Inti dari smartphone: yang dipilih SoC

Kami sistematis data pada berbagai chip smartphone untuk lebih jelas menunjukkan perbedaan antara mereka dan kinerjanya. Mereka mengemas semuanya dalam satu tablet dan secara singkat memberi tahu apa dan dari mana asalnya.



Masing-masing pabrikan memiliki kedua model yang sukses di mana keseimbangan ini ditemukan, dan terus terang gagal - di mana pasukan melemparkan semua core ke kinerja tinggi, melupakan memori, tidak meninggalkan cadangan untuk tugas-tugas sederhana dan tidak mengajarkan chip untuk bekerja dengan kekuatan setengah. Tujuan artikel ini adalah untuk menunjukkan bagaimana arsitektur ARM telah berevolusi, solusi mana yang relevan sekarang dan di antara mereka yang dapat Anda pilih sendiri, dengan fokus pada skenario menggunakan smartphone.



ARM dan versi keluarga utama


Untuk representasi klasik dari arsitektur nuklir yang digunakan dalam chip smartphone modern, keluarga ARMv7 dan ARMv8 umumnya dipertimbangkan. Mereka membentuk dasar dari banyak cabang, baik oleh penulis ARM Holdings dan perusahaan lain: Qualcomm, Apple, Samsung, Nvidia, dll. Cabang yang paling populer adalah ARMv8-A, yang pada masanya membuka era baru komputasi massal 64-bit untuk perangkat seluler.

Semua core komputasi ARM Holdings saat ini untuk smartphone terintegrasi ke dalam keluarga Cortex-A. Pengembang lain membeli lisensi untuk mereka dari ARM dan melepaskan chip mereka dengan perubahan minimal. Tetapi mereka juga dapat memproses arsitektur itu sendiri atau bahkan membuat semuanya dari awal, sambil mempertahankan hanya dukungan untuk set instruksi yang sesuai. Jadi, misalnya, Apple, Samsung dan beberapa perusahaan lain bertindak. Di Samsung, ini adalah core Exynos M1, M2, dan M3. Apple memiliki Monsoon, Mistral, Hurricane, dll. Nvidia memiliki Denver2. Qualcomm memiliki Kryo et al.

Sekarang mari kita lihat SoC paling populer dari para pemain utama di pasar ini.

Qualcomm dan garis Snapdragon


Qualcomm dianggap sebagai pemimpin yang diakui dalam bidang ini. Sekarang portofolio perusahaan mencakup beberapa generasi SoC sukses yang telah didistribusikan dalam jutaan salinan di seluruh dunia. Mari kita lihat bermacam-macam dan sorot model yang paling menarik.



Snapdragon 4xx - serangkaian SoC yang terjangkau untuk smartphone. Mungkin ungkapan ini agak kasar bagi mereka, tetapi beberapa produsen mencoba untuk menempel SoC ini dengan dalih kepedulian terhadap otonomi. Jangan percaya mereka. Meskipun Snapdragon 4xx benar-benar ekonomis, efektivitas biaya adalah konsekuensinya, bukan penyebabnya.

Snapdragon 425, 427 - Prosesor 4-inti dengan dukungan untuk memori LPDDR3 saluran tunggal. Mereka beroperasi pada frekuensi hingga 1,4 GHz dan didasarkan pada inti Cortex-A53 (arsitektur ARMv8).
Snapdragon 435 adalah prosesor 8-inti dengan dukungan memori LPDDR3 satu saluran. Ini beroperasi pada frekuensi hingga 1,4 GHz dan didasarkan lagi pada Cortex-A53.

Seri Snapdragon 450 juga menggunakan tata letak 8-inti, tetapi tersedia dalam teknologi proses 14nm. Kami berhasil meningkatkan frekuensi menjadi 1,8 GHz, dan inti video terintegrasi mendapat dukungan untuk resolusi dari WUXGA ke Full HD + (rasio aspek 18 hingga 9). Snapdragon 450 masih menggunakan memori single-channel Cortex-A53 (ARMv8) dan LPDDR3.

