Snapdragon 8 Gen1: Первый чип на 4 нм. Разбор

Ежегодно в начале декабря Qualcomm показывает всему миру новые процессоры и этот год – не исключение, но есть нюансы…

Ведь компания представила сразу три чипа и тем самым немного нас с вами запутала! Поэтому сегодня предлагаем в этом разобраться, а также узнать что ждёт «под капотом» у главной новинки будущих флагманов и будет ли он перегреваться как прошлогодний 888?

Мы сравним новый чип c Google Tensor и Apple A15 Bionic, а также, внезапно, с новым Dimensity от MediaTek, который (спойлер) местами уделывает Snapdragon! И что там с нанометрами?

Итак, на этот раз нам показали сразу несколько чипов, Snapdragon 8 gen1 – для смартфонов и планшетов, G3x gen1 – для портативных консолей и 8сх Gen3 – это уже третье поколение систем на кристалле для ноутбуков!

Однако, последние решения не очень популярны, да и в целом не интересны для нас, но вот мобильный 8 Gen1 — обещает стать хитом!

Подождите, что ещё за 8 Gen1?

Почему компания решила сменить название модели? Ведь все ожидали какой нибудь Snapdragon 898.

На самом деле всё просто. Как объяснил старший вице-президент и директор по маркетингу, компании просто не хватает номеров для новых SoC, условная 600-ая линейка пару лет назад переросла в 700-ую, а на данный момент получается так, что она должна перейти уже в 800-ую, что, как вы понимаете абсурд, так как эта серия занята сугубо флагманскими решениями!

Поэтому и было принято использовать наименование с генерациями чипов. Думаю, что в следующем году нас ждёт 8 Gen2 и так далее, даже 700-ая серия перешла на новый принцип наименования: у них теперь новый чип называется Snapdragon 7c+.

Сразу же после анонса 8gen1, почти каждый китайский производитель анонсировал свою новинку на этом чипе, весь интернет завалили постерами, ведь каждый из них хочет быть первым!

Qualcomm подтвердила, что над интеграцией нового процессора уже работают Black Shark, Honor, Iqoo, Motorola, Nubia, OnePlus, OPPO, realme, Sharp, Sony, Vivo, Xiaomi и ZTE.

Как вы поняли, почти каждый производитель выпустит свой вариант флагмана на Snapdragon 8 Gen1, но многие заметили, что впервые в списке производителей нет компании Samsung – интересно! Это может означать либо успех своего нового Exynos с графикой AMD, либо же провал 8 Gen1. Что ж разберёмся поподробнее.

Начнем со структуры. Итак, Snapdragon 8 Gen1 – структура SoC не изменилась, это по прежнему схема 1-3-4 с одним мощным ядром, тремя средними и четырьмя энергоэффективными!

Если немного покопаться, то можно узнать, что в компоновке чипа используется новая архитектура ARM v9.

ARM выделяет три ключевые новшества Armv9 по сравнению с предыдущей версией Armv8:

• Повышенная безопасность
• Более высокая вычислительная мощность в задачах ИИ
• Более высокое быстродействие при общих вычислениях.

Пожалуй, самое крутое новшество обещанное в новых процессорах на архитектуре Armv9 — SVE2.

За этой аббревиатурой скрывается второе поколение технологии Scalable Vector Extension (SVE), к слову эта технология используется в самом быстром суперкомпьютере в мире — Fugaku, круто правда?

Вторая итерация SVE2 даёт расширенные возможности машинного обучения и цифровой обработки сигналов в широком спектре приложений. Это означает, что задачи из области обработки ИИ станут точнее и быстрее!

Что касается производительности, ожидается, что Armv9 позволит увеличить ее более чем на 30% в следующих двух поколениях мобильных систем на чипе!

Кроме самой архитектуры, ARM представила и ядра на её базе:

• Cortex-X2 – прямой преемник Cortex-X1, который использовали в этом году (в качестве обогревателя). По сравнению с предшественником Cortex-X2 обеспечит повышение производительности на 16% и будет в два раза быстрее обрабатывать задачи машинного обучения.

• Cortex-A710 – логическое продолжение тех же А78, однако имеет на 10% выше производительность и на 30% – энергоэффективность.
• Ну и маленькие ядра Cortex-A510, которые спустя 4 года терзаний наконец-то выросли как в производительности на целых 35%, так и в энергоэффективности на 20%.

В общем, мы видим как ARM постарались и новая архитектура дала вендорам более производительные и менее горячие ядра CPU.

Всё это даёт нам надежду на более холодные и долгоживущие флагманы в ближайшем будущем, этому ещё способствует переход на 4 нм техпроцесс по нормам Samsung. Однако, по слухам из новостей, заводы Samsung не справляются и все же часть производства легла на плечи TSMC. В этом кроется один нюанс – смотрите. Хоть название и одинаковое – 4 нм, но в сравнении нормы производства не соответствуют друг другу, и чипы, которые делает Samsung – горячее. Это просто доказать по сравнению с прошлым поколением, насколько это репрезентативно для 4 нм на сегодняшний день неизвестно, однако в этом сравнении продемонстрирована разница между ядрами Cortex-A55 в Snapdragon 865 и Snapdragon 888. Оба SoC имеют одинаковую частоту 1,8 ГГц, и оба имеют одинаковый объем кэш-памяти L2.

