Qualcomm Snapdragon 888: Обзор флагманского процессора 2021 года

Итак, пока Apple выпустила процессор на 5 нанометрах и обкатывает свои процессоры М1 на ноутбуках, главный Android-конкурент по части чипов — Qualcomm представила новый чип, на котором будут работать флагманы следующего года, начиная с Xiaomi Mi 11. Называется он Qualcomm Snapdragon 888 и это не очередное обновление, здесь сразу становится интересно.

2018 — Snapdragon 855

2019 — Snapdragon 865

2020 — Snapdragon 888

Во-первых, название: вместо ожидаемого Snapdragon 875 — дерзкое Snapdragon 888.

Во-вторых, у чипа абсолютно новая структура.

В-третьих, кардинально новое ядро Cortex X1. И конечно новый техпроцесс — 5 нм. Такой же, кстати, как в последних процессорах Apple A14 Bionic и  M1.

Поэтому сегодня разберем новые Snapdragon и сравним его с аналогом от Apple.

1. Что это за новые ядра CPU Cortex X1?
2. Как изменилась производительность и изменилась ли вообще?
3. Что этот Snapdragon может противопоставить двум гигантизм отрасли Apple A14 и М1?

Apple в этом году задрала планку и Qualcomm надо отвечать. Во-первых, сами A14 Bionic хороши: 5 нм, новая архитектура памяти, нейромодуль на 16 ядер, рекордные результаты в бенчмарках. Во-вторых, вставила очень похожие процы М1 — в MacBook. Существенное отличие М1 от А14, по сути, одно: на 2 ядра больше и частота выше, что логично для большого устройства.

Чем же отвечает новый Snapdragon?

Уже который год Apple радует нас обновленным железом. В этом году компания шагнула далеко вперёд представив два процессора на архитектуре ARM, конечно же мы говорим об А14 и M1, как вы уже знаете M1 устанавливается именно в девайсы с операционной системой MacOS, но на самом деле с точки зрения архитектуры этот чип очень похож на A14, давайте посмотрим что у них общего:

• Оба чипа производят по самому передовому техпроцессу — 5нм
• Также они имеют идентичные ядра CPU, в случае А14 это 2 высокопроизводительных ядра Firestorm + 4 энергоэффективных Icestorm, у M1 на 2 высокопроизводительных ядра больше: он получил 4 высокопроизводительных ядра Firestorm + 4 энергоэффективных Icestorm.
• Отличаются и частоты этих ядер: у A14 — 2,99 ГГц и 1.82 ГГц соответственно, у М1 на 200 МГц больше — 3,2 ГГц и 2,06 ГГц соответственно.
• Это ещё не всё: оперативная память тоже одного стандарта — LPDDR4X: о ней мы поговорим чуть дальше.

И тут назревает вопрос, что же компания Qualcomm может противопоставить?

Интересно, что из полуторачасовой презентации компания потратила пару минут именно на центральный процессор. Но мы с вами разберем всё куда подробнее.

Начнем с ядер. Тут есть интересный момент: и Qualcomm, и Apple используют ядра на архитектуре ARM, которую разрабатывает одноименная компания. Но у Apple продвинутая лицензия на использование технологий ARM. Если коротко, они плевать хотели на референсный дизайн от ARM и делают ядра со своим блекджеком.

Qualcomm и другие производители используют ядра, которые предоставляет сам ARM. Обычно новый релиз происходит весной. Какие же это ядра? Давайте посмотрим.

Начнём издалека: нужно разобраться, какие ядра использует компания в своих флагманских чипах?

Возьмём Snapdragon 835. Он имеет на борту 4 ядра Cortex A73 и 4 ядра попроще — Cortex A53. У Qualcomm Snapdragon 845 это были А75 и А55. Далее был представлен Snapdragon 855 который получил A76 и A55 соответственно. А 865 снеп — А77 и А55. Думаю, что логика понятна.

И вот в этом году, в конце мая ARM представила новые ядра — Cortex A78, которые и должны были стать боевой мощью нового Snapdragon. Тем более что прирост +20% по сравнению с предыдущим поколением, в основном, из-за перехода на более тонкий техпроцесс — 5 нм и повышенной частоте при тестировании.

