Qualcomm Snapdragon 855: En oversigt over dens CPU, GPU, ISP og DSP

Qualcomm er officielt begyndt at detaljere sin næste generation Snapdragon 855 mobilplatform på dette års Snapdragon Tech Summit. Meddelt i går, Qualcomms nyeste mobile platform forventes at være kernen i 2019s mest produktive flagskib smartphones, og nu er vi i stand til at få et glimt af, hvad det nyeste og bedste af Qualcomms design har at tilbyde. Her er hvad vi ved indtil videre.

---

Fugleperspektiv

Med Snapdragon 855 fokuserer Qualcomm igen på fem kernesøjler: ydeevne, kunstig intelligens, kamera, underholdning og selvfølgelig tilslutningsmuligheder. Mens Qualcomm altid har været på forkant med tilslutningsmuligheder, er det især med fremkomsten af ​​5G at virksomheden fuldt ud kan udnytte sine seneste investeringer i at udnytte mmWave frekvensbånd med det Snapdragon X50 modem. Qualcomm Snapdragon 855 opgraderer også to stadig vigtigere komponenter til moderne smartphone-oplevelser:

Hexagon DSP og Spectra ISP. Førstnævnte behandler billed- og sensordata og hjælper med AI-beregninger. Spectra ISP'en har imidlertid gjort det muligt for mange Qualcomm-drevne flagskibsenheder at forblive på den bløde kant af mobil fotografering, og denne særlige komponent ser en af ​​sine største opgraderinger til dato, som vi er ved at uddybe yderligere i -en separat artikel.

Endelig er der de centrale forbedringer i CPU- og GPU-ydeevne, som Qualcomm støt og respektabelt har forbedret år-til-år. Snapdragon 855 introducerer de nye Kryo 485 CPU-kerner baseret på ARMs seneste kernedesign samt Adreno 640 GPU for klassens bedste spilydelse, præcis som vi er kommet til at forvente givet Qualcomms vedvarende fordel i dette foran. Fremstillet med TSMCs seneste 7nm FinFET-proces, kan vi forvente ydeevne og strømbesparelser på tværs af alle mobile arbejdsbelastninger. Disse forbedringer har ført til en svimlende 45 % stigning i CPU-ydeevne og 20 % boost til GPU-hastigheder.

*Baseret på tal leveret af Qualcomm på det respektive udgivelsestidspunkt.

Komplet funktionsliste - Klik for at udvide

Qualcomm Artificial Intelligence Engine

• Qualcomm Hexagon 690 processor
• Qualcomm Adreno 640 GPU
• Qualcomm Kryo 485 CPU

Forbindelse

• Snapdragon X24 LTE-modem LTE Kategori 20
• Snapdragon X50 5G-modem (til 5G-enheder)
• Qualcomm Wi-Fi 6-klar mobilplatform: 802.11ax-ready, 802.11ac Wave 2, 802.11a/b/g/n.
• Qualcomm 60 GHz Wi-Fi mobilplatform: 802.11ay, 802.11ad
• Bluetooth-version: 5.0
• Bluetooth-hastighed: 2 Mbps
• Høj nøjagtig placering med dobbeltfrekvens GNSS

Qualcomm Spectra 380 billedsignalprocessor

• Dual 14-bit CV-ISP'er; 22 MP @ 30 fps samtidige dobbeltkameraer; 48 MP @ 30 fps enkelt kamera
• Hardware CV-funktioner inklusive objektdetektion og sporing (Histogram of Oriented Gradients, Harris Corner Detektion, normaliseret krydskorrelation, lineær klassificering og optisk flow) og stereo dybdebehandling
• Avanceret HDR-løsning inklusive forbedret zzHDR og 3-eksponering Quad Color Filter Array (QCFA) HDR
• 4K60 HDR-videooptagelse (HDR10, HDR10+ og HLG) med Portrættilstand (bokeh), 10-bit farvedybde og Rec. 2020 farveskala
• Hardwarebaseret Multi-Frame Noise Reduction (MFNR) til snapshot og Motion Compensated Temporal Noise Filtering (MCTF) til video
• Hardwarebaseret elektronisk billedstabilisering (EIS) løsning i kameraundersystemet
• Et nyt modulært ISP-design med mere fleksibilitet til at trykke ind og ud af billedbehandlingspipelinen både i RAW- og YUV-pixeldomænet
• Høj billedhastighed til video i slowmotion (720p @ 480fps)
• HEIF fotooptagelse, HEVC (H.265) videooptagelse