График нам показывает, что энергоэффективные ядра Snapdragon 888, который производится по 5 нм Samsung, очень близки по энергопотреблению таких же ядер у 866, но он же производился по 7 нм TSMC!

Вот вам и нанометры! На самом деле эта проблема преследует и другие крупные компании: те же 10 нм от Intel  почти равны 7 нм от TSMC! Поэтому для нас останется загадкой, был бы Snaprdragon 888 настолько горяч, если бы его производили TSMC, а не Samsung?

А мы переходим к памяти! Казалось бы, вот недавно MediaTek представила свой новый Dimensity 9000, в котором была заявлена поддержка нового стандарта памяти — LPDDR5X, у которого и больше частота и выше пропускная способность. Но вот выходит 8 Gen1 и что мы видим?

Стандарт оперативной памяти не изменился, это по-прежнему LPDDR5 на более высокой частоте, как у прошлогоднего 888, и конечно же по скорости она уже не дотягивает до нового Dimensity! Более того, если сравнивать с новым Dimensity, кэш память нового Snapdragon тоже сливает, смотрите.

Нам известно что самое большое ядро Cortex X2 получило 1024кб L2 кэша. Без сравнения здесь не обойтись, так что сравним с недавно вышедшим Google Tensor, А15 Bionic от «купертиновцев» и Dimensity 9000 .

Что мы здесь видим?

По L2 кэшу ядер ± паритет с тем же Dimensity 9000(не удивительно, так как архитектура у них одинаковая). Однако, L3 кэш-памяти Qualcomm зажали, как и системной кэш-памяти: всего 4 МБ по сравнению с 6 МБ у Dimensity и 8 МБ у Google Tensor, и тем более Apple со своим огромным кэшем, как думаете, может кстати это и есть секрет столь большой производительности А15 Bionic?

Но все это на бумаге, как будет работать в реальной жизни – узнаем уже совсем скоро!

Думаю время пришло поговорить о камерах и вычислительной фотографии!

Сперва посмотрим, что нам предлагает прошлогодний Snapdragon 888: за обработку изображений у нас выступает ISP Spectra 580, он 14-битный, поддерживает камеры до 84 Мп без задержек затвора. Это означает, что при съёмке на свой смартфон вы попросту не могли снимать серийно 108 Мп кадров, приходилось ждать пару секунд.

Конечно же была возможность возможность снимать 8K-видео, правда без HDR, а максимальная частота кадров для 4к составляла 120 кадров в секунду.  В любой из вышеперечисленных областей 8 Gen1 дает нам значительный прирост, мы увидим большие улучшения в качестве и скорости работы камеры.

Первое, что бросается в глаза – это новый процессор обработки изображений — ISP. Называется он Spectra 680 и превносит большие улучшения: во-первых это 18-битный процессор (это не означает того, что ваш смартфон сможет делать снимки с такой битностью, поскольку современные сенсоры камер в смартфонах ограничены всего 12-битами, и это только единицы новых моделей).

Но как мы знаем, мобильная фотография – это вычислительная фотография и тот же Google с помощью HDR+ добивается программно 14 бит из 10-битного сенсора.

Qualcomm пошли дальше, и заявили поддержку HDR с +4 стопами экспозиции, если взять тот же Tensor и его Computational RAW, можно увидеть, что проявляется он лишь на +3 ступени экспозиции, с новым HDR от Snapdragon мы получим снимки без засвеченных светлых участков фото и очень чистыми тенями!

Но и это ещё не всё, теперь камера сможет делать снимки 108 Мп без задержек, а видео получило поддержку HDR в 8K-разрешении!

Конечно, вы скажете, да кому нужны эти 8K, мол нам и 4K хватает! Но и в 4K у нас серьезные улучшения. Теперь смартфоны смогут снимать 240 кадров в секунду при разрешении 12мп, а это означает что можно реализовать полную поддержку 4K/240 FPS слоу-моушн, чего нету ни у одного другого чипмейкера, тот же ваш любимый iPhone что Timelapse, что SloMo снимает всего в 108 Мп разрешении! Где превосходство А15 Bionic в два года? Непонятно…

А еще будет движок для размытия фона в видео! Также аппаратно 8 Gen1 будет исправлять дисторсию. Это когда по краям кадров картинка искажается, из-за особенностей оптики на сверхширокоугольном объективе, это можно заметить на многих смартфонах, многие производители делают исправления программно, теперь так скажем Snapdragon облегчит жизнь для программистам!

Еще ISP в полностью автоматическом режиме будет подавлять хроматические абберации. Это такие цветовые искажения, которые добавляют в оригинальное изображение разного рода паразитические искажения.

