdragon 820 использует Adreno 530, лучший вариант полуторагодичной давности, тогда как Snapdragon 652 довольствуется Adreno 510. Последний по скорости не может сравниться даже с Adreno 430 в Snapdragon 810, но сопоставим по мощности с Adreno 418 в Snapdragon 808.

Таким образом, геймеры могут быть разочарованы возможностями Snapdragon 652. Для тех, кто запускает игры изредка, скорости может хватить. Она будет на уровне LG G4 в Snapdragon 808.

В бенчмарке AnTuTu Snapdragon 652 располагается рядом со Snapdragon 810 и выше 6-ядерного Snapdragon 808. Snapdragon 820 опережает их со значительным отрывом благодаря превосходству в GPU.

Прежде чем завершить тему производительности, назовём последнее значительное различие. Snapdragon 820 поддерживает намного более быструю двухканальную оперативную память LPDDR4 с тактовой частотой до 1866 МГц, а на Snapdragon 652 только двухканальную LPDDR3 933 МГц. Таким образом, даже если в смартфонах на этих процессорах объём оперативной памяти одинаковый, скорости будут разные. Это оказывает заметное влияние на время запуска приложений и игровую производительность.

Функциональность

Snapdragon 820 поддерживает цифровой сигнальный процессор Qualcomm Hexagon 680 и процессор обработки изображений Spectra, которые могут применяться для обработки аудио, видео и графики. На этих сопроцессорах обработка более эффективная и расходует меньше энергии. Как и в случае с оперативной памятью, нужно, чтобы производители устройств задействовали их.

Есть между процессорами и не такие заметные различия. Поскольку Snapdragon 820 был флагманской моделью, его функциональные возможности более обширные, чем у Snapdragon 652. Здесь снова наличие разной функциональности зависит от их производителей устройств, поэтому нужно внимательно смотреть аппаратные характеристики смартфонов.

Оба процессора поддерживают стандарт быстрой подзарядки Quick Charge 3.0, поэтому время подзарядки должно быть одинаковым. Только Snapdragon 820 поддерживает беспроводную подзарядку WiPower. Snapdragon 652 не поддерживает ещё и протокол USB 3.0, поэтому перенос больших файлов будет занимать больше времени.

Что касается стандарта связи LTE, Snapdragon 820 использует модем X12, у которого теоретическая скорость выше, чем у модема X8 внутри Snapdragon 652. Скорости входящего и исходящего соединения составляют 450 и 150 Мбит/с против 300 и 100 Мбит/с благодаря дополнительной агрегации несущих частот. Многие пользователи не заметят разницы в скорости доступа в интернет.

Таким образом, по функциональным возможностям Snapdragon 652 не может сравниться с Snapdragon 820, пришлось сократить возможности, чтобы сделать процессор более дешёвым для более дешёвых смартфонов. Несмотря на это, разница в производительности и опциях между верхним и средним сегментом рынка постоянно сокращается.

Источник: www.androidauthority.com

setphone.ru

всё, что нужно знать о главной мобильной платформе 2018 года

6 месяцев назад 23 марта 2018 в 15:17 1985

Qualcomm показала новую версию своего флагманского чипа Snapdragon 845 в конце 2017, а к февралю 2018 года подоспел первый смартфон — пока референсное устройство, ещё не вышедшее в продажу. В чипе ожидаемо обновились процессор, модем, графический и звуковой модуль. Но добавилось и кое-что новое — модули для работы искусственного интеллекта, нужд машинного обучения и безопасности.

На презентации Snapdragon 845 руководитель компании Qualcomm Кристиано Амон, отметил, что уже треть от ВВП одного только Китая — это цифровая экономика. И дальше будет только больше — растёт производство устройств для этой экономики: в следующие три года с конвейеров сойдут ещё 9 миллиардов смартфонов, в результате две трети населения планеты будут обладать хотя бы одним аппаратом. Причём множество производительных моделей получат именно чип Snapdragon 845.

Процессор Kryo 385 — на 20% быстрее

Сердце Snapdragon 845 — процессорный модуль Kryo 385, относящийся уже к третьему поколению процессоров Qualcomm. Он состоит из 8 ядер, разбитых на два кластера: 4 ядра помощнее для сложных задач вроде игр и 4 ядра средней производительности для вещей попроще, вроде просмотра видео. В этой логике ничего нового, тоже самое было и в предыдущем флагмане Snapdragon 835 с процессором второго поколения — Kryo 280.

Ничего нового нет и во внутреннем дизайне ядер. Как и в прошлом флагмане, все процессорные ядра — по лицензии ARM Cortex. Если точнее, то все они — из высокопроизводительной серии Cortex-A, где A — сокращение от Application (англ. приложение). В ARM маркируют ядра также как в Intel и AMD маркируют процессоры: самые производительные начинаются на 7, сбалансированные — на цифру 5, менее мощные — на цифру 3. Qualcomm от заложенных в Kryo 280 традиций не отошла: в Kryo 385 упакована комбинация мощных и средних ядер.

Раньше Qualcomm только лицензировала архитектуру ARM, а ядра проектировала своими силами под брендом Krait. Но в 2013 году Apple неожиданно стала лидером индустрии мобильных чипов, представив первый 64-битный чип — Apple A7. Почувствовав отставание, Qualcomm вынуждена была отвечать и сменила тактику, компания перешла от собственного дизайна ядер к лицензированному дизайну ARM.

Apple к сентябрю 2017 года выпустила в продажу смартфоны уже на пятом поколении своего 64-битного чипа Apple A11 Bionic, установленном в iPhone 8, 8 Plus и iPhone X. Нынешнюю разработку Qualcomm можно считать лишь четвёртым поколением 64-битных чипов компании, причём устройства на Snapdragon 845 выйдут в продажу сильно позже новых iPhone.

Чип	Snapdragon 845	Snapdragon 835	Snapdragon 821
Процессор	Kryo 385	Kryo 280	Kryo
Мощные ядра	4 × Cortex-A75, 2,8 ГГц	4 × Cortex-A73, 2,45 ГГц	2 × 2,34 ГГц
Слабые ядра	4 × Cortex-A55, 1,9 ГГц	4 × Cortex-A53, 1,9 ГГц	2 × 1,8 ГГц

Четыре производительных ядра — Cortex-A75, самые мощные модели из доступных в линейке Cortex-A, дополнительно улучшенные в Qualcomm и работающие на частоте до 2,8 ГГц. Такой показатель — абсолютный рекорд среди всех процессоров на конец 2017. Он на 350 МГц выше предыдущего Kryo 280 (с Cortex-A73), а в Qualcomm говорит о 25-30% приросте производительности.

Четыре эффективных ядра — это ARM Cortex-A55, они работают на частоте до 1,9 ГГц. Qualcomm заявляет о 15% приросте производительности относительно слабых ядер Kryo 280 (Cortex-A53) предыдущего поколения при идентичной частоте.

Техпроцесс Snapdragon 845, как и его предшественника Snapdragon 835, выполнен по 10-нм норме FinFET (Fin Field-Effect Transistor, англ. плавниковый полевой транзистор). Qualcomm занимается только разработками и предпочитает договариваться о производственных линиях и техпроцессе со сторонними компаниями. С 2015 года такой договор заключён с заводами Samsung Foundry, поэтому чипы выходят на разработанных инженерами Samsung техпроцессах. Для предыдущего флагмана Snapdragon 835 использовался 10-нм техпроцесс первого поколения, так называемый 10LPE (Low Power Early, англ. низкое энергопотребление раннее). А для изготовления нового Snapdragon 845 используется уже второе поколение 10-нм техпроцесса — 10LPP (Low Power Plus, англ. низкое энергопотребление плюс). По сравнению с первым, второе поколение обещает или экономить 15% энергии на том же уровне производительности или обеспечивать на 10% больше производительности, но уже без экономии энергии.

Процессор	Kryo 385	Kryo 280	Kryo
Кэш L1	Личный 256 Кб у A75 и 128 Кб у A55	Личный	Личный
Кэш L2	Личный 1 Мб у мощных, 512 Кб у слабых	Общий 2 Мб у мощных и 1 Мб у слабых	Общий 1 Мб у мощных и 512 Кб у слабых
Кэш L3	Общий 2 Мб	—	—

Объём персонального для каждого ядра кэша первого уровня (L1) закономерно вырос: у больших ядер он составляет 256 Кб, а у маленьких — 128 Кб. Но серьёзной новацией стало появление персонального кэша ещё и на втором уровне (L2) — раньше он был общим для каждого кластера ядер. Теперь в Kryo 385 у больших ядер его объём составлял 1 Мб, а у маленьких — 512 Кб.

Кэш третьего уровня (L3) в предыдущих чипах отсутствовал как таковой. Теперь он здесь, хотя доступ к нему общий для всех вычислительных ядер и графического ядра Adreno. Объём этого кэша составит 2 МБайта, а управлять доступом к нему будет тот же контроллер, который займётся и распределением вычислительной нагрузки — Qualcomm SDM845, работающий по технологии ARM DinamiQ, наследнике аналогичной технологии big.LITTLE. Если суммировать объём кэша Kryo 385, то пока он не может сравниться с Apple A11 Bionic, но прогресс налицо — Qualcomm уже достаточно близка.

В конечном итоге новые ядра ARM с увеличенным кэшем и большей тактовой частотой, новый техпроцесс Samsung 10LPP и собственные доработки компании Qualcomm, позволяют создателям Kryo 385 заявлять о внушительных 30% прироста производительности по сравнению с предшественником Kryo 280. Независимые эксперты говорят о 20% приросте как в одноядерным, так и во многоядерном тестировании на референсной модели.

Память LPDDR4X — больше моделей на 8 Гб

Snapdragon 845 работает с таким же типами памяти, как его предшественник Snapdragon 835: LPDDR4X и LPDDR4. Однако памяти LPDDR4X производится всё больше, а значит и будущие модели преимущественно будут оснащены ею. Рабочая частота памяти составляет 1,8 ГГц, а максимально поддерживаемый объём всё тот же — 8 Гб, хотя некоторые ожидали увидеть в 2018 году Android-смартфоны уже с 16 Гб ОЗУ.

Референсное устройство от самой Qualcomm оснащено 6 Гб оперативной памяти. В прошлом году вышли сотни моделей на Snapdragon 835, большинство оснащалось 4 Гб оперативной памяти, около 30 моделей — 6 Гб и всего 7 моделей получили 8 Гб ОЗУ: Xiaomi Mi Mix 2, Razer Phone, Archos Diamond Omega, OnePlus 5 и 5T, а также ZTE nubia Z17 и Z17s. Пока не раскрыты технические характеристики планируемых на 2018 год моделей, но можно спекулировать, что 8 Гб получит значительно большее число аппаратов, а большинство будут иметь как раз 6 Гб LPDDR4X.

Графика Adreno 630 — 45% прирост

Графический модуль Snapdragon 845 дорос до шестого поколения Qualcomm и получил обозначение Adreno 630. В предыдущих чипах, Snapdragon 835 и 821, использовались Adreno 540 и 530 соответственно. Странным образом новый чип в Qualcomm называют не GPU (Graphical Processing Unit, англ. графический процессор), а VPS (Visual Processing Subsystem, англ. подсистема визуальной обработки).

Компания не делится детальным подробностями внутреннего устройства Adreno 630. Но известно, что канал передачи данных на дисплей расширен в 2,5 раза. В результате чип позволяет вывести изображение сразу на два дисплея разрешением 2 400 × 2 400 и частотой 120 кадров в секунду каждый. Такая ширина канала необходима для шлемов и очков виртуальной реальности. Также к поддержке 10-битного HDR в разрешениях 4К добавилась поддержка гаммы Rec. 2020. Правда, будет ли видна разница — зависит от дисплея.