Lyd

• Qualcomm Aqstic lydteknologi
• Qualcomm aptX-understøttelse, inklusive klassisk aptX, aptX HD og aptX adaptive
• Qualcomm TrueWireless Stereo Plus

Qualcomm Adreno Visual Subsystem

• Adreno 640 GPU
• Vulkan 1.1 API-understøttelse
• HDR-spil (10-bit farvedybde, rec 2020 farveskala)
• Fysisk baseret gengivelse
• API-understøttelse: OpenGL ES 3.2, OpenCL 2.0 FP, Vulkan 1.1
• Maksimal understøttelse af skærm på enheden: Op til 4K HDR
• Maksimal understøttelse af ekstern skærm: Op til to 4K HDR-skærme
• Hardware-accelereret H.265 og VP9 dekoder
• HDR Playback Codec understøtter HDR10+, HDR10, HLG og Dolby Vision
• Volumetrisk VR-videoafspilning
• 8K 360 VR videoafspilning

Qualcomm Kryo 485 CPU

• Én primær kerne-urhastighed: Op til 2,84 GHz
• Klokkehastighed med tre ydeevnekerner: Op til 2,42 GHz
• Fire effektivitetskerner clockhastighed: Op til 1,80 GHz
• Arkitektur: 64-bit

Behandle

• 7nm procesteknologi

Qualcomm Hexagon 690 processor

• Mulighed for sikker behandling
• Skalarkerne med fire gevind
• Fire Qualcomm Hexagon Vector eXtensions (HVX)
• Qualcomm Hexagon Tensor Accelerator
• Qualcomm Hexagon Stemmeassistent
• Qualcomm All-Ways Aware teknologi

Sikkerhed

• Qualcomm Biometric Authentication Suite: Fingerprint, Qualcomm Iris Authentication, Voice, Face, Qualcomm Secure Processing Unit, der muliggør mobilbetalinger
• Qualcomm 3D Sonic-sensor

Qualcomm Quick Charge 4+ teknologi

Hukommelse

• Hukommelseshastighed: 2133MHz
• Hukommelsestype: 4x16bit, LPDDR4x

Læs mere

---

Komponent- og funktionsopdeling

---

7nm Process, Kryo 485 CPU & Adreno 640 GPU

Snapdragon 855 er Qualcomms første 7nm FinFET-chipsæt, der udgives på hæle fra Kirin 980 og Apple A12, de første kommercielt tilgængelige 7nm mobile platforme. Dette er ikke en overraskelse, da Qualcomm traditionelt vælger den banebrydende processtørrelse, og at virksomheden bekræftede, at de havde været prøver deres 7nm Snapdragon flagskib chipset. Skiftet til 7nm muliggør øget transistortæthed, mens det leverer forbedringer i ydeevne og effekteffektivitet i størrelsesordenen henholdsvis 20 % og 40 %, selvom det er sammenlignet med TSMC's egen 10nm FinFET-proces. Hvad angår Snapdragon 855's CPU-ydeevne, siger Qualcomm, at vi bør forvente ydeevneforbedringer på op til 45 % i forhold til Snapdragon 845, en af ​​de største år-til-år præstationsbump, som virksomheden har fremsat i nyere historie.