Но вместе с новинкой ARM анонсировала выпуск ядер под новой архитектурой — Cortex X1. Именно такое ядро появилось в Snapdragon 888.

Чем они отличаются?

В отличие от Cortex А78 она имеет улучшенный блок предсказания ветвлений. Простым языком — процессор будет предугадывать каждое ваше действие. Тем самым запуск приложений и некоторого контента в них станет намного быстрее.

Также производителю доступен выбор — сколько кэш-памяти добавить в чип. Благодаря такому решению прирост производительности может быть до +30% в сравнении с тем же А78.

Самое интересное что ядра на архитектуре Cortex X1 могут использовать только компании, которые предложили свою помощь при их разработке и пока неясно получат ли эти ядра чипы Mediatek или Exynos.

Второй важный аспект — не само ядро, а то как его используют в структуре. В отличие от предшественников, устроенных по принципу bigLITTLE, то есть 4 мощных и 4 ядра попроще, иногда с вариациями как у Snapdragon 865 с одним разогнанным ядром. Новый Snapdragon 888 предлагает полноценную трёхкластерную архитектуру центрального процессора.

Что это значит?

По аналогии с предыдущими годами CPU имеет одно главное ядро. Им выступает новинка — Cortex X1 на частоте 2.84 ГГц, далее идут три мощных ядра Cortex A78 на частоте 2.4 ГГц. Они предназначены для тех задач, где нужна хорошая производительность продолжительное время (к примеру, игры). Ну и мелкие ядра Cortex A55, которые помогут сохранить заряд аккумулятора, когда вы листаете Instagram или смотрите YouTube. У всех ядер есть свой кэш, а также имеется общий кэш в размере 4 МБи системный кэш 3 МБ (он нужен для видеоядра, в том числе).

Такая компоновка ядер позволит этому чипу стать одним из лучших по производительности в 2021 году. Но это всё в теории, а что на практике?

На данный момент в базе GeekBench уже есть инженерные образцы смартфонов с Snapdragon 888 на борту. Предлагаю сравнить производительность трёх разных однокристальных систем: Snapdragon 865, Snapdragon 888 и конкурента в лице Kirin 9000 от HUAWEI.

Как мы видим, производительность на одно ядро значительно подросла, даже опережая Kirin. Если посчитать в процентном соотношении, производительность действительно поднялась на внушительные 30%, как и заверяла ARM ещё в мае.

Давайте теперь сравним с Apple. Если взять Antutu — результаты интересные. Многие годы Apple были королями этого теста, а на сегодняшний день А14 не может победить даже Snapdragon 865 , что уж тогда говорить об новом Snapdragon 888. Тем не менее ноутбучный Apple M1 кладет на лопатки обоих, выдавая в два раза больше попугаев, чем его младший брат A14. Правда, к методологии Антуту есть вопросы.

Что касается Geekbench 5, то в нём совершенно другая картина, здесь уже Snapdragon 888 сильно отстаёт от А14 и М1 как в однопоточной производительности, так и в многопоточной, при этом M1 вновь показывает двухкратное превосходство перед А14. Возможно, первые тесты Snapdragon 888 не очень показательны, так как устройства на базе данного чипа ещё не были представлены. Но мы ждём Xiaomi Mi11 или Samsung Galaxy S21 уже в январе! А дальше появятся флагманы OPPO и realme, а также motorola — эти компани уже заявили, что также получает чипы одними из первых.

Ясно, что на сегодняшний день лидером производительности является Apple M1 и это не удивительно ведь по данным, которые мы нашли в интернете он имеет теплопакет (TDP «thermal design power») -в переводе » расчетная тепловая мощность». Он представляет собой максимальное количество тепла, которое выделяет тот или иной чип: у M1 значение до 20 Вт в то время как мобильные чипы для смартфонов максимально выдают всего 4-5 Вт. Отсюда и такая космическая производительность, ведь охладить алюминиевый MacBook намного легче, чем тонкий смартфон!