По оценкам независимых экспертов в некоторых тестах производительность Adreno 630 на 40-45% выше Adreno 540.

Обработка изображений Hexagon 685 — теперь и для нейронных сетей

В Snapdragon 845 также обновился модуль DSP (англ. Digital Signal Processing, англ. обработка цифрового сигнала). Новейшая итерация получила наименование Hexagon 685.

В отличии от своих предшественников, Hexagon 682 и Hexagon 680, новый модуль не просто занимается обработкой фотографий и видео на лету, но и производит многопоточные векторные вычисления — проводит до нескольких тысяч операций за такт, в противовес нескольким сотням, на которые способен процессор. Такие новации в DSP — ответ Qualcomm на запрос об обсчёте алгоритмов нейронных сетей и машинного обучения прямо на устройстве вместо облака.

Данные с камер Spectra 280 — в гамме BT.2020

Модуль обработки потока данных от камеры, называемый ISP (Image Signaling Processor, англ. процессор данных изображений) полностью переделан. В Snapdragon 845 за обработку голого потока данных с камер отвечает Spectra 280 ISP.

Spectra 280 ISP обрабатывает больше цветовой информации тремя путями. Во-первых, переходом от 8-битного цвета на канал к 10-битному, что даёт пользователю больше оттенков в той же гамме. Во-вторых, расширением цветового охвата от стандарта Rec. 709 до стандарта Rec. 2020, что увеличивает спектр видимых сенсором камеры цветов. В-третьих, увеличением яркости до 10 000 нит, то есть разница между уровнями освещённости объектов одного оттенка передаётся значительно точнее. В результате объём обрабатываемых ISP цветовых данных вырос в 64 раза.

Всего Spectra 280 ISP способна обработать 16 мегапикселей при 60 кадрах в секунду (например, 4К) и делать всё это HDR10. Также чип способен вести высокочастотную (то есть замедленную, в пересчёте на 24 кадра) съемку в 480 кадров в секунду при разрешении до 720p. Обработка и запись фото поддерживается в разрешении до 32 МПкс. Для одиночной камеры или 16 МПкс. для двойной.

Чип также проводит энергоэффективную многокадровую очистку шума, ускоренную программную стабилизацию изображения и может компенсировать временную фильтрацию, помимо прочего, снижая таким образом нагрузку на процессор.

Звук Aqustic — с кодеками aptX HD

Отдельным компонентом системы Snapdragon 845 стал аудиочип: Qualcomm Aqustic. Он поддерживает Bluetooth 5, а вместе с ним и самые последние беспроводные аудиокодеки aptX и aptX HD, обеспечивающие более высокое качество звука через Bluetooth.

Помимо кодеков, Qualcomm Aqustic поддерживает ещё и проприетарную технологию Qualcomm TrueWireless, которая позволяет транслировать звук напрямую на устройства его воспроизведения. Обычно в Bluetooth наушниках, у которых два независимых беспроводных «уха», сигнал от передатчика принимает одно «ухо», а потом передаёт его второму. Qualcomm заверяет, что прямая передача может экономить до 50% энергии.

Связь по модему X20 — до 1,2 Гбит/с по LTE

За LTE и Wi-Fi отвечает новый модемный модуль X20. В предыдущем флагмане, Snapdragon 835, уже поддерживался гигабитный LTE в модуле X18. Второе поколение этого гигабитного модема, X20, соответствующий LTE категории 18. Скорости загрузки и отдачи повысились на 20%: модуль сможет получить данные из сотовой сети на аппарат на скорости в 1,2 Гбит/с, а отдать в сотовую сеть с аппарата — на скорости в 150 Мбит/с.

На презентации чипа Кристиано Амон делал особый упор на 5G, новом флажке на холме для всей индустрии связи. И хотя до настоящего 5G ещё далеко — путь к нему лежит через распространение гигабитного LTE, на который сейчас брошены буквально все лучшие люди из индустрии связи.

Одно из самых больших нововведений — агрегация сразу 5 операторов, вместо прошлых 4, плюс доступ к нелицензируемому спектру по технологии License Assisted Access (LAA). Также модем поддерживает MIMO 4 x 4, которое может получать от 3 операторов сразу, плюс VoLTE по двум SIM-картам.

Wi-Fi компонент же полностью поддерживает новейший стандарт 802.11ad на скоростях до 4,6 Гбит/с.

Быстрая зарядка Quick Charge 4+

Система получила новую технологию Quick Charge 4+ в противовес Quick Charge 4.0 и 3.0 в Snapdragon 835 и 821. Зарядка с QC 4+ должна проходить с меньшим нагревом аппарата, на 30% более эффективно и на 15% быстрее по сравнению с прошлогодним QC 4. По стандартам самой Qualcomm, аккумулятор должен будет заряжаться с 0% до 50% за 15 минут. Системой также гарантируется обратная совместимость с USB Power Delivery. Таким образом устройство со Snapdragon 845 может отдавать заряд другим устройствам, имеющим USB PD.

Безопасность с новым SPU

Модуль SPU (Secure Processing Unit, англ. процессор безопасности) отвечает за хранение и обработку биометрии. Теперь именно в нём хранятся и обрабатываются такие деликатные данные как отпечатки пальца, сканы радужки глаза, слепки голоса, глубинные снимки лица, банковские реквизиты, пользовательские ключи шифрования, ключи шифрования приложений и данные SIM.

В случае, если зловред захватит отдельное приложения или даже всю систему — добраться до модуля SPU он не должен. Данные со сканера отпечатков пальца и датчика глубины форм лица отправляются и считываются прямо через SPU, обходя остальные части системы, занятые, например, обработкой графики или проигрыванием музыки.

У этого блока отдельный процессор Cortex-M3, генератор псевдослучайных чисел, своя память, отдельный аккумулятор и операционная система.

Однако решение о том где хранить и обрабатывать данные для авторизации лежит на разработчиках приложений. Разработчики должны будут выбрать какие операции обрабатывать в старом и привычном изолированном окружении существующих чипов, а какие – в новом SPU.

Смартфоны и ноутбуки на Snapdragon 845

Устройства на базе Snapdragon 845 должны будут выходить в течении всего 2018 года. Xiaomi уже подтвердила, что будет использовать 845 в своих флагманах. Samsung использует новый процессор в Galaxy S9 и S9+. Новинка также окажется в HTC U12, Vivo Apex, Nokia 9 и Nokia 8 Pro, новом ZTE nubia и Sony Xperia. Множество других компаний, в числе которых LG, OnePlus и другие также готовят свои модели на Snapdragon 845.

Qualcomm отдельно подчернула «оптимизацию» чипа под Windows. В 2017 году уже выходили ноутбуки с Windows на базе предыдущего флагмана, Snapdragon 835. В 2018 свет увидят и новые модели.

upweek.ru

Snapdragon S4 — линейка мобильных систем-на-чипе компании Qualcomm

Содержание

Введение

Нашим читателям хорошо известно, что мобильные решения за последние пару лет затмили настольные ПК. Но совсем не в том смысле, что последние никому не нужны, а в том, что информационное поле сейчас почти полностью захвачено смартфонами и планшетами. Это и понятно, мощность настольных компьютеров давно достаточна среднестатистическому пользователю, да и ничего действительно нового и интересного для ПК давно не придумывалось. Поэтому и производители, и пользователи, а также и мы перенесли своё внимание на новую нишу рынка. Такова уж природа человека — его желательно постоянно заинтересовывать чем-то новеньким.

Посмотрите статистику «самых читаемых статей за последние три месяца» на главной странице нашего сайта. Равно как и аналогичные данные на любом из IT-сайтов широкого профиля, она показывает, что именно материалы о мобильных решениях завоевали наибольшую популярность среди читателей. Почти постоянно первые места заняты обзорами топовых коммуникаторов и планшетов. Причём чаще всего это обзоры с точки зрения простого пользователя, которому не интересны тонкости внутреннего устройства этих продуктов, зато важен обзор функциональности. Оно и немудрено, ведь большинство пользователей автомобилей или телевизоров ровно так же знают очень мало подробностей об устройстве этих вещей.

Но наш сайт старается рассказывать в том числе и о деталях внутренней организации различных устройств — тем интересующимся читателям, которых хоть и не слишком много, но они всё же есть. Ранее мы уже рассматривали несколько систем-на-чипе, которые лежат в основе некоторых смартфонов и планшетов: NVIDIA Tegra 2, NVIDIA Tegra 3, Intel Medfield. Это те системы-на-чипе, которые были в последнее время на слуху, как говорится. Но самые распространённые мобильные устройства из продающихся на данный момент основаны совсем на других SoC. Если не брать чипы, спроектированные компанией Apple, о технических деталях которых известно не слишком многое, то больше всего распространены устройства на базе чипов Qualcomm — именно эта компания является сейчас сильнейшим игроком на мировом рынке систем-на-чипе.

В упомянутых выше материалах мы подробно рассказывали, что такое системы-на-чипе (SoC) и из чего они состоят, упоминали и то, каким образом они разрабатываются разными компаниями. Так, большинство компаний берёт готовые дизайны вычислительных ARM-ядер и GPU у сторонних разработчиков и конструирует на основе этих блоков целые системы-на-чипе. Но некоторые производители, такие как Qualcomm, сами проектируют вычислительные ядра, совместимые с системой команд ARM. Таким было ядро Scorpion в предыдущих чипах компании, таким стало и ядро Krait в современных системах-на-чипе семейства Snapdragon S4, которое мы сегодня рассмотрим.

Qualcomm — это не единственная компания, которая поставила своей задачей улучшить производительность вычислительных ядер и их энергоэффективность, создав ARM-ядро собственной архитектуры, не используя современные наработки компании ARM (такие как ядро Cortex-A15). Как стало известно не так давно, этим же путём пошла и компания Apple, выпустив iPhone 5, основанный на новой системе-на-чипе, использующей ARM-ядра своей собственной архитектуры (но ARM-совместимые, естественно). В свою очередь, компания NVIDIA до сих пор избирала путь использования дизайна ARM с увеличением количества ядер и их тактовой частоты, ведь их Tegra 3 имеет 4+1 ядро CPU. Но и в NVIDIA занимаются улучшением архитектуры для будущих решений, потому что это позволяет получить преимущество в широком круге задач.

Компания Qualcomm давно имеет такую лицензию на архитектуру ARM, которая позволяет им разрабатывать свои собственные микроархитектуры, совместимые с набором инструкций ARM, чем они и занимаются уже какое-то время. До выхода Apple iPhone 5 именно компания Qualcomm была, по сути, единственным игроком на рынке SoC, который использовал ARM-ядра собственной архитектуры. Основным плюсом такого подхода является то, что дизайн собственной разработки может иметь лучшие характеристики по сравнению с дизайном ARM, в том числе по энергоэффективности — важнейшему для мобильных решений параметру. Ну а в недостатки можно записать совершенно очевидные затраты на проектирование собственной CPU-архитектуры и возможные потери во времени из-за её разработки.

Первой собственной ARM-архитектурой, применённой в системе-на-чипе Snapdragon, стала вычислительная архитектура Scorpion. Это было оптимизированное ядро дизайна ARM Cortex с исполнением команд по очереди (in-order), и в системах-на-чипе Qualcomm времен 2009-2010 годов применялись по одному-два ядра Scorpion с частотами до 1,5 ГГц. Так как позднее в 2011 году у конкурентов (NVIDIA, Texas Instruments, Samsung и др.) вышли уже двухъядерные SoC на базе более мощной архитектуры Cortex-A9, то Qualcomm немного отстала по производительности, поскольку скорость Scorpion была несколько ниже.