Qualcomm Snapdragon 855's octa-core CPU-arrangement introducerer også virksomhedens Kryo 485 kerner clocket til 2,42 GHz for præstationsklyngen og 1,8 GHz til laveffektklyngen. Oven i det, og som rygterne havde antydet, introducerer Snapdragon 855 en 'prime'-klynge clocket op til 2,84Ghz. Kryo 485 er et semi-brugerdefineret kernedesign, der leveres i overensstemmelse med systemarkitekturen, mens det giver nogle servicekvalitetsoptimeringer. Guldkernerne er baseret på ARMs Cortex-A76-arkitektur, som lovede ydeevneforbedringer på op til 35 % og et 40 % strømeffektivitetsboost, mens Silver-kernerne er baseret på Cortex A55, som det ses på Snapdragon 845. Bygget på ARM Cortex-licensen burde stadig være ret begrænsende, men resultaterne må være lovende i betragtning af de tal, Qualcomm har givet (og hvordan sådanne tal er faldet sammen med præstationer i fortiden). At vide, hvad disse kerner er baseret på, burde også give os en god idé om, hvad vi kan forvente.

Vi lærte også om den nye Adreno 640 GPU, og hvad Qualcomm kalder “Snapdragon Elite Gaming Experience”, et sæt funktioner og partnerskaber beregnet til at forbedre mobilspil på Snapdragon-enheder. Virksomhedens nye Adreno 640 GPU forbliver foran kurven ved at tilbyde en sund 20 % ydelsesforbedring i forhold til Adreno 630 fundet i sidste års Snapdragon 845. Selvom Adreno-linjen har tilbudt topydelse i mange generationer nu, er det også værd at bemærke, at vi kan forvente, at Adreno 640 også vil fortsætte med at føre ydelse pr. watt. Med 50 % flere aritmetiske logiske enheder (ALU) burde Adreno 640 yderligere accelerere ydeevnen i AI-arbejdsbelastninger.

Qualcomm anerkender den stigende popularitet af mobilspil, især i regioner som Indien og Kina, men også på grund af ankomsten af roste titler som Fortnite og PlayerUnknown's Battlegrounds. På grund af dette arbejder virksomheden tæt sammen med spilmotorudviklere såvel som spilstudier for at sikre, at populære spil er optimeret til Snapdragon-enheder. Desuden søger Qualcomm og Unity at lette overgang til fysisk baseret gengivelse (PBR) på mobiltitler, bringer et nyt niveau af realisme til videospilsgrafik. Endelig, mens Snapdragon 835 og Snapdragon 845 tillod afspilning og optagelse (henholdsvis) af 10-bit ægte HDR-video, Snapdragon 855 bliver det første mobile chipsæt, der giver mulighed for ægte HDR-spil. Med Snapdragon 675, introducerede Qualcomm en 'brugerdefineret algoritme', som de hævdede ville reducer faldende billeder i spil med op til 90 %—mens vi stadig ikke ved meget mere om denne funktion, vil Snapdragon 855 også implementere dette. Alt dette kombineret med Vulkan 1.1 support og de forbedringer, der er set på Kryo 485, skulle resultere i betydelige forbedringer af spilydelsen.

---

Spectra 380 ISP-CV, Hexagon 690 DSP & 5G

Det Spectra 380 internetudbyder bringer nogle af de vigtigste forbedringer til Qualcomm Snapdragon 855, og virksomheden kalder den for første CV-ISP på mobil (CV står for computer vision). I en mediebriefing forklarede Qualcomm-repræsentanter, at denne internetudbyder låner fra computerenhederne i CPU'en, GPU'en og DSP'en, der hjælper computersyn opgaver og sætter dem direkte på modulet, for at frigøre cyklusser fra andre komponenter, samtidig med at ydeevnen og mængden af ​​tilgængelige hestekræfter. På grund af de integrerede, hardwareaccelererede CV-funktioner kan Spectra 380 tilbyde forbedret ydeevne inden for objektklassificering, objektsegmentering og dybderegistrering, mens du ser strømbesparelse på op til 75 %. Takket være disse fremskridt kan vi forvente nye funktioner såsom bokeh-video, samt verdens første 4K HDR-videooptagelse med portrættilstand eller baggrundsbytte, oven på HDR10+ videooptagelse. Fotografering vil også se fordele ved den forbedrede objektsegmentering, hvilket muliggør baggrundsskift i realtid og bedre portrætbilleder.