Snapdragon 625 dan 626 - Lineup SoC adalah yang pertama menerima pengisian QC 3.0 dan diproduksi sesuai dengan standar FinFET 14 nm. Ini memungkinkan untuk mengurangi konsumsi daya dari bagian CPU. Namun, tidak ada banyak perbedaan dari seri 4xx: peningkatan frekuensi hingga 2 GHz untuk 625 dan 2,2 GHz untuk 626.

Snapdragon 653 adalah SoC mid-range pertama yang ditenagai oleh teknologi BIG.Little. Ini didasarkan pada sekelompok 4 inti Cortex-A72 (hingga 1,95 GHz) dan 4 inti Cortex-A53 pada frekuensi hingga 1,45 GHz. Ada memori dual-channel LPDDR3 dan inti grafis dengan kinerja normal. Ponsel berbasis Snapdragon 653 dapat dilengkapi dengan layar dengan resolusi 2560x1600 piksel.

Snapdragon 630, 636 dan 660 - chip 630 terpisah di sini, seperti dia mengakhiri hidupnya sebelum dia bisa memulainya dengan benar. Strukturnya relatif sederhana: 8 core Cortex-A53 (ARMv8) yang identik dibagi menjadi 2 kelompok yang masing-masing terdiri dari 4, yang langsung diproduksi pada proses manufaktur 14 nm. Sebagai memori digunakan LPDDR4 dual-channel. Secara harfiah di tahun yang sama, Qualcomm sampai pada kesimpulan bahwa konfigurasi Snapdragon 630 tidak sepenuhnya berhasil dan ditingkatkan ke 636. Menggunakan empat inti Cortex-A73 yang lebih cepat dan empat Cortex-A53. Snapdragon 636 dan 660 adalah SoC yang sama dengan perbedaan dalam frekuensi maksimum (1,8 GHz versus 2,2 GHz), inti grafis yang berbeda dan frekuensi memori yang sedikit lebih tinggi di 660.

Snapdragon 835 dan 845 adalah flagships Qualcomm yang digunakan di ponsel paling canggih (dan bahkan netbook). Keduanya diproduksi oleh teknologi proses 10 nm di pabrik Samsung. Mereka memiliki 8 core dalam konfigurasi BIG.little. Snapdragon 835 adalah integrasi dari empat core ARM Cortex-A73 (ARMv8-A) dan sebanyak Kryo 280 core (inti Cortex-A73 yang dimodifikasi). Memperkenalkan dukungan untuk QC 4.0. Memori saluran ganda yang digunakan dari standar baru - LPDDR4X. Inti grafis Adreno 540, bahkan dengan standar 2018, sangat, sangat cepat.



Snapdragon 845 pertama memasang dua pasang core Kryo 385 Gold dan Silver. Kryo 385 Gold didasarkan pada versi Cortex-A75 (ARMv8.2-A), sedangkan Silver didasarkan pada Cortex-A55 (ARMv8.2-A). Ini adalah langkah selanjutnya dalam pengembangan teknologi BIG.little. Sekarang Qualcomm menyebutnya ARM DynamIQ. Frekuensi Kryo 385 Gold mencapai 2,8 GHz, sedangkan Kryo 385 Core Silver yang lebih lemah, sebaliknya, diturunkan menjadi 1,8 GHz.

MediaTek


Saat membaca spesifikasinya, Anda memahami bahwa perusahaan ini adalah penemuan nyata bagi produsen ponsel cerdas: ia juga akan menghasilkan SoC murah dengan banyak core. Anda mengambil satu dan membuat telepon untuk kurang dari $ 100-200 dengan kata-kata: "8 core, 64-bit, dll!". Bahkan, MediaTek membuat SoC yang bagus, tetapi mereka melintasinya dengan ikatan yang biasa-biasa saja, sehingga pembeli waspada terhadap ponsel tersebut. Namun, di antara jajaran luasnya, MediaTek memiliki prosesor ARM yang sangat besar. Solusi yang bagus bisa disebut dua jalur - Helio P dan X. Yang pertama berkaitan dengan segmen menengah, dan yang kedua untuk smartphone canggih.