Но в 2012 году компания всерьёз настроилась вернуться в битву на рынке мобильных систем-на-чипе, выпустив серию Snapdragon S4, основанную на новой микропроцессорной ARM-совместимой архитектуре под названием Krait. Именно Qualcomm стала первой, кто превзошёл производительность Cortex-A9, да ещё и выпустив первые SoC с использованием современного техпроцесса 28 нм в массовых количествах. Кроме улучшенных ARM-ядер, в новых чипах Qualcomm можно выделить встроенную модемную часть с поддержкой LTE и высокой энергоэффективностью, а также модифицированное видеоядро Adreno, получившее новые возможности и значительно возросшую 3D-производительность. Сегодня мы подробно разберём все детали архитектуры новых систем-на-чипе Qualcomm, решения на базе которых уже вышли на рынок.

Линейка систем-на-чипе Snapdragon S4

Итак, как вы уже поняли, Snapdragon — это общее название семейства систем-на-чипе для мобильных решений (смартфонов, планшетов и смартбуков) компании Qualcomm. Имена серий продуктов (S1, S2, S3 и S4) используются для указания поколения SoC — чем выше число, тем более современный чип. Но у названий есть ещё и серии: Play, Plus, Pro и Prime — они указывают на предназначение данных систем-на-чипе, в зависимости от требуемых функциональности, мощности и потребления энергии. Давайте рассмотрим технические характеристики уже анонсированных моделей SoC, сведя их в удобную таблицу:

СерияPlayPlusProPrimeМодели чиповCPUGPUПамятьМодемBluetoothWi-FiТехпроцессУстройства

MSM8225MSM8225QMSM8625MSM8625Q	APQ8060AMSM8960MSM8660AMSM8260AAPQ8030MSM8930MSM8630MSM8230MSM8627MSM8227	APQ8064MSM8960T	MPQ 8064MSM 8974
Два/четыре ядра Cortex-A5, до 1,2 ГГц	Два ядра Krait, 1,0—1,7 ГГц	Два/четыре ядра Krait, до 1,7 ГГц	Четыре ядра Krait, 1,7—2,5 ГГц
Adreno 203	Adreno 225 или 305	Adreno 320	Adreno 320
один канал LPDDR2	один/два канала LPDDR2	два канала LPDDR2	два канала LPDDR2/LPDDR3
3G/4G	3G/4G/LTE (выборочно)	3G/4G/LTE (выборочно)	нет
Отдельный BT 3.0	Встроенный BT 4.0	Встроенный BT 4.0	Встроенный BT 4.0
Отдельный 802.11n (2,4 ГГц)	Встроенный 802.11n (2,4/5 ГГц)	Встроенный 802.11n (2,4/5 ГГц)	Встроенный 802.11n (2,4/5 ГГц)
45/40 нм	28 нм	28 нм	28 нм
Huawei Ascend G330DHTC Desire XHTC Desire SV	ASUS PadfoneASUS Transformer Pad InfinityHTC Windows Phone 8SHTC One SHTC Evo 4G LTESony Xperia T/VNokia Lumia 820/920Samsung Galaxy S III (версии)Motorola Droid Razr HD/Maxx HD	LG Optimus GXiaomi MI-2ASUS Padfone 2HTC J ButterflyHTC Droid DNAGoogle Nexus 4

Как видите, характеристики соответствуют предназначению систем-на-чипах. Версии для дешёвых коммуникаторов имеют более простые ядра Cortex-A5, сравнительно слабый GPU, одноканальную память, отсутствие поддержки LTE и требуют отдельных чипов для поддержки беспроводных сетей. При их изготовлении используются не самые новые техпроцессы. Более мощные SoC для коммуникаторов высокого уровня имеют ядра Krait, видеоядро Adreno нового поколения, поддерживают до двух каналов памяти и имеют встроенную поддержку LTE, Wi-Fi и BT. Они уже делаются по нормам 28 нм, как и самые мощные решения Prime, не имеющие встроенной модемной части, зато предлагающие наибольшую частоту CPU и GPU, а также поддержку двух каналов памяти LPDDR3.

Причём линейка Snapdragon S4 постоянно дополняется новыми моделями. В сентябре были анонсированы новые системы-на-чипе моделей MSM8225Q и MSM8625Q — они обе принадлежат к линейке Snapdragon S4 Play и предназначены для применения в недорогих коммуникаторах. После их выхода линейка Snapdragon S4 Play предлагает двухъядерные и четырёхъядерные CPU для смартфонов от начального уровня до более мощных устройств с высоким разрешением экрана, поддержкой видео высокого разрешения и т. п. Поставки улучшенных моделей начнутся в конце года, а продукция на их основе ожидается к появлению на рынке в первом квартале следующего.

Обе эти системы-на-чипе (MSM8225Q и MSM8625Q) являются улучшенными моделями MSM8225 и MSM8625 из той же линейки Snapdragon S4 Play. Пусть они и основаны на слабых CPU-ядрах Cortex-A5, зато они четырёхъядерные. Старые модели без индекса «Q» имеют по два ядра, а новые четырёхъядерные поддерживают память LPDDR2 с большей пропускной способностью, а также кодирование и декодирование видеоданных высокого разрешения. В чип MSM8625Q интегрирован многорежимный UMTS/CDMA-модем, а MSM8225Q имеет модемную часть с поддержкой UMTS. Хотя оба чипа и не имеют встроенной поддержки Wi-Fi, Bluetooth 4.0 и FM, но для этого можно использовать внешние чипы Qualcomm Atheros AR6005 и WCN2243.

Также Qualcomm недавно анонсировала Snapdragon S4 Plus модели MSM8930, которая поддерживает все существующие мобильные сети в Китае: UMTS, CDMA и TD-SCDMA, а также LTE-TDD. MSM8930 с поддержкой LTE-TDD и TD-SCDMA будет доступен в те же сроки — в начале 2013 года в виде готовых устройств. В общем, широкий выбор мобильных систем-на-чипе Snapdragon S4 позволяет производителям смартфонов и планшетов подобрать максимально подходящий SoC для их нужд. Кроме того, новые чипы линеек Snapdragon S4 Play и Plus позволят легко перенести существующий дизайн со Snapdragon S1 на S4, с увеличением производительности и функциональности такой версии.

Архитектура Krait

«Сердцем» системы-на-чипе в поколении Qualcomm Snapdragon S4 стало универсальное ядро, получившее название Krait. Все SoC под названием Snapdragon S4, за исключением серии Play, имеют в своей основе именно это вычислительное ядро, которое является собственной разработкой компании. Если предыдущее ядро Scorpion имеет много схожего с ARM Cortex-A8, но отличается более высокой производительностью при исполнении SIMD-инструкций, то Krait — это уже заметно более высокий уровень.

По сравнению с ядром Scorpion новая архитектура гораздо более продвинутая, и она имеет архитектурные сходства с более современным ядром ARM — Cortex-A15. Ядро Krait способно выбирать и декодировать три любые инструкции из набора ARMv7-A за один такт — в отличие от двух инструкций за такт у Scorpion и Cortex-A9. Уже одно это изменение позволило значительно увеличить количество исполняемых инструкций за такт (IPC). Как и предшествующий Scorpion, кроме ускорения целочисленных вычислений Krait отличается и улучшенным блоком операций с плавающей запятой и 128-битных SIMD-инструкций. Сравним все интересующие нас архитектуры по их основным характеристикам:

ARM Cortex-A5ARM Cortex-A8ARM Cortex-A9Qualcomm ScorpionQualcomm KraitARM Cortex-A15Кол-во декодеровСтадий конвейераВнеочердное исполнениеВстроенный FPUНабор инструкций NEONТехпроцессКэш-память L1Кэш-память L2Количество ядер

1	2	2	2	3	3
8	13	8	10	11	Более 15
Нет	Нет	Да	Да (не спекул.)	Да	Да
VFPv4-D16 (опция)	VFPv3	VFPv3-D16 (опция)	VFPv3	VFPv4	VFPv4
Да (128-бит, опция)	Да (128-бит, частично)	MPE (64-бит, опция)	Да (128-бит)	Да (128-бит)	Да (128-бит)
40 нм	65/45 нм	45/40/32 нм	65/45 нм	28 нм	32/28 нм
до 16 + 16 КБ (на ядро)	32 + 32 КБ	32 + 32 КБ	32 + 32 КБ	16 + 16 КБ (4 + 4 КБ L0)	32 + 32 КБ (на ядро)
?	512 КБ	до 1 МБ	256 КБ на ядро	0,5 МБ на ядро	до 1 МБ на ядро
1—4	1	1—4	1—2	2—4	2—8

Хотя стадии выборки и декодирования в Krait соответствуют концепции выполнения инструкций по порядку (In-Order), но само по себе их исполнение — внеочередное (Out-of-Order), как и у Cortex-A15. В то время как ядро Scorpion имеет лишь три порта для запуска инструкций, у Krait их количество увеличилось до семи. Также Krait может выдавать до четырёх инструкций единовременно. Дополнительные порты помогают поднять количество исполняемых инструкций за такт и увеличить итоговую производительность ядра Krait.

Инженеры компании Qualcomm немного удлинили целочисленный конвейер в Krait по сравнению со Scorpion. Конвейер старого ядра имеет 10 стадий, а Krait — 11 стадий. Для сравнения, дизайн схожего по возможностям ARM Cortex-A15 имеет 15 стадий в целочисленном конвейере. С одной стороны, длинный конвейер Cortex-A15 должен дать преимущество в достижении более высокой тактовой частоты, а с другой — ядро Qualcomm зато содержит больше блоков с ручной оптимизацией логики (custom logic) по сравнению со стандартным дизайном ARM, что также должно давать преимущество по достижению высоких тактовых частот. И вполне вероятно, что в реальности их частоты будут схожи, но более короткий конвейер Krait принесёт некоторое преимущество.

В остальном Krait и Cortex-A15 на бумаге схожи, разве что ядра ARM умеют работать в восьмиядерной конфигурации, а также могут иметь больше кэш-памяти первого и второго уровней в расчёте на каждое вычислительное ядро. В целом уровень нынешних мобильных решений можно наглядно оценить по такому примеру: если поколение Cortex-A8 можно условно приравнять к первым настольным процессорам Intel Pentium, то современное ядро Qualcomm (да и Cortex-A15) по своей архитектуре схоже уже с Intel P6 — суперскалярной архитектурой, лежащей в основе процессоров Pentium II. И архитектурные особенности Krait (в частности — внеочередное исполнение инструкций) вместе с высокой тактовой частотой должны позволить Krait быть производительнее своего x86-совместимого конкурента — Intel Atom в виде мобильных решений типа Medfield.

Подсистема памяти

Ядро Krait имеет три уровня кэш-памяти: L0, L1 и L2. Первые два уровня являются выделенными для каждого ядра в составе SoC, а третий уровень (L2-кэш) разделяется между ядрами. Каждое ядро Krait имеет 8 КБ кэш-памяти уровня L0 (по 4 КБ для инструкций и для данных), этот кэш эксклюзивный, и данные в нём не обязательно должны дублироваться в L1. Доступ к этому виду кэш-памяти очень быстрый — один цикл, и его наличие позволяет понизить потребление энергии, которое увеличилось бы при использовании L1-кэша.

Что касается кэш-памяти первого уровня, то её объём в каждом ядре больше — 32 КБ (по 16 КБ для инструкций и данных). Доступ к ней также осуществляется за один цикл, и разница между L0 и L1 есть только в потреблении энергии: «нулевой» уровень кэш-памяти позволяет повысить экономичность ядра Krait, но не производительность. Это уникальное решение компании Qualcomm, которое есть только в их системах-на-чипе.

