Aujourd'hui, il n'y a que deux OEM d'appareils mobiles intégrés verticalement qui ont un contrôle total sur leurs puces: Apple et Huawei, et l'un d'eux est plus intégré que l'autre. Il s'agit de Huawei, qui a, entre autres, un modem de sa propre conception. La division des semi-conducteurs de Huawei, HiSilicon, est restée la seule entreprise au cours des dernières années à être en mesure de faire ce que d'autres ne pouvaient pas faire: pénétrer le marché haut de gamme avec des solutions qui peuvent rivaliser avec le chef d'entreprise actuel, Qualcomm.
Je me souviens de la sortie de Honor 6 avec le KirC 920 SoC (System-On-Crystal, single-chip) récemment apparu (et alors peu connu). Ce fut le premier appareil Huawei avec SoC intégré que nous avons examiné. Celui-ci, comme la prochaine génération, le Kirin 930, souffrait d'immaturité et avait de graves problèmes, comme un contrôleur de mémoire gourmand et juste un pipeline de traitement de caméra inutilisable (ISP / DSP). Le Kirin 950 a été, à mon avis, un tournant pour HiSilicon, car le produit a corrigé les lacunes passées, est sorti vraiment impressionnant et a attiré l'attention du marché de l'industrie des semi-conducteurs.
Au cours des dernières années, nous avons assisté à une grande consolidation dans l'industrie des semi-conducteurs mobiles. Des sociétés comme Texas Instruments, qui étaient autrefois des acteurs clés, ne proposent plus de produits mobiles SoC. Nous voyons des entreprises, comme Nvidia, essayer d'occuper la majeure partie du marché, mais échouent constamment. MediaTek a essayé d'implémenter le SoC haut de gamme avec la gamme de chipsets Helio X avec encore moins de succès, j'ai donc même dû suspendre le développement dans ce segment afin de me concentrer sur le matériel de la série P le plus rentable.
Même Samsung LSI, ayant un produit relativement bon de la série phare Exynos, n'a toujours pas réussi à gagner la confiance de sa propre division mobile. Au lieu d'utiliser Exynos comme composant clé exclusif de la série Galaxy, Samsung s'est tourné vers un fournisseur externe et a utilisé le SoC Snapdragon de Qualcomm. Sur la base de ce qui précède, il est sûr de dire que la production de composants SoC et semi-conducteurs de haute technologie compétitifs est vraiment une entreprise difficile.
Le Kirin 960 introduit l'année dernière était très mitigé: bien que le SoC ait montré des améliorations notables par rapport au Kirin 950, il avait l'air pâle dans le contexte du succès des produits phares concurrents: les SoC Samsung et Qualcomm, car tous deux avaient un avantage technologique significatif. Et la prochaine version des produits phares de Huawei avec la nouvelle génération de SoC au quatrième trimestre a intersecté avec la sortie d'Apple, contrairement au trimestre habituel pour Qualcomm et Samsung.
Ainsi, lorsque nous comparons Kirin à Snapdragon et Exynos, nous voyons un produit qui est en retard pour le parti du point de vue de l'introduction de nouvelles technologies, telles qu'un nouveau processus technologique et IP. Le Kirin 970 appartient également à cette catégorie: comme un SoC 10 nm basé sur Cortex-A73, il est en retard sur Qualcomm et Samsung en termes de nœuds de processeur, et pourtant il est sorti trop tôt par rapport au calendrier de publication d'ARM, ce qui l'a empêché de mettre en œuvre des cœurs de processeur basés sur DynamiQ. A75 et A55. Cela suggère que le Kirin 970 n'a que quelques mois d'égalité de performances techniques avec le Snapdragon 835 et Exynos 8895 avant de voir les nouveaux produits Snapdragon 845 et Exynos 9810 dans le cycle de mise à jour printanier régulier.
Néanmoins, l'examen d'aujourd'hui est consacré au Kirin 970 et à ses réalisations, et offre également l'occasion d'analyser la situation actuelle des SoC utilisés dans les appareils Android.
Le Kirin 970 n'a pas montré d'améliorations IP significatives, car il continue d'utiliser le même processeur central d'ARM que dans le Kirin 960. Le nouveau SoC n'a même pas augmenté la fréquence des clusters de CPU, et nous voyons les mêmes 2,36 GHz pour les cœurs A73 et 1,84. GHz pour les cœurs A53. Lorsque ARM a initialement lancé l'A73, nous avons constaté une intention positive d'augmenter la fréquence à 2,8 GHz à 10 nm TSMC, ce qui semble avoir échoué. Cela indique la complexité toujours croissante de l'augmentation de la fréquence dans les SoC mobiles, car le retour sur les mises à jour du nœud processeur devient de moins en moins.