Seri Helio P30, P25 dan P20 adalah chip 8-core 4 + 4, yang terdiri dari inti A53. Salah satu kelebihan Helio adalah memori LPDDR4x modern, yang tentunya akan memengaruhi tes grafis. Dalam tes prosesor, perbedaan antara ketiga versi SoC tidak besar. Penekanan MediaTek adalah pada pengembangan fitur tambahan SoC, seperti dukungan untuk layar resolusi tinggi, kamera ganda dan sejenisnya.

Microchip X27 dan X30 yang lebih tua unik dalam strukturnya. Harganya bukan dua, tetapi tiga kelompok ARM. Nah, solusinya luar biasa dan menarik. Dalam praktiknya, mengevaluasi kinerja rangkaian semacam itu bahkan lebih sulit, karena mereka bekerja secara terpisah tergantung pada beban.



Huawei Kirin


Pemain lain di pasar yang lebih suka perkembangannya sendiri. Secara umum, Huawei telah membuat jalan ke Olympus selama bertahun-tahun, dan memutuskan untuk mulai mengembangkan SoC, secara alami, menggunakan lisensi ARM. Secara umum, ini adalah SoC khas dengan karakteristik yang biasa, dengan pengecualian keinginan Huawei untuk mengikuti perkembangan zaman. Oleh karena itu, elemen pemrosesan AI seperti coprocessor NPU secara bertahap diperkenalkan ke SoC. Selain itu, Huawei memiliki pusat penelitian besar di Eropa. Apakah Huawei berhasil mengejar ketinggalan dengan para pemimpin, kita akan lihat sekarang.



Kirin 6xx - untuk ponsel kelas menengah. SoC ini bersaing dengan Snapdragon 4xx. Mereka memiliki 8 core dalam konfigurasi 4 + 4. Sayangnya, kinerja sistem grafis tidak mencukupi. Ini adalah kelemahan utama dari seri 6xx. Kirin 658, 655 dan 650 sangat mirip satu sama lain. Huawei secara bertahap overclocking mereka dan mengubah indeks. Pada saat yang sama, bagian grafis tetap tidak berubah dan didasarkan pada inti Mali-T830 MP2. Ada dukungan untuk memori LPDDR3 yang sudah pensiun. Audit dilakukan untuk 658 dan modul komunikasi yang diperbarui muncul (802.11 b / g / n / ac). Tapi tetap saja, versi 9xx yang lebih lama sangat menarik.

Kirin 9xx 8-core SoCs ini agak lebih cepat daripada garis Mediatek Helio X, meskipun mereka memiliki lebih sedikit core. SoC ternyata standar, tanpa inovasi, tetapi mereka bekerja dengan sempurna dan menghemat uang perusahaan. Secara umum, trio Kirin 970, 960, 955 memiliki karakteristik khas, yang menunjukkan bagaimana evolusi berlangsung. 955, yang memiliki satu set inti A72 + A53, akhirnya menggantinya dengan A73 + A53. Frekuensi berkurang, konsumsi daya turun, dan karena optimasi internal inti A73 ternyata mencapai kinerja di suatu tempat antara Snapdragon 835 dan 660. Oleh karena itu, langkah selanjutnya dengan mengganti dengan memori yang lebih cepat memberikan dorongan yang memungkinkan kita untuk melawan Snapdragon 835 dengan persyaratan yang sama. mengungguli kinerja 10-core Helio, yang tampaknya Huawei dan dikejar.



Secara terpisah, harus dikatakan tentang efisiensi coprocessor NPU, karena hasilnya benar-benar penasaran. Seperti yang dicatat oleh banyak pengulas, telepon pintar berbasis Kirin 970 menunjukkan otonomi yang baik terutama karena transfer beberapa perhitungan tertentu ke coprocessor, misalnya, ketika kamera bekerja dan menentukan skenario pemotretan. Juga, ini mempercepat tugas-tugas khas aplikasi AI di kali. Selain itu, perangkat ini menganalisis kasing ponsel cerdas, menyiapkannya terlebih dahulu untuk diluncurkan atau membuat mereka tidur agar lebih mandiri.