Кэш-память второго уровня (L2) разделяется между всеми вычислительными ядрами системы-на-чипе. Её объём был повышен по сравнению с ядром Scorpion, и на каждое ядро теперь условно приходится по 512 КБ L2-кэша. Соответственно, в двухъядерных моделях SoC общий объём кэш-памяти второго уровня составляет 1 МБ, а в четырёхъядерных — 2 МБ.

Самое большое отличие между кэш-памятью L0/L1 и второго уровня — в их скорости. Если первые два уровня работают на частоте ядра и при том же напряжении, что и ядра, то L2-кэш имеет отдельные линии питания и работает на своей частоте (до 1,3 ГГц). Это также нужно для экономии потребляемой энергии, ведь L2-кэш в некоторых случаях можно и вовсе отключить по возможности или необходимости.

Ещё одним улучшением по сравнению со Scorpion можно признать то, что Krait не имеет ограничений по двухканальному доступу к внешней памяти. Хотя у Scorpion уже был двухканальный контроллер LPDDR2-памяти, только один из них был доступен для внешней памяти, и решения на базе старых систем-на-чипе в итоге чаще всего имели лишь одноканальный доступ к оперативной памяти. В Krait это ограничение убрано, можно использовать оба канала памяти в любой конфигурации.

Использование двухканального доступа должно увеличить производительность современных SoC, ограниченных в некоторых задачах именно пропускной способностью памяти. А что касается объёма поддерживаемой оперативной памяти, то Krait поддерживает расширение физической адресации памяти до 40 бит — Large Physical Address Extension (LPAE), как и Cortex-A15, поэтому оба ядра способны адресовать более чем 4 ГБ памяти.

Техпроцесс и тактовая частота

Системы-на-чипе компании Qualcomm с ядрами Krait стали первыми чипами для мобильных устройств, выпущенными на основе самого современного техпроцесса 28 нм. Хотя компания сотрудничает одновременно с производителями TSMC и Global Foundries, первые чипы семейства производятся на фабрике тайваньской TSMC. Для этих микросхем используется обычный техпроцесс 28 нм «LP», а не 40 нм «LPG», как для NVIDIA Tegra 3, например. О разнице в техпроцессах мы подробно писали в предварительном обзоре системы-на-чипе NVIDIA.

У указанных компаний несколько разный подход к проектированию систем-на-чипах. Qualcomm полагает, что «LP»-техпроцесс в целом лучше подходит для мобильных устройств, так как большую часть времени мобильные чипы работают на невысокой частоте, а «G»-транзисторы помогают снизить утечки лишь при высоких частотах и напряжениях. По мнению компании, «LP» обеспечивает более выгодные характеристики энергоэффективности, когда «G» достигает предела по тепловыделению:

Как и в предыдущих ядрах Scorpion, в новом дизайне Krait используются выделенные линии питания для каждого из ядер — в отличие от тех же SoC производства NVIDIA. Сделано это, в том числе, для того, чтобы обеспечить возможность работы каждого из них на собственной тактовой частоте и на сниженном напряжении. Независимое питание и частота ядер даёт решениям Qualcomm преимущество по энергопотреблению и энергоэффективности во многих задачах.

Первой моделью SoC на базе ядер Krait стала двухъядерная модель Snapdragon S4 под наименованием MSM8960 — CPU-ядра в ней работают на частоте в 1,5 ГГц. В чипе второй ревизии частоту поднимут до 1,7-2 ГГц при том же напряжении в 1,05 В, при котором Scorpion работал лишь на частоте 1,55 ГГц. Новый техпроцесс TSMC при этих показателях (равном напряжении у Scorpion и Krait и более высокой частоте у последнего) позволил снизить потребление каждого ядра в некоей задаче с 0,432 Вт до 0,265 Вт.

Так что можно с уверенностью утверждать, что новые системы-на-чипе на основе вычислительных ядер Krait должны значительно улучшить показатели энергоэффективности мобильных устройств во всех задачах, и решения на базе чипов Snapdragon S4 в автономном режиме теоретически должны работать дольше своих предшественников, а в производительном будут значительно быстрее их.

Производительность и энергопотребление

Сравнительную производительность разных ARM-ядер проще всего оценить по показателю DMIPS (Dhrystone Millions of Instructions per Second) — миллионам инструкций в секунду в старом целочисленном тесте производительности Dhrystone. Вполне естественно, что сейчас уже есть достаточное количество более новых тестов, лучше отражающих реальную производительность, но общую информацию о скорости целочисленных вычислений для решений в рамках одной процессорной архитектуры вполне можно получить и из цифр DMIPS.

Данные в таблице приведены для шести разных CPU-ядер двух производителей, даны в DMIPS/МГц в расчёте на одно вычислительное ядро:

ARM Cortex-A5ARM Cortex-A8ARM Cortex-A9Qualcomm ScorpionQualcomm KraitARM Cortex-A15DMIPS/МГц

1,6	2,0	2,5	2,1	3,3	3,5

Со своим показателем в 3,3 DMIPS/МГц новое вычислительное ядро Krait получилось примерно на треть быстрее ядра Cortex-A9, работающего на той же частоте, а также почти на 60% производительнее предыдущей архитектуры компании — Scorpion. С учётом более высоких тактовых частот у современных SoC на базе Cortex-A9 они будут уступать Krait несколько меньше — порядка 25%, но с выходом чипов с большей частотой компании Qualcomm их решения должны увеличить эту разницу до 40-50%.

В случае Cortex-A15 точные данные ARM пока что неизвестны, но по неофициальным данным показатель DMIPS/МГц у Cortex-A15 несколько выше, чем у Krait — более 3,5. Но устройства на базе Cortex-A15 появились на рынке заметно позже, чем те, что используют Krait. Рассматривая только ядра, которые производила компания Qualcomm (чипы на базе ARM11 они делали до реализации Scorpion), можно увидеть, что прирост целочисленной производительности в каждом поколении был равен 60%.

Отдельно отметим, что изделия на базе Krait относятся к асинхронным симметричным многопроцессорным системам (aSMP), и разница между таким решением и синхронной работой заключается в том, что каждое ядро в aSMP-системе имеет собственную частоту и напряжение, что позволяет CPU-ядрам работать с максимальной эффективностью, выбирая частоту и напряжение для конкретной задачи и нагрузки.

Кроме того, в случае aSMP любое вычислительное ядро, которое не используется в данный момент времени, можно полностью отключить. По оценкам Qualcomm, всё это обеспечивает прирост в энергоэффективности на 25-40% по сравнению с синхронными архитектурами, а также упрощает чип — ведь в таком случае отпадает необходимость в дополнительных вспомогательных ядрах, работающих на меньшей частоте (как в архитектуре NVIDIA Tegra 3, названной 4-Plus-1, или аналогичной архитектуре big.LITTLE компании ARM).

В ядре Krait были сделаны и другие микроархитектурные оптимизации для снижения энергопотребления, вроде более эффективного предсказания ветвлений и сбалансированной загрузки вычислительного конвейера. Новое CPU-ядро компании Qualcomm выполнено с применением ручного дизайна логических схем для получения максимально широких диапазонов динамического изменения частоты и напряжения. В результате Krait может плавно изменять производительность и потребление от низкопотребляющего режима до максимальной производительности, а его энергоэффективность в теории выше, чем у выпущенных на данный момент конкурирующих решений.

Графическое ядро Adreno

В системы-на-чипе Snapdragon встраивается графическое ядро Adreno, имеющее архитектуру собственного дизайна Qualcomm. При этом используются разработки, полученные в результате покупки соответствующей части компании AMD, связанной с проектированием мобильных графических ядер. После этого Qualcomm переименовала продукты Imageon в Adreno (к слову, это анаграмма от «Radeon») и продолжила дальнейшую разработку мобильных графических архитектур.

Первая распространённая модель линейки Snapdragon S4 — MSM8960 — использует графическое ядро Adreno 225, но более современные и мощные SoC основаны на совершенно новых графических ядрах семейства Adreno 300. Компания не торопится раскрывать конкретные детали своих графических архитектур, и о видеоядрах Adreno известно не так много, как нам хотелось бы. В предыдущих статьях, посвящённых описанию мобильных систем-на-чипах, мы писали, что видеоядро Adreno имеет тайловую архитектуру, в общих чертах схожую с той, что применяется Imagination Technologies.

В случае таких архитектур рендеринг идёт над участками кадра по очереди. Сначала один кусочек (тайл), затем другой. За счёт такой архитектуры достигается преимущество в условиях недостатка пропускной способности памяти, но есть у неё и свои недостатки, которые могут проявиться при увеличении геометрической сложности сцены, так как в её случае требуется предварительная сортировка полигонов. Впрочем, пока что это мобильных GPU не касается, и применение тайловых архитектур вполне оправдано. Посмотрим, что получится в будущем, а пока что поговорим о графическом ядре Adreno 225.

В целом, архитектурно модели Adreno 225 и 220 почти одинаковы и относятся к унифицированным графическим архитектурам класса DirectX 9. Унификация вычислительных блоков на практике означает то, что все программы (вершинные, пиксельные и другие) выполняются на одних и тех же функциональных устройствах. Выполнение вершинных и пиксельных шейдеров универсальными исполнительными блоками повышает эффективность GPU в целом, так как эти блоки не простаивают в случае большей загрузки пиксельной или вершинной работой:

Отличия Adreno 225 от Adreno 220 заключаются в поддержке функций, необходимых для работы DirectX 9.3 в Windows 8: увеличенная гибкость и возможности по исполнению шейдеров, улучшенные текстурные модули с поддержкой форматов текстур sRGB, модифицированный растеризатор с поддержкой рендеринга в несколько буферов одновременно (MRT — multiple render targets), поддержка пользовательских плоскостей отсечения, instancing и других функций.

Эти GPU имеют достаточно высокую вычислительную мощь для решений среднего уровня, так как сочетают восемь 4-компонентных векторных блоков (каждый из них способен выполнять по четыре команды умножения-сложения MAD, как и PowerVR SGX 543) и восемь скалярных блоков. Теоретически видеоядро Adreno 225 имеет примерно такую же вычислительную мощь, что и PowerVR SGX 543MP2, хотя на практике решение Imagination Tech быстрее. Причин этому несколько: меньшая эффективность компилятора компании Qualcomm, лишь два текстурных блока в GPU (по сравнению с четырьмя у SGX 543MP2), а также меньшая пропускная способность памяти для всей системы-на-чипе.

В Adreno 225 были сделаны изменения для увеличения производительности. Во-первых, если Adreno 220 работает на частоте лишь 266 МГц, то Adreno 225 имеет рабочую частоту уже 400 МГц. Во-вторых, Qualcomm сделала некие программные улучшения в драйверах Adreno 225 — видимо, увеличивающие эффективность компиляции. Всё это позволяет специалистам Qualcomm говорить об ускорении в 50% по сравнению с Adreno 220.

Что касается сравнения с конкурирующими решениями, то, по данным компании Qualcomm, модель MSM8960 производительнее уже немолодого чипа Apple A5 в распространённых графических тестах, и это неплохой уровень, хотя и не рекордный. По своим возможностям графическое ядро Adreno 225 соответствует уровню Direct3D 9.3 (Direct3D 11 feature level 9_3) и OpenGL ES 2.0, но у Qualcomm уже есть обновленные видеорешения, имеющие совместимость с OpenGL ES 3.0 — из семейства Adreno 300, которое применяется в более новых системах-на-чипе Snapdragon S4.