Но самым интересным нововведением стала очень интересная технология — Always on Camera! В чипе появляется специальный выделенный модуль — Sensing Hub, с его помощью можно держать множество сенсоров и датчиков постоянно включенными. При этом они будут потреблять много энергии, но добавление этого модуля позволит производителям реализовать быструю и безопасносную разблокировку сканером отпечатков пальцев или с помощью фронтальной камеры, так как она будет постоянно включена!

С одной стороны это может стать революцией в области разблокировки по лицу, так как не нужно включать экран для разблокировки, но в тоже время камера постоянно включена и может следить за вами, и не только фронтальная, но и задняя!

Также это поможет сохранить заряд, благодаря тому что смартфон постоянно будет видеть, смотрите ли вы на него. Если нет, сможет уводить смартфон в сон, но реализация сомнительна. Например, что будет думать смартфон когда ты за рулём?

Очень интересная технология, и очень противоречивая, посмотрим как будет работать на самом деле!

Еще коллаборация с Leica: воссоздание подобных фото-фильтров.

А мы от камеры переходим к сетям, здесь на самом деле незначительные изменения. На смену старому модему Х60, приходит новый X65! Он может достигать скорости 10 Гбит/с как в автономных, так и в сетях 5G. Это первая в мире модемная радиочастотная система, которая достигает этих скоростей, а прошлогодний X60 имел максимальную скорость 7,5 Гбит/с. Но вот Wi-Fi и Bluetooth не имеют столь значительных изменений, те же стандарты WiFi 6 и 6е, Bluetooth 5.2 тоже как у прошлогоднего 888, что странно, так как новый Dimensity 9000 уже имеет поддержку Bluetooth 5.3, который и более энергоэффективный, имеет более быстрый Коннект и стабильное соединение!

Одной из крутых фишек Snapdragon являются их кодеки APTX, с каждым годом они становились все лучше, и вот сейчас дебютирует новый кодек — aptX Lossless!

Он обеспечивает передачу по Bluetooth звука с качеством CD (16 бит, 44,1 кГц). Чтобы уместить поток 1,4 Мбит/с, соответствующий качеству компакт-диска, в канал с пропускной способностью 1 Мбит/с, используемый Qualcomm, приходится применять сжатие. Но компания гарантирует, что используется сжатие без потерь, а появление устройств с кодеком aptX Lossless ожидается уже в 2022 году, ждём!

Ну и пришло время поговорить об искусственном интеллекте! Несмотря на то, что у Snapdragon нету выделенного нейронного блока — NPU, он по-прежнему имеет внушительную производительность, так как использует для вычислений CPU + GPU + DSP ядро Hexagon, оно кстати заниматься не только вычислениями ИИ, но и отвечает за обработку звука, кодирования и декодирования видео а также ускорение обработки изображений.

Это уже седьмое поколение нейронного движка, который по словам производителя в 4 раза мощнее предыдущего поколения! Большим приростом производительности может похвастаться тензорный ускоритель, также для всего нейронного движка выделяется в 2 раза больше памяти и при этом его энергопотребление снижено на 1,7 раза по сравнению с предыдущими поколением!

Столь большой прирост в тензорном блоке обусловлен скорее всего выходом нового чипа от Google, где они показали насколько быстрой может быть обработка голоса в реальном времени!

Но как на счёт графики? Ведь в Snapdragon не используются наработки ARM по части графической производительности. Они используют собственный графический ускоритель — Аdreno, и в этом году его также прокачали!

Смотрите, нам обещают прирост графической производительности на 30% и прирост энергоэффективности до 25% по сравнению с Snapdragon 888.

Итоги

Как вы поняли, Snapdragon 8 Gen1 выглядит и кажется очень похожим на своего предшественника.

Если вы купили смартфон на Snapdragon 888, и он вас не устраивает по производительности, троттлингу или или нагреву, стоит подождать тестов нового Snapdragon, возможно он сможет превзойти 888 или же снова получим очень горячий чип.

Есть конечно, обычный набор преимуществ в производительности, которые, безусловно, будут полезны для мобильных геймеров, ищущих более высокую частоту кадров. Повышение производительности ЦП на 20% и графического процессора на 30% является значительным, но в то же время, на мой взгляд современные чипы достигли такого пика производительности, что не могут сохранить баланс производительность/энергопотребление, если тот же А14 имел всего 7 Ватт теплопакет, то новый А15 уже вылезает за пределы 8.5 Ватт, конечно это меньше того же Snapdragon 888, где TDP выходит около 10 Ватт, сколько будет у 8 Gen1 — на данный момент неизвестно!

Также есть улучшения в области искусственного интеллекта, обработки изображений, машинного обучения, и сетей. Камеры, это пожалуй главный компонент смартфона, на которые делают упор производители флагманов, Qualcomm это прекрасно понимают, поэтому и делают столь значительные улучшения в области обработки изображений.

Post Views: 310