Mais le processeur Kirin 970 démontre une révision et une amélioration significatives du GPU. Nous voyons la première implémentation de l'ARM Mali G72 dans une configuration à 12 clusters, et une augmentation de 50% du nombre de cœurs par rapport au G71-MP8 dans le Kirin 960. Le nouveau GPU fonctionne à une fréquence nettement inférieure (746 MHz contre 1033 MHz pour le Kirin 960). Dans l'examen du processeur par Matt Humrick, des indicateurs de puissance moyenne anormalement élevés du Mali G71 ont été trouvés, ce qui a conduit au chauffage du corps du smartphone Mate 9, donc j'espère que les améliorations architecturales du nouveau G72 avec une configuration plus large et une fréquence plus basse en combinaison avec le nouveau nœud de processeur amélioration significative par rapport à son prédécesseur.
Le nouveau modem de Kirin 970 utilise désormais la 3GPP LTE version 13 et prend en charge des vitesses de téléchargement allant jusqu'à 1200 Mbps en combinant le support jusqu'à 5x20 MHz avec 256-QAM, ce qui fait du modem Kirin l'équivalent de Qualcomm X20, qui sera intégré au Snapdragon 845.
Le plus grand battage médiatique associé à Kirin 970 était autour du processeur neuromorphique intégré. NPU, comme l'appelle HiSilicon, est un appareil de nouvelle génération. Il se compose d'unités spécialisées conçues pour accélérer la «sortie» du réseau neuronal convolutif (CNN). Autour de cette nouvelle, on a déjà parlé de «l'intelligence artificielle» dans le smartphone, mais le terme correct est machine, ou apprentissage en profondeur. Les unités d'accélération matérielle intégrées de différents fabricants n'effectuent pas réellement d'apprentissage en profondeur, mais améliorent plutôt l'exécution (sortie) des modèles de réseau de neurones, tandis que la formation sur les modèles continuera d'être effectuée dans le cloud ou par d'autres unités SoC, telles que le GPU, mais ceci est un premier coup d'œil, mais nous examinerons attentivement le NPU dans un article spécialisé.
Circuit Matrix SoC avec l'aimable autorisation du démontage de TechInsights Mate 10Comme mentionné ci-dessus, l'une des principales améliorations du Kirin 970 est la transition vers le nœud de processeur TSMC 10FF. Bien que l'on pense que le processus 10nm de Samsung sera utilisé pendant très longtemps - nous verrons deux générations de SoC supplémentaires publiées sur 10LPE et 10LPP - TSMC adopte une approche différente et voit son nœud de processeur 10FF comme une transition vers le nœud 7FF attendu, qui prévue plus tard en 2018. Ainsi, les seuls produits mobiles TSMC 10FF à ce jour sont les MediaTek X30 et Apple 10X, sortis en petit volume l'été dernier, ainsi que les Apple A11 et HiSilicon Kirin 970, sortis aux troisième et quatrième trimestres, soit 2-3 trimestres plus tard. comment Samsung a commencé la production de masse des Snapdragon 835 et Exynos 8895.
Les attentes de HiSilicon vis-à-vis du nouveau nœud de processeur sont faibles. Il s'agit d'une augmentation plutôt modeste de l'efficacité de seulement 20% avec les mêmes performances du cluster de processeurs, ce qui est inférieur à 30% annoncé dans les prévisions ARM précédentes. Une très faible amélioration de la puissance est probablement l'une des raisons pour lesquelles HiSilicon a décidé de ne pas augmenter la fréquence du processeur sur le Kirin 970, et s'est plutôt concentré sur la réduction de la consommation d'énergie et de la baisse du TDP par rapport au Kirin 960.
Le nouveau SoC a considérablement réduit la taille de la matrice de 117,72 mm² à 96,72 mm², bien qu'il ait 50% de cœurs GPU en plus, ainsi que de nouvelles unités IP telles que NPU. Nos collègues de TechInsights ont publié une comparaison détaillée de la taille des blocs entre le Kirin 960 et le Kirin 970, et nous constatons une réduction de 30 à 38% de la taille des blocs pour l'IP entre pommes. Le cluster Cortex-A73 quad-core a maintenant une taille de seulement 5,66 mm², ce qui contraste fortement avec Apple, qui utilise deux fois plus de silicium dans son cluster de processeurs double cœur.
Merci de rester avec nous. Aimez-vous nos articles? Vous voulez voir des matériaux plus intéressants? Soutenez-nous en passant une commande ou en le recommandant à vos amis, une
réduction de 30% pour les utilisateurs Habr sur un serveur d'entrée de gamme analogique unique que nous avons inventé pour vous: Toute la vérité sur VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 cœurs) 10 Go DDR4 240 Go SSD 1 Gbps à partir de 20 $ ou comment diviser le serveur? (les options sont disponibles avec RAID1 et RAID10, jusqu'à 24 cœurs et jusqu'à 40 Go de RAM DDR4).
Dell R730xd 2 fois moins cher? Nous avons seulement
2 x Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128 Go DDR4 6x480 Go SSD 1 Gbps 100 TV à partir de 249 $ aux Pays-Bas et aux États-Unis! Pour en savoir plus sur la
création d'un bâtiment d'infrastructure. classe utilisant des serveurs Dell R730xd E5-2650 v4 coûtant 9 000 euros pour un sou?