Adreno 220 входит в состав SoC с одноканальным доступом к памяти, это видеоядро поддерживает OpenGL ES 2.0 и Direct3D 9.0c. Adreno 225, на котором основан чип MSM8960, имеет уже двухканальную память, а GPU поддерживает OpenGL ES 2.0 и Direct3D 9.3. А совершенно новые ядра Adreno 305 и Adreno 320 поддерживают уже и OpenGL ES 3.0 «Halti», Direct3D 9.3, а также Open CL 1.2. Графические ядра третьей серии основаны на совершенно новой программируемой архитектуре, они поддерживают ускорение многих графических применений (HTML5, 3D-игры, 3D-интерфейсы и т. д.), а также обеспечивают четырёхкратное ускорение по сравнению с Adreno 225.

Здесь нужно пояснить про «уровень совместимости» в DirectX 11. Qualcomm пишет о том, что новые Adreno являются DX11-совместимыми, и это действительно так, но относится это лишь к feature level 9_3, а не к 11_0 или 11_1, как можно было подумать. Собственно, для мобильных GPU и 9_3 — это очень неплохой уровень функциональности, и Adreno 300 — одно из немногих мобильных графических ядер с такой поддержкой. И хотя GPU в NVIDIA Tegra 3 близок к нему по функциональности и поддерживает уровень 9_1, но из-за некоторых ограничений, вроде отсутствия поддержки аппаратно ускоренного Direct2D в 9_1, интерфейс операционной системы Windows RT работает на ядре NVIDIA неидеально. Конечно, будущие мобильные GPU NVIDIA (Wayne) и Imagination (Rogue) наверняка будут иметь поддержку уровня 11_0/11_1 и вычислительных API, но их появления в виде готовых продуктов ждать ещё очень долго.

А ядра серии Adreno 300, которые входят в состав систем-на-чипе серии Snapdragon S4 Pro (APQ8064 и MSM8960T) и S4 Prime, уже сейчас имеют дополнительные вычислительные возможности, которые открываются при использовании новых API, вроде OpenCL, до сих пор распространённых только в настольных решениях. С помощью таких методов в будущем возможно использование мощи GPU и в неграфических вычислениях, что уже давно применяется на ПК.

В общем, на данный момент видеоядра Adreno 305 и 320 имеют неплохой уровень функциональности и производительности и опережают своих главных соперников по этим параметрам (разве что GPU в последних устройствах Apple выглядят явно мощнее). Но конкуренты не будут сидеть сложа руки, и уже скоро могут вырваться вперёд. Но этого точно не произойдёт до следующего года, а то и до второго квартала 2013-го, и Qualcomm пока что имеет преимущество по времени выхода на рынок, которое ему обеспечили CPU- и GPU-ядра собственной разработки.

Коммуникационные возможности

До недавних пор для поддержки LTE в смартфоны и другие мобильные устройства приходилось ставить по паре соответствующих микросхем — отдельно для 2G/3G и 4G LTE. А все эти чипы зачастую выполнены на не самых совершенных техпроцессах вроде 45 нм. Но начиная с произведённой по техпроцессу 28 нм системы-на-чипе MSM8960 решения компании Qualcomm обладают встроенной поддержкой LTE. Это первое решение, сочетающее поддержку сетей 4G и WCDMA/GSM/CDMA2000 в одном чипе, также оно поддерживает и UMTS с CDMA.

Столь большое расширение поддерживаемых стандартов мобильной связи системами-на-чипе компании Qualcomm позволяет обеспечить бо́льшую степень интеграции (печатные платы меньшей сложности с меньшим количеством элементов, а значит, и меньшие габариты для конечных устройств) и меньшее энергопотребление (ведь чип целиком производится при помощи всё того же самого совершенного техпроцесса 28 нм). Конечно, к интегрированной в SoC модемной части нужна и дополнительная радиочасть вроде трансивера, но она необходима для всех устройств.

Большинство систем-на-чипе серии Snapdragon S4 имеют встроенную модемную часть с поддержкой всех распространённых в мире стандартов мобильных сетей, обеспечивающую высокую производительность и сниженное потребление энергии. Так, первый же выпущенный чип серии имел встроенный модем второго поколения. Это первый в индустрии модем с поддержкой сетей GSM/GPRS/EDGE, TD-SCDMA, EV-DO Rev. B, 3G (DC-HSPA+ Cat 24) и LTE FDD/TDD (Cat3), а также с одновременной передачей голоса по UMTS/GSM и данных по LTE. Кроме этого, все современные SoC компании Qualcomm поддерживают обе распространённые системы глобального позиционирования (GPS и Глонасс), а также все виды беспроводных соединений: Bluetooth 4.0, Wi-Fi a/b/g/n и NFC. Пожалуй, это единственная платформа, обладающая такой широкой встроенной поддержкой.

Встроенная в Snapdragon S4 модемная часть отличается низким потреблением энергии с использованием стандартных методов экономии, а также разработанными в компании техниками, служащими для достижения большей энергоэффективности. По оценкам компании Qualcomm, потребление энергии модемной частью новых SoC на 20-30% меньше, чем у предыдущих решений, что позволяет делать мобильные устройства меньшими по размеру и имеющими лучшие характеристики по продолжительности автономной работы.

Программируемый Hexagon DSP

Кроме универсальных вычислительных и специализированных графических ядер в состав мобильных систем-на-чипе обычно входит и несколько вспомогательных блоков. В их числе — цифровые сигнальные процессоры (DSP), предназначенные, как следует из названия, для цифровой обработки сигналов — то есть данных, вроде звука, изображения и др. Блоки DSP в составе SoC помогают обеспечивать высокую производительность в таких задачах при малом потреблении энергии по сравнению с CPU.

Для выполнения подобных задач компания Qualcomm разработала собственный DSP, получивший название Hexagon, который включается в состав чипов Snapdragon. Причём производительность и энергоэффективность этих блоков постоянно увеличивается, что можно увидеть на временно́м графике:

Для достижения высоких показателей производительности и энергоэффективности Hexagon DSP сочетает возможности универсальных ядер и DSP, выполняющих узкоспециализированные задачи. Hexagon компании Qualcomm имеет менеджер памяти, поддержку многопоточности, выделенный кэш двух уровней (L1 для инструкций и данных и L2). Блок DSP вполне способен выполнять несколько приложений одновременно, как и CPU, но его специализацией являются именно задачи по параллельной обработке массивов данных: аудио, видео и данных с других датчиков.

В этом блок DSP в составе SoC и преуспевает, играя ведущую роль в мультимедийных приложениях, и использование Hexagon DSP, встроенного для таких задач в Snapdragon S4, позволяет достигнуть высокой производительности при разгрузке от подобной работы универсальных ядер CPU, которая выполняется ими менее эффективно. В итоге обеспечивается длительная работа мобильных устройств при работе от батарей при декодировании или кодировании аудио- и видеоданных и в других аналогичных задачах.

Выводы

Похоже, что у компании Qualcomm в рассмотренной линейке в очередной раз получились отличные решения. Компания Qualcomm следует тенденциям рынка и постоянно выпускает всё новые и новые системы-на-чипе, предназначенные для мобильных устройств разных классов, которые соответствуют всем современным требованиям. Сначала в серии Snapdragon S4 вышли двухъядерные модели с графическим ядром предыдущего поколения, а затем и быстрые четырёхъядерники с новыми GPU. Их производительности на данный момент вполне достаточно, чтобы конкурировать с лучшими образцами других производителей мобильных систем-на-чипе, и даже больше — они сейчас явно в списке лучших. Что ещё более важно, в Snapdragon S4 были не только усилены вычислительные возможности сами по себе, но и значительно улучшены показатели энергетической эффективности, а также появились и новые функциональные возможности в виде встроенной поддержки LTE и улучшенного видеоядра. Графическое ядро Adreno в Snapdragon S4 стало ещё более мощным, и оно обеспечивает поддержку всех современных стандартов и API.

Серия чипов Snapdragon S4 предлагает всё необходимое для успешного применения в мобильных устройствах: высокую функциональность и производительность, а также отличную энергоэффективность. Чипы из этой серии стали первыми мобильными SoC, выпущенными по новому техпроцессу 28 нм, который позволил одновременно повысить производительность и понизить затраты энергии. Также некоторые решения Snapdragon S4 отличаются встроенным модемом с поддержкой мобильных сетей не только третьего, но и четвёртого поколений — Qualcomm и тут стала первой. Модемная часть новых SoC поддерживает большинство существующих стандартов мобильных сетей, включая LTE, EV-DO и HSPA.

Выход коммуникаторов на основе двухъядерной модели MSM8960 дал покупателям мобильных устройств выбор между четырёхъядерными SoC на базе Cortex-A9 (например, NVIDIA Tegra 3) и SoC на базе лишь двух, но более мощных ядер Krait компании Qualcomm. Пользователи таких устройств, как смартфоны и планшеты, получили весьма энергоэффективные устройства, к тому же обладающие долгожданной поддержкой LTE. А позднее на рынок выйдут и ещё более производительные устройства на базе четырёхъядерных моделей новой линейки Snapdragon, и это только начало. К концу текущего года и в начале следующего ожидается пополнение ассортимента решений, базирующихся на системах-на-чипе рассмотренной серии.

Также решения Qualcomm всегда отличались от остальных тем, что они имеют бо́льшую степень интеграции, в них используются вычислительные и графические ядра собственного дизайна, логика которых оптимизирована вручную для достижения лучшей энергоэффективности. В новой серии SoC обеспечивается высокая производительность и энергоэффективность универсальных вычислительных ядер — решения линейки имеют до четырёх ядер с частотами от 1,5 до 2,5 ГГц, и все они поддерживают асинхронную симметричную многопроцессорную обработку, когда ядра работают независимо друг от друга, каждое на собственной частоте и напряжении.

Чипы компании имеют встроенную модемную часть с поддержкой всех современных стандартов мобильной связи и не требуют установки отдельного чипа на печатную плату. Большинство решений семейства Snapdragon S4 имеет встроенную поддержку и Wi-Fi с Bluetooth, а также GPS и Глонасс. Высокая степень интеграции элементов на SoC снижает сложность решения для производителей и его стоимость для конечных потребителей. Также некоторое преимущество встроенного в SoC модема заключается в лучших характеристиках по потреблению энергии — ведь весь чип целиком производится по самому совершенному техпроцессу 28 нм для большинства систем-на-чипе серии. Высокая степень интеграции, собственные разработки CPU- и GPU-ядер, применение самых современных решений и технологий, ручная оптимизация логики — всё это выгодно отличает новые системы-на-чипе компании Qualcomm от конкурентов.

www.ixbt.com

Полные характеристики и возможности Qualcomm Snapdragon 625

Компания Qualcomm в начале 2016 года обновила линейку чипсетов среднего класса, представив несколько интересных моделей. Средним решением (находящимся между Snapdragon 430 и 650/652) стал Snapdragon 625, твердый представитель среднего класса. Во второй половине 2016 года на этом чипе уже вышли интересные смартфоны как от признанных грандов, так и компаний из Китая. Состоянием на начало 2017 чип является эталонным представителем среднего класса и сохраняет актуальность.

Характеристики Snapdragon 625

Технически чип Snapdragon 625 представляет собой сбалансированное решение, созданное с применением самых актуальных технологических норм. Он создан по техпроцессу 14 нанометров, являясь таким образом первым чипсетом в серии, созданным по этим нормам литографии.