Интересно, что с оперативной памятью?

Тут любопытно. Apple не просто разместила оперативку на одном чипе с центральным процессором и графикой, но ещё и назвала это новой архитектурой памяти — UMA. Но что это за память? Посмотрев ребят из iFIXIT сразу стало понятно, что в iPhone 12 и 12 Pro используется старая оперативная память стандарта LPDDR4X, тогда как прошлогодний Snapdragon 865 уже имел на борту поддержку нового стандарта – LPDDR5.

Мало того даже M1 имеет на борту чипы LPDDR4X: 2 по 4 ГБ или 2 по 8 ГБ.

Главным отличием этих стандартов выступает частота и пропускная способность: у LPDDR5 эти показатели намного выше, а следовательно скорость запуска приложений или фоновая многозадачность могут быть значительно быстрее.

Помимо ОЗУ, компания Qualcomm уделила много времени немаловажным компонентам системы на чипе: это ISP (Image Signal Processor) и DSP (Digital Signal Processor) — он же по совместительству и аудиотракт, и NPU.

В ISP теперь три ядра, а не два, как было у Snapdragon 865. Это позволило увеличить пропускную способность с 2 до 2,7 гигапикселей в секунду. Это позволит матрицам камер раскрывать все свои возможности на полную. Из показательных нововведений была заявлена поддержка видео в разрешении 4K 120 FPS. Это может быть как замедленная съёмка, так и обычное очень плавное видео, ведь большинство новых флагманов уже сегодня имеют частоту развертки 120 Гц. Новый iPhone не могут похвастаться ни тем, ни другим, и неясно — проблема в А14 или в политике компании.

Также из киллер фич:

• способность сделать 120 снимков в разрешении 12 Мп всего за 1 секунду,
• плавное переключение камер: так как ISP теперь три штуки, то на каждый модуль можно выделить собственное ISP-ядро,
• съёмка HDR 10 бит, HEVC и многое другое…

Иными словами Snapdragon уходит далеко вперёд от конкурентов. В следующем году особенно интересно будет сравнить европейскую и американскую версии Samsung Galaxy S21 на Exynos и новом Snapdragon.

Теперь поговорим о DSP-ядре Hexagon. Это отдельный блок обработки цифровых сигналов, который обеспечивает ускорение в скалярных и векторных вычислениях, что даёт пользователю ускорение при работе с памятью, а также уменьшить задержки в некоторых задачах.

Также имеются тензорные ядра, которые получили жирный апдейт, так как эти ядра в том числе выполняют роль NPU в чипах Qualcomm, то разработчики решили увеличить производительность до умопомрачительных результатов.

Так производительность нейронного блока измеряется в TOPS – триллионах операций в секунду. Так вот в Snapdragon 888 цифра выросла до 26 TOPS против 15 TOPS в прошлом поколении. И если вы думаете что это обыденное дело, взгляните на результаты A14 и М1. Нейронный блок у них идентичен, по этому оба имеют равную производительность в 11 триллионов операций в секунду, что даже меньше чем у Snapdragon 865, хотя как по мне это всё равно очень быстро.

Ах да, и конечно 5G во всю ногу. Модем также распаян на основном чипе и поддерживает все диапазоны, включая mmWave и Sub6. Напомню, что Apple в iPhone-версиях для «остального мира» убрал миллиметровый диапазон.

Итоги

Думаю, можно подвести итоги. Snapdragon 888 оказался очень хорош в производительности CPU, хоть и уступает А14-му по предварительным тестам Geekbench. Он имеет очень хорошую подсистему памяти, продвинутые ISP-ядра, которые сделают наши фото и видео ещё лучше. А также тут ещё и и самый мощный нейронный процессор в мобильной индустрии. И поскольку мы с вами живём в мире вычислительных технологий, где нейронные сети помогают ускорить множество операций в нашем смартфоне, это конечно же тоже приветстуется.

Но конечно решающее значение имеет то, как разработчики устройств смогут реализовать этот потенциал и не запороть крутые характеристики нового Snapdragon 888.

Post Views: 487