Samsung


Perangkat andalan Samsung memiliki dualitas: mereka hadir di pasaran sebagai model berbasis chip Snapdragon, yang merupakan kejutan! - Diproduksi pada garis Samsung, dan atas dasar Exynos SoC sendiri. Sangat menarik bahwa Exynos dibuat pada proses teknis yang sama seperti Snapdragon, tetapi mereka memiliki keunggulan yang jelas dalam hal kinerja. Ada beberapa versi mengapa orang Korea melakukan ini. Ide yang paling masuk akal adalah bahwa untuk pengguna AS (yaitu, model dengan "naga" di papan) mereka harus melisensikan beberapa teknologi seperti CDMA, sementara Qualcomm sudah memilikinya. Bagaimanapun, hasilnya sangat bagus.

Jadi, Exynos 8895 yang dipasang di Samsung S8, memiliki empat core M2 Mongoose asli dengan frekuensi 2,1 GHz dan empat core A53 dengan frekuensi 1,7 GHz. Dalam Exynos 9810 yang diperbarui, core ditingkatkan menjadi M3 Mongoose, secara bersamaan meningkatkan frekuensi menjadi 2,9 GHz, dan empat core berkinerja rendah diperbarui ke A55. Video ditingkatkan ke Mali G72, yang menjadikannya kembali salah satu solusi berkinerja paling tinggi bersama dengan Adreno 630 di Snapdragon 845.


Alhasil, Samsung S9 + yang berbasis Exynos berbasis Syntax dianggap sebagai smartphone Android tercepat dan mengungguli model Snapdragon serupa.

Pada saat yang sama, mereka bukan yang andalan. Samsung juga memproduksi middle yang kuat - seri Galaxy A - lagi-lagi berdasarkan pada prosesornya sendiri. A7 tahun lalu didasarkan pada Exynos 7 Octa 7880: 8 core A53 core dengan frekuensi 1,9 GHz, Mali-G71 MP2 dan memori LPDDR4 dual-channel.

Karakteristik Soc memungkinkannya untuk bersaing dengan syarat yang sama dengan Snapdragon 625. Smartphone Galaxy A8, yang akan segera dirilis tahun ini, akan memiliki Exynos 7 Octa 7885 yang baru, di mana dua core diganti dengan A73, peningkatan frekuensi menjadi 2,2 GHz, dan untuk enam sisanya. Frekuensi A53 dikurangi menjadi 1,6 GHz. Dengan demikian, dimungkinkan untuk meningkatkan produktivitas dan otonomi.

Menariknya, Octa 7885 memiliki adik laki-laki, Exynos 5 Hexa 7872, di mana ada dua A73 yang lebih tua (dengan frekuensi 2 GHz) dan 4 A53, yang beroperasi pada 1,4 GHz yang lebih rendah lagi. Smartphone pertama berdasarkan chip ini akan mulai diproduksi dan menjanjikan rasio harga / kinerja yang baik.

Bagan Perbandingan SoC Produktivitas


Untuk membuatnya lebih mudah bagi Anda untuk memahami semua keragaman ini, kami telah mengumpulkan semua karakteristik utama dalam tabel, menambahkan rata-rata hasil tes Geekbench4 dari database terbuka perusahaan pengembangan dan peringkat resmi . Serta hasil dari GFXBench: Manhattan.


(Klik untuk memperbesar)

Saat mengulas tabel ini, penting untuk diingat bahwa banyak aplikasi smartphone masih lemah tajam untuk multithreading, sehingga kinerja per inti yang ditunjukkan dalam tes Geekbench 4 Single juga merupakan indikator yang sangat penting.

Kesimpulan


Kesimpulan utama yang dapat ditarik dengan mempertimbangkan seluruh "kebun binatang" ini adalah bahwa, meskipun tingkat penyesuaian inti, keluarga mereka yang menentukan produktivitas akhir. Jika Anda ingin mendapatkan solusi berkinerja tinggi, maka pilih opsi smartphone dengan SoC, yang berisi inti Cortex-A72, A73 atau A75. Tetapi jika sepersepuluh detik dalam respons smartphone tidak penting bagi Anda, tetapi ada keinginan untuk menyimpan, maka Cortex-A53 akan cukup cocok untuk Anda.

Juga, jangan lupa bahwa RAM lambat atau ukurannya kurang dari 2 GB dapat "mencekik" prosesor berkinerja tinggi.

Source: https://habr.com/ru/post/id415197/


All Articles