Центральный процессор

Чипсет Snapdragon 625 содержит 8 процессорных ядер на микроархитектуре Cortex A53. Они представляют собой промежуточное решение, способное показать приемлемую производительность, не нагружая аккумулятор и не нагреваясь сверх меры. Все ядра сгруппированы в единый кластер. Их частота регулируется динамически, в зависимости от нагрузки, и может достигать 2 ГГц.

Графический процессор и экран

Обработкой графики в Snapdragon 625 занимается интегрированный графический процессор Adreno 506, принадлежащий к самому новому (на момент написания материала) поколению встроенной графики Qualcomm. Он содержит 96 вычислительных блоков, работающих на частоте 650 МГц. Пиковая производительность Адрено 506 составляет около 130 ГФЛОПС. Графика в Snapdragon 625 поддерживает API Vulcan 1.0, OpenGL 3.1, а также DirectX 11.2.

Контроллер дисплея в Snapdragon 625 поддерживает работу с разрешением FullHD. Максимальное разрешение может составлять 1920х1200 точек. В таком режиме частота обновления картинки составляет 60 Гц (FPS).

Контроллер памяти

Контроллер памяти в чипсете рассчитан на работу с памятью LPDDR3 на частоте 933 МГц. Присутствует только один канал связи с ОЗУ (что типично в среднем классе), его пропускная способность достигает 7,5 ГБ/с. Для работы с постоянной памятью предусмотрены контроллеры eMMC 5.1 и SD 3.0.

Связь

Интегрированный в чипсет модем поддерживает LTE Cat 13 в режиме передачи (до 150 Мбит/с) и Cat 7 – на прием (300 Мбит/с). Теоретически возможна работа 2 сим-карт в сетях LTE, на практике все зависит от смартфона. Из более ранних стандартов поддерживаются 3G WCDMA (HSPA), CDMA, TD-SCDMA и GSM. На уровне железа поддерживаются все популярные диапазоны частот, но в конкретном аппарате их список может ограничиваться драйверами модема.

Wi-Fi поддерживает работу со стандартами 802.11a, b, g, n, ac, на частотах 2,4 и 5 ГГц. Теоретически пиковая скорость может достигать 433 МБ/с, но на практике она будет ниже, так как предусмотрен только один MIMO канал.

Навигационные возможности позволяют использовать для ориентирования спутники GPS, ГЛОНАСС, Beidou и даже Galileo (которая пока что находится на стадии ввода). Также предусмотрена поддержка Bluetooth 4.1, NFC, ИК-порта. Snapdragon 625 – первый чипсет среднего уровня, поддерживающий USB 3 поколения.

Камеры

Чипсет Snapdragon 625 содержит двойной ISP (процессор обработки изображения), что позволяет использовать двойные камеры. Для одиночной матрицы разрешение ограничено 24 МП. При использовании двух сенсоров – их разрешение должно быть не более 12 МП. Имеется аппаратная поддержка записи видео в 4К с частотой 30 кадров за секунду.

Другие характеристики

Snapdragon 625 оснащен DSP (процессором обработки цифровых сигналов) Hexagon 546. Он отвечает за обработку данных с различных устройств, таких как сенсор экрана, и призван снизить нагрузку на процессорные ядра, уменьшить расход аккумулятора. Также чипсет поддерживает технологии активного шумоподавления. Контроллер заряда, встроенный в чип, совместим с быстрой зарядкой QuickCharge 3.0.

Производительность Qualcomm Snapdragon 625

Современные характеристики – это хорошо, но без практических результатов смысла от них немного. В плане производительности у Snapdragon 625 все неплохо. Процессор состоит из ядер Cortex A53, которые хоть и не блещут мощностью, но зато не склонны к перегреву. В одноядерном режиме чип работает не сильно быстрее бюджетных аналогов, но в многоядерном, благодаря частоте, имеется приличный потенциал. Ядра не сгруппированы в схему big.LITTLE, а это дает задел на будущее.

В тесте GeekBench 4 одноядерный режим дает около 800 очков, многоядерный – без малого 3000. В AnTuTu чипсет набирает 60-65 тысяч баллов. На графику приходится около 12-15 тысяч, что является неплохим показателем. На практике такие результаты означают, что процессор вполне пригоден для требовательных игр. Многие из них будут идти на максимальных настройках, только в самых требовательных может понадобиться установить среднее качество.

Для веб-серфинга и мультимедийных функций запаса быстродействия тоже достаточно. Аппаратная поддержка декодирования форматов h364 и h365 обеспечивает возможность проигрывания видео высокой четкости, вплоть до разрешения 4К.

Подводя итог хочется отметить, что это одно из лучших решений в плане цена/качество на рынке мобильных чипсетов. Этот чип на данный момент бескомпромиссный вариант, и смартфоны с ним, в основном, хорошего уровня.

mobcompany.info

Qualcomm Snapdragon 636 - революционный чип средней категории

Недавно компания Qualcomm показала свою новую однокристальную систему, рассчитанную на устройства среднего уровня — Qualcomm Snapdragon 636. Чип очень похож на производительный SD 660, но несмотря на это он имеет ряд отличий в виде GPU, тактовых частот процессора и частот оперативной памяти. Ни для кого не секрет, что данная SoC заменит популярный, но устаревший чипсет Snapdragon 625, открывая новые возможности для производителей смартфонов.

Мы ожидаем увидеть SD 636 в аппарат от Xiaomi, Motorola, Lenovo, LG и разумеется, Nokia. Хотя первым в очередной раз стал китайский производитель Xiaomi. Компания выпустила Redmi Note 5 Pro в начале года и по одобрительным отзывам покупателей можно сказать, что смартфон удался на славу. Первым делом рассмотрим технические характеристики — для интереса сравним их с характеристиками Qualcomm Snapdragon 660. Ну а после перейдём к традиционной части статьи — бенчмарки, сравнения и прочее.

Qualcomm Snapdragon 636: технические характеристики

Скромный анонс чипа произошёл 17 октября 2017 года. Кодовое название — SDM636. Основным нововведением по сравнению с прошлыми недорогими мобильными платформами стал переход на ядра Kryo. Процессор использует сразу восемь ядер Kryo 260, которые могут работать на максимальной частоте 1,8 ГГц. Производительность данного типа ядра на 40% выше, чем ARM Cortex-A53. Последний, кстати говоря, используется в Snapdragon 630. Компания снова использует 14-нм технологический процесс и вместе с этим привносит изменения по части графического ускорителя. Иными словами, SoC использует Adreno 509. Этот GPU ещё лучше справляется с обработкой тяжёлой графики, оставляя позади своих предшественников Adreno 508 и 506.

• Название: SD 636
• Архитектура: 64-bit
• Техпроцесс: 14-нм
• Кол-во ядер: 8
• Тип ядра: Kryo 260
• Рабочие частоты: 8×1.8 GHz
• Графический процессор: Adreno 509
• Модем: X12 LTE
• Поддержка VoLTE: присутствует
• Тип памяти: LPDDR4/4X (1333 MHz)

SD 636 поддерживает двухканальную память LPDDR4/4X. Максимальный объём ОЗУ, который он может принять, установлен на уровне 8 гигабайт. Этого с лихвой хватит для любых игровых тайтлов 2018 года. Также появилась поддержка технологии QC 4.0. По заверениям Qualcomm всего пяти минут зарядки от сети хватит, чтобы обеспечить пользователя пятью часами автономной работы. Громкие слова, нуждающиеся в подтверждении. Между тем 636 SoC поддерживает дисплеи с максимальным разрешением Full HD+. Это новый тренд в сфере мобильных устройств — 1080×2160 с соотношением сторон 18:9. Новый модем X12 LTE способен развивать скорость до 600 и 150 Мбит/с соответственно. Присутствует поддержка VoLTE.

• Название: SD 660
• Архитектура: 64-bit
• Техпроцесс: 14-нм
• Кол-во ядер: 8
• Тип ядра: Kryo 260
• Рабочие частоты: 4×2.2 GHz & 4×1.8 GHz
• Графический процессор: Adreno 512
• Модем: X12 LTE
• Поддержка VoLTE: присутствует
• Тип памяти: LPDDR4/4X (1866 MHz)

Естественно были добавлены DSP Hexagon 680 и ISP Spectra 160. Указанные процессоры нужны для обработки фото и видео с реальном времени, также они задействуются при виртуальной реальности и алгоритмах работы камеры. Наконец-то появился поддержка Bluetooth 5.0. Чипсет способен принять один датчик камеры на 24MP или два по 16MP. Из функций доступны гибридный автофокус и оптический зум. Разработчики могут оптимизировать свои приложения с помощью Neural Processing Engine, который поддерживает Caffe и TensorFlow. В принципе это вся основная информация, необходимая для пользователя. Более детальные характеристики смотрите на сайте Qualcomm.

Qualcomm Snapdragon 636: бенчмарки (AnTuTu/Geekbench)

На данный момент выпущено четыре смартфона, работающих на базе SD 636 — Xiaomi Redmi Note 5, Xiaomi Redmi Note 5 Pro, Asus Zenfone 5 и Meizu E3. Этого более чем достаточно для сравнения в синтетических тестах. Ниже указаны результаты самых топовых из доступных версий — 4/64 или 6/64.

AnTuTu

Благодаря ядрам Kryo 260, основанным на Cortex-A73 и графическому процессору Adreno 509, протестированные аппараты преодолевают внушительный порог в 100 тысяч баллов по AnTuTu. Это весомые результаты для смартфонов средней ценовой категории, ведь ещё несколько лет назад мы наблюдали похожие цифры только у флагманских чипов 800 серии. Минимальные баллы получил Asus Zenfone 5 с 4 гигабайтами оперативной памяти — 109 тысяч баллов. Ну а максимальные Redmi Note 5, на борту которого оказалось 6 ГБ ОЗУ — 115 247 баллов.

Xiaomi Redmi Note 5 —  115 247

Xiaomi Redmi Note 5 Pro — 109 692

Asus Zenfone 5 — 112 478

Meizu E3 — 109 000

Geekbench

Geekbench считается более комплексным тестом, так как он проверяет не только производительность CPU, GPU и RAM, но и всячески тестирует скорость работы встроенной памяти, обработку картинок/фотографий и многие другие параметры, которые не охватывает AnTuTu. Увы, но мы не нашли результаты тестирования Asus Zenfone 5. Однако уверяем, они находятся в пределах полученных выше цифр.

Xiaomi Redmi Note 5 —  1340 / 4914

Xiaomi Redmi Note 5 Pro — 1333 / 4936

Meizu E3 — 1327 / 4899

Сравнение с другими чипами

Для наглядности мы провели быстрое сравнению Qualcomm Snapdragon 636 с другими чипами. Так вам будет проще понять новизну технологий и возросшую производительность SoC.

Snapdragon 636 vs Kirin 659

Несмотря на то, что максимальная частота HiSilicon Kirin 659 2,0 ГГц, он использует устаревшие ядра Cortex-A53, которые явно сливают мощным Kryo 260 абсолютно по всем параметрам. Даже тип поддерживаемой памяти, графический ускоритель, энергоэффективность и модем оказываются лучше в новинке от Qualcomm.

Snapdragon 636 vs Snapdragon 625/630

В своё время SD 625 был очень хорошим чипсетом, который ставился во множество смартфонов бюджетного и среднего ценовых диапазонов. Казалось бы, что ему на смену пришёл Snapdragon 630, однако SD 636 совершил качественный скачок вперёд и возможно именно он станет самым популярным чипом Qualcomm для недорогих устройств. Разумеется, перевес на его стороне.

Snapdragon 636 vs Snapdragon 425/435

Данные SoC относятся к серии Snapdragon 400, созданной исключительно для дешёвых аппаратов. Поэтому по параметрам их начинка не приближается даже к SD 625. В силу вышесказанного вывод очевиден — Snapdragon 636 одерживает победу и здесь. Если вам интересно, то загляните в наше сравнение Qualcomm Snapdragon 625 vs 435.

Snapdragon 636 vs Snapdragon 650/652

SD 650/652 на треть мощнее чипа Snapdragon 625, но свежие технологии, внедрённые Qualcomm в новую однокристальную систему, ставят Snapdragon 636 на абсолютно новый уровень.

Snapdragon 636 vs Snapdragon 660

Оба чипсета находятся почти на одной ступени по всем качествам. Начиная от процесса, заканчивая модемом. Это делает данное сравнение весьма актуальным и интересным, ведь переплата за SD 660 может быть ощутимой. Несмотря на это последняя SoC вырывается вперёд благодаря немного повышенным тактовым частотам ядер «производительности» и улучшенному графическому процессору Adreno 512.

Snapdragon 636 vs Snapdragon 821/835

Конечно, SD 636 может потягаться с флагманскими чипами по типу поддерживаемой оперативной памяти, новизне модема или другим компонентам вроде DSP/ISP. Но очевидно, недавние SoC 800 серии без труда опережают собрата из младшей категории. Во многом это возможно благодаря более мощным ядрам Kryo и усовершенствованным GPU Adreno 530/540. На деле это выливается в +50-80 тысяч баллов AnTuTu к результатам Qualcomm Snapdragon 636.

Qualcomm Snapdragon 636: обзор

Мы ознакомились с техническими характеристиками и посмотрели на результаты в синтетических тестах. Осталось узнать как ведёт себя чип в условиях реального использования.

Общая производительность

Высокопроизводительные ядра Kryo 260 справляются с задачами любой сложности. Вы не обнаружите каких-либо лагов или зависания при работе с пользовательским интерфейсом. Даже если в это время у вас происходит обработка HDR фотографий или видео. Разумеется, немаловажную роль играет и оптимизация самой ОС. Но впервые взяв в руки смартфон с чипом SD 636, вы с удивлением понимаете, что получили почти флагманскую мощность.

Игровая производительность

Snapdragon 660 использует ядра Kryo 260 с повышенными частотами (4×2.2 ГГц и 4×1.8 ГГц) и GPU Adreno 512. С таким железом FPS в любой игре намертво фиксируете на 30/60 кадрах в секунду. Тогда как SoC SD 636 работает на максимальной частоте 1,8 ГГц и располагает графическим ускорителем Adreno 509. Последний является преемником Adreno 506/508. В своё время это были достаточно мощные GPU, обеспечивающие пользователя комфортным FPS на протяжении всего геймплея. Однако сейчас их производительности стало не хватать, поэтому Snapdragon 636 призван исправить положение дел в лучшую сторону. В общем, в играх всё отлично.

Энергоэффективность

14-нм техпроцесс благотворно сказался на новинках 600 серии от Qualcomm. Он чрезвычайно эффективен, так как выводит время автономной работы и производительность на совершенно новый уровень. Кроме того, проблема с перегревом, которая была настоящей болезнью для Snapdragon 810, 652 и 653, осталась в прошлом. В результате мы получаем идеально выверенную SoC с большим заделом на будущее.

Прочие особенности

Также мобильная платформа обладает рядом других особенностей, которые просто невозможно игнорировать. Например, флагманская двухканальная ОЗУ LPDDR4/4X или модем X12 LTE. Кроме того, мы рады видеть поддержку Bluetooth 5.0 и Quick Charge 4.0 Надеемся, производители недорогих смартфонов вроде Xiaomi не поскупятся на использование QC 4.0. Не забываем и про Neural Processing Engine, которая способствует повышению производительности приложений с использованием искусственного интеллекта.

Выводы

Qualcomm Snapdragon 636 — идеальный чип для смартфонов среднего уровня. Уже сейчас можно приобрести парочку хороших аппаратов на этой SoC и тем самым получить производительность и энергоэффективность флагманского типа (SD 835). Компания предоставляет производителям просто колоссальные возможности для создания отличных недорогих устройств. Ожидаем увидеть скорый рост популярности искомого чипсета.

Смартфоны на Snapdragon 636:

Xiaomi Redmi Note 5Xiaomi Redmi Note 5 ProAsus Zenfone 5Meizu E3

pixelreview.ru

Qualcomm Snapdragon 625

Введение

Qualcomm Snapdragon 625 является одним из наиболее популярных мобильных процессоров 2017 года. Лучшие представители смартфонов средней ценовой категории, такие как Xiaomi Redmi Note 4x, Xiaomi Mi A1, Motorola Moto G5 Plus, Lenovo P2, Asus ZenFone 3, Samsung Galaxy S7, Xiaomi Mi Max 2 работают именно на нём. Самый продаваемый смартфон Индии Redmi Note 4 также включает в свой состав Snapdragon 625. Если вы хотите стать обладателем одного из этих качественных смартфонов, вам должно быть интересно узнать, какую производительность обеспечивает данный процессор.

Для начала мы рассмотрим спецификации и сравним улучшения данного чипа по сравнению с предшествующей моделью Snapdragon 617. После этого рассмотрим результаты бенчмарков и сравним Snapdragon 625 с другими процессорами. Далее обсудим производительность, работу процессора в играх, соотношение цены и качества и энергоэффективность. Будут показаны результаты в популярных бенчмарках AnTuTu и Geekbench на основе смартфонов на этом процессоре. Сравнение будет вестись с моделями Snapdragon 617, 630, 650, 652, 430, 435, 450, 820 и 821. Также будет проведено сравнение с процессорами MediaTek MT6750, MT6755, Helio X10, Helio P10, Helio P15, Helio X20. Не будут забыты и процессоры Samsung Exynos 7580, 7870 и Huawei Kirin 655 и 650.

Спецификации

• Название: Snapdragon 625
• Производитель: Qualcomm
• Тип: мобильная система на чипе
• Серия: Snapdragon 600
• Дата релиза: 2-й квартал 2016
• Технологический процесс: 14 нм FinFET
• Архитектура процессора: 64 бит
• Количество ядер: 8
• Конфигурация: 8 ядер Cortex-A53 с тактовой частотой до 2 ГГц
• GPU: Adreno 506
• Частота GPU: 650 МГц
• Тип памяти: одноканальная LPDDR3
• Модем: Qualcomm X9 LTE
• Версия Bluetooth: 4.1
• USB: 3.0
• Зарядка: Quick Charge 3.0
• Цифровой сигнальный процессор: Hexagon 546
• Процессор обработки изображений: Dual-ISP
• Максимальное разрешение экрана: 1080p
• Хранилище: eMMC 5.1
• Разрешение камеры: до 24 Мп

CPU, GPU и память

Qualcomm представила Snapdragon 625 11 февраля 2016 года вместе с моделями Snapdragon 435 и 425. Кодовое имя процессора MSM8953. Он стал первым в линейке Snapdragon 600 на технологическом процессе 14 нм FinFET. Чип вышел на смену Snapdragon 617, более тонкий технологический процесс позволил решить проблемы с перегревом и троттлингом процессоров предыдущих поколений. Хотя по-прежнему используются вычислительные ядра ARM Cortex-A53, частота выросла на 500 МГц.

Процессор следующего поколения Snapdragon 630 также работает на ядрах ARM Cortex-A53. Графический чип Adreno 506 обеспечивает стабильную игровую производительность даже после продолжительного использования. Его тактовая частота составляет 650 МГц, он выводит изображение на разрешение 1080p. Snapdragon 625 поддерживает только одноканальную память LPDDR3, чего бюджетным устройствам вполне достаточно.

Модем, экран, камера и другие функциональные возможности

Модем Qualcomm X9 LTE способен обеспечить скорость входящего соединения до 300 Мбит/с, исходящего до 150 Мбит/с. Поддерживаются одновременно несколько SIM-карт и VoLTE. Благодаря этому процессор способен выдавать разрешение 1080p, но поддерживается воспроизведение видео формата 4К. Используется стандарт связь Bluetooth 4.1 и интерфейс USB 3.0. Также применяется цифровой сигнальный процессор Hexagon 546 с поддержкой технологии Qualcomm All-Ways Aware. Есть поддержка стандарта связи NFC.

Для постоянного хранения файлов применяется стандарт eMMC 5.1, максимальное разрешение фотографий может достигать 24 Мп. За быструю подзарядку отвечает технология Quick Charge 3.0, хотя только от производителя устройств зависит, будет она работать или нет. Например, смартфон Redmi Note 4x не поддерживает быструю подзарядку.

Бенчмарки

Бенчмарки проверяют в основном центральной и графический процессоры, а также оперативную память. Snapdragon 625 является не самым быстрым для процессора средней ценовой категории, но он входит в число лучшим образом оптимизированных. Результаты в тестах не высочайшие, но в реальной производительности он превосходит конкурентов. Обычно 8-ядерные процессоры с Cortex-A53 набирают в бенчмарке AnTuTu 40-50 тысяч очков, но в данном случае более высокая тактовая частота и технологический процесс позволили пересечь отметку 60 тысяч баллов.

AnTuTu

На графике показаны результаты смартфона Xiaomi Redmi Note 4X, Moto G5 Plus, Lenovo P2, Asus ZenFone 3 и Mi Max 2. Все они набрали более 60 тысяч баллов. Лидирует Mi Max 2, хотя разница в 2-3 тысячи баллов считается незначительной. Даже если одно и то же устройство протестировать дважды, результаты будут разные. В данном случае результаты на 10-15 тысяч баллов выше по сравнению с устройствами на Snapdragon 617 и MediaTek Helio X10, на 20 тысяч выше по сравнению с Snapdragon 430 и 435. Устройства на процессорах серии Snapdragon 65X (650, 652 и 653) легко преодолевает отметку в 75 тысяч баллов за счёт более мощного графического процессора и вычислительных ядер ARM Cortex-A72.

Geekbench

Здесь результаты Snapdragon 625 также достойные. В многопоточный производительности с 4201 баллами лидирует Xiaomi Mi Max 2, на втором месте идёт Samsung Galaxy C7. В одноядерной производительности средний результат чуть выше 850 баллов. Здесь лидирует Galaxy C7 с оценкой 875 баллов, далее идут Xiaomi Mi Max 2 и Redmi Note 4x.

Производительность

Производительность системы на чипе определяется главным образом центральным процессором. Ядра Cortex-A53 не способны конкурировать с Cortex-A72 и Cortex-A73, но это не мешает каждодневной работе со смартфоном, вы вряд ли заметите разницу в скорости загрузки приложений, прокручивании меню и т.д. Технологический процесс 14 нм FinFET обеспечивает небольшой прирост производительности и экономит энергию.

Энергоэффективность

Вместе с экономией энергии сокращается число случаев троттлинга и уровень нагрева. Это повышает автономность и обеспечивает более высокую частоту кадров в играх и видео. Можно будет играть на протяжении более продолжительного времени.

Игры

Adreno 506 без проблем справляется с играми на разрешении 1080p. Конечно, графический чип здесь не может сравниться с Adreno 508 (Snapdragon 630), Adreno 510 (Snapdragon 650/652/653), Adreno 512 (Snapdragon 660), но его возможности достаточные для такого разрешения.

Соотношение цены и производительности

Стоимость смартфонов на этом процессоре начинается от $150 и может достигать $400. Устройства вроде Redmi Note 4X обеспечивают лучшее соотношение цены и качества по сравнению с аппаратами вроде Samsung Galaxy C7 Pro. В каждом случае нужно внимательно смотреть на спецификации устройства. Модели по цене до $300 на этом процессоре являются наиболее привлекательной покупкой.

Другие возможности

Для чипа средней ценовой категории здесь есть достаточный уровень поддержки памяти, модем, сигнальный процессор и обработка изображений, быстрая подзарядка. В 2018 году должны появиться ещё более способные устройства на процессорах Snapdragon 630 и 660.

Оценка

• Производительность: 4
• Энергоэффективность: 4,5
• Игры: 4
• Соотношение цены и качества: 4
• Другие возможности: 4

Итоговая оценка: 4,4

Сравнение с другими процессорами

Сравнение с Snapdragon 617

Как было сказано выше, Snapdragon 617 является предшественником Snapdragon 625. Здесь используется технологический процесс 28 нм, производительность ниже из-за частоты 1,5 ГГц. Наблюдаются проблемы с троттлингом.

Сравнение с Snapdragon 630

Этот процессор представляет собой преемника Snapdragon 625, технологический процесс и количество ядер не изменились. Тактовая частота выросла до 2,2 ГГц, в результате чего производительность слегка выше. Используется улучшенный графический процессор Adreno 508, более быстрый модем X12 LTE, двухканальная память LPDDR4 и поддержка быстрой зарядки Quick Charge 4.0. Это новый процессор и устройств на нём пока немного.

Сравнение с Snapdragon 650

Здесь используются более мощные вычислительные ядра Cortex-A72 и производительный графический чип Adreno 510, но применяется старый технологический процесс 28 нм. После продолжительного использования процессор нагревается.

Сравнение Snapdragon 652

Этот процессор похож на Snapdragon 652, но получил два дополнительных ядра Cortex-A72. Проблем с троттлингом здесь ещё больше, в результате чего некоторые смартфоны, вроде Coolpad Cool 1, после продолжительных игр могут нагреваться до 50 градусов. Поэтому Snapdragon 625 имеет преимущество за счёт более тонкого технологического процесса.

Сравнение с Snapdragon 430

Этот процессор принадлежит к бюджетной линейке Snapdragon 400. Здесь применяются восемь вычислительных ядер Cortex-A53 с частотой 1,4 ГГц. Модем и графический процессор также слабее.

Сравнение с Snapdragon 435

Напоминает процессор Snapdragon 430, но получил более качественный модем и другие незначительные усовершенствования. Он также сделан на техпроцессе 28 нм и не может конкурировать с моделями на 14 нм.

Сравнение с Snapdragon 450

Не так давно Qualcomm представила процессор Snapdragon 450, который стал первым в линейке Snapdragon 400 на техпроцессе 14 нм. Он напоминает Snapdragon 625, но тактовая частота у него ниже, в результате чуть ниже и производительность.

Сравнение с Snapdragon 820

Этот процессор относится к высшей лиге, здесь используются вычислительные ядра Kryo и GPU Adreno 530, модем X12 LTE, четырехканальная память LPRRD4. Он входит в состав флагманских смартфонов Samsung Galaxy S7 Edge, Xiaomi Mi 5 и OnePlus 3, среди прочих. Он также выполнен на техпроцессе 14 нм.

Сравнение с Snapdragon 821

Этот чип напоминает Snapdragon 820, на 5% выросла производительность GPU. На нём работают такие смартфоны, как Xiaomi Mi 5s, OnePlus 3T, LG G6 и другие. Естественно, Snapdragon 625 с ним сравниться не может.

Сравнение с MediaTek MT6750

Этот процессор также использует восемь ядер Cortex-A53, но на тактовой частоте 1,5 ГГц. Он сделан на технологическом процессе 28 нм HPM, поэтому энергоэффективность у него ниже. Данный чип входит в состав смартфонов Vivo V5 и Oppo A59.

Сравнение с MediaTek Helio P10

Также этот процессор известен как MT6755, он тоже 8-ядерный и тоже на Cortex-A53. Среди смартфонов на нём можно назвать Lenovo K5 Note, Moto M, Oppo R9, Sony Xperia XA, Gionee M6. Максимальная тактовая частота составляет 2 ГГц, технологический процесс 28 нм HPC+. Разработчики утверждают, что у него энергоэффективность на 30% выше по сравнению с техпроцессом HPC, но до 14 нм FinFET он не дотягивает. Adreno 506 превосходит графический чип Mali-T860 MP2 в Helio P10, так что в целом Snapdragon 625 лучше.

Сравнение с MediaTek Helio P20 (MT6757)

Улучшенный вариант Helio P10 с тактовой частотой 2,3 ГГц, более совершенным GPU и пониженным энергопотреблением благодаря техпроцессу 16 нм FFC. Среди смартфонов на этом процессоре можно назвать Meizu ME2 и Sony Xperia XA1. Здесь есть поддержка двухканальной памяти LPDDR4, графический чип Mali-T880 MP2 чуть слабее по сравнению с Adreno 506. Центральный процессор немного быстрее, но энергопотребление Snapdragon 625 ниже. По оптимизации процессор Qualcomm также лидирует.

Сравнение с MediaTek Helio X10 (MT6795)

Этот процессор принадлежит к флагманской серии китайского производителя на восьми ядрах Cortex-A53 с частотой 2,2 ГГц. Используется технологический процесс 28 нм HPM, графический чип PowerVR G6200 и двухканальная память LPDDR3. GPU отстаёт по своим возможностям от Snapdragon 625.

Сравнение с MediaTek Helio X20

10-ядерный процессор с тремя видами ядер: два Cortex-A72 2,2 ГГц, четыре Cortex-A53 1,85 ГГц и четыре Cortex-A53 1,4 ГГц. Используется технологический процесс 20 нм HPM и графика Mali-T880 MP4, двухканальная память LPDDR3. На бумаге это лучше, чем Snapdragon 625, но на самом деле это не так. Как и все процессоры MediaTek, этот не может похвастаться высоким уровнем оптимизации, наличие десяти ядер ещё сильнее усложняет ситуацию. В тестах смартфона Xiaomi Redmi Note 4 он отстаёт от Redmi Note 4x.

Сравнение с Samsung Exynos 7580

8-ядерный процессор на Cortex-A53 с частотой 1,6 ГГц. В производстве используется технологический процесс 28 нм, графика Mali-T720 MP2, память LPDDR3. На этом процессоре работает Samsung Galaxy On8 и Galaxy J7. Этот процессор явно слабее по сравнению со Snapdragon 625.

Сравнение с Samsung Exynos 7870

Этот чип по производительности напоминает Snapdragon 625 и выполнен также на техпроцессе 14 нм FinFET на тех же восьми ядрах Cortex-A53, но частота у них только 1,6 ГГц. Применяется графика Mali-T830 и память LPDDR3. На этом процессоре работает Samsung Galaxy J7 Prime. За счёт более высокой тактовой частоты Snapdragon 625 немного выигрывает.

Сравнение с HiSilicon Kirin 650

8-ядерный процессор Huawei на Cortex-A53 с частотой 2 ГГц. Используется графика Mali-T830 MP2 и память LPDDR3. Энергоэффективность технологического процесса 16 нм FinFET почти не уступает 14 нм FinFET. Этот процессор можно найти в Huawei Honor 7 Lite. Он лишь ненамного уступает Snapdragon 625.

Сравнение с HiSilicon Kirin 655

Применяется в смартфонах Huawei Honor 6X и Honor 8 Lite. Здесь всё те же восемь ядер Cortex-A53 имеют частоту 2,1 ГГц на техпроцессе 16 нм FinFET. Также применяется графический чип Mali-T830 MP2 и снова Snapdragon 625 чуть лучше.

Сравнение с Xiaomi Surge S1

Первый процессор производства Xiaomi и на нём работает смартфон Xiaomi Mi 5c. Здесь применяется мощный графический чип Mali-T860 MP4 и двухканальная память LPDDR3. Процессор 8-ядерный с двумя видами ядер, частота достигает 2,2 ГГц. Недостатком этой системы на чипе является использование технологического процесса 28 нм HPC. Таким образом, он производительнее, но расходует больше энергии по сравнению со Snapdragon 625.

Заключение

После такого подробного сравнения можно понять, почему многие производители смартфонов отдают предпочтение Snapdragon 625 в сегменте аппаратов средней категории. Уже доступен выпущенный вместо него Snapdragon 630, но пройдёт определённое время, прежде чем устройства на нём широко распространятся. К концу года их должно быть больше.

Источник: technewswith.me

setphone.ru

snapdragon — с английского на русский

Snapdragon — Snapdragon  семейство мобильных систем на кристалле (SoC) компании Qualcomm. Включают процессоры, базирующиеся на архитектуре ARM, и ряд модулей связи. Линейка позиционируется как платформа для смартфонов и смартбуков. Семейство составляют… …   Википедия

Snapdragon — steht für: die englische Bezeichnung der Pflanzengattung Löwenmäuler (Antirrhinum) Snapdragon (Spiel), ein englisches Gesellschaftsspiel Snapdragon (Prozessor), eine Mikroprozessorarchitektur für den Einsatz in Smartphones und ähnlichen mobilen… …   Deutsch Wikipedia

Snapdragon — Snap drag on, n. 1. (Bot.) (a) Any plant of the scrrophulariaceous genus {Antirrhinum}, especially the cultivated {A. majus}, whose showy flowers are fancifully likened to the face of a dragon. (b) A West Indian herb ({Ruellia tuberosa}) with… …   The Collaborative International Dictionary of English

snapdragon — см. Приложение 1 (Atnirrhinum). (Источник: «Англо русский толковый словарь генетических терминов». Арефьев В.А., Лисовенко Л.А., Москва: Изд во ВНИРО, 1995 г.) …   Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

snapdragon — snapdragon. См. львиный зев. (Источник: «Англо русский толковый словарь генетических терминов». Арефьев В.А., Лисовенко Л.А., Москва: Изд во ВНИРО, 1995 г.) …   Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

snapdragon — 1570s, from SNAP (Cf. snap) + DRAGON (Cf. dragon). So called from fancied resemblance of antirrhinum flowers to a dragon s mouth …   Etymology dictionary

snapdragon — ► NOUN ▪ a plant bearing spikes of brightly coloured two lobed flowers which gape like a mouth when a bee lands on the curved lip …   English terms dictionary

snapdragon — [snap′drag΄ən] n. [ SNAP + DRAGON: from the mouth shaped flowers] 1. any of a genus (Antirrhinum) of perennial plants of the figwort family, with showy white, yellow, red, or purplish flowers; esp., a common garden species ( A. majus) with white …   English World dictionary

snapdragon — UK [ˈsnæpˌdræɡən] / US noun [countable] Word forms snapdragon : singular snapdragon plural snapdragons a plant that has stems with brightly coloured flowers growing along them …   English dictionary

snapdragon — noun Etymology: from the fancied resemblance of the flowers to the face of a dragon Date: 1573 any of a genus (Antirrhinum of the family Scrophulariaceae, the snapdragon family) of herbs having showy bilabiate flowers; especially a widely… …   New Collegiate Dictionary

snapdragon — /snap drag euhn/, n. 1. any plant belonging to the genus Antirrhinum, of the figwort family, esp. A. majus, cultivated for its spikes of showy flowers, each having a corolla supposed to resemble the mouth of a dragon. 2. flapdragon. [1565 75;… …   Universalium

translate.academic.ru

---

• 
  Аэс на быстрых нейтронах
• 
  Луна и американцы
• 
  Робот бостон динамикс
• 
  Лучшие арматурные наушники
• 
  Что такое темная энергия
• 
  Дрон для рыбалки
• 
  Таблетки от старения
• 
  Галактики вселенной и их планеты
• 
  Какое самое сильное существо на планете
• 
  Мониторы 8k
• 
  Гугл конференция 2018