Selvom virksomheden ikke eksplicit introducerer en "neural behandlingsenhed", vil AI-arbejdsbelastninger også drage fordel af de nye og forbedrede Hexagon 690 DSP, hvilken fordoblet antallet af vektoracceleratorer (HVX) fra to til fire til at arbejde sammen med de fire skalartråde. Oven i købet bringer Hexagon 690 den første tensoraccelerator til mobil med Hexagon Tensor Accelerator (HTA). Forbedringer af DSP bør udmønte sig i forbedret stemmeassistentydelse fra hotword-detektion til kommandoparsing på enheden, der for eksempel tilbyder forbedret ekko-annullering og støjundertrykkelse. Qualcomm understreger, at de leverer en komplet heterogen computerplatform, der tillader AI-arbejdsbyrden at udnytte enten CPU'en, GPU'en eller DSP'en eller en hvilken som helst kombination af de tre blokke. Det "Qualcomm AI Engine" går også ud over hardware, da vi også finder support til Snapdragon Neural Processing SDK og Hexagon NN for at få adgang til førnævnte blokke, samt Android NN API og populære ML frameworks såsom Caffe/Caffe 2, TensorFlow/Lite og ONNX (Open Neural Network Udveksle). For at lære mere om Hexagon DSP, tjek sidste års stykke, der beskriver, hvordan det hjælper med AI-arbejdsbelastninger.

Endelig, når det kommer til tilslutning, er Snapdragon 855 Qualcomms "Gigabit alt"-chipsæt. Snapdragon 855 pakker verdens første Wi-Fi6 11ax-klare mobilløsning, med funktioner som 8x8 lyd til at betjene flere enheder effektivt, den nyeste sikkerhed med WPA3, og op til 67 % bedre strømeffektivitet. Hvad mere er, det er det også 60Ghz Wi-Fi-kompatibel, med 802.11ay-baseret platform tager Wi-Fi hastigheder op til 10 Gbps samt endnu lavere latenstid. Som forventet fra et nyt Qualcomm-chipsæt forbedrede Snapdragon 855 dataforbindelseshastigheder på op til 2Gbps Cat 20 LTE med Snapdragon X24 LTE-modem. Det Snapdragon X24 modem leverer således dobbelt så høj downloadhastighed som det forrige generations LTE-modem gennem 4x4 MIMO på fem samlede LTE-bærere og understøtter Cat 20 uploadhastigheder på op til 316 Mbps. Oven i det vil OEM'er også kunne vælge Snapdragon X50 5G modem, med understøttelse af sub-6GHz og mmWave frekvensbånd, for op til 5 Gbps downloadhastigheder med hidtil uset latenstid. Qualcomm hævder, at i mmWave-frekvensbåndet kan brugere forvente op til 20 gange hurtigere gennemsnitlig ydeevne sammenlignet med nuværende kommercielle løsninger. Selvfølgelig vil sidstnævnte ikke have meget indflydelse på udgivelsestidspunktet i betragtning af hastigheden af ​​udrulning af 5G-netværk. Verizon har haft en begrænset udrulning af 5G i fire byer (med begrænsede downloadhastigheder på omkring 300 Mbps), for eksempel, men verden som helhed bliver nødt til at vente lidt længere med at gøre brug af disse tilslutningsmuligheder forbedringer. For at lære mere om planerne for 5G-implementering i 2019, tjek ud vores stykke fra i går.

---

Som sædvanlig kan du forvente, at Snapdragon 855 vil blive vist i 2019s mest produktive enheder - især i betragtning af Qualcomms fordel i 5G-forbindelse, og flere OEM'er har teaset eller annonceret 5G-aktiverede enheder til næste år. 2018 Snapdragon Tech Summit er langt fra slut, og der er stadig meget mere at lære om Qualcomm Snapdragon 855. Tjek vores mere dybdegående artikel om de seneste ændringer til Snapdragon 855 her. For mere information, hold øje med XDA-Developers, da vi vil have mange flere Snapdragon 855-nyheder og indhold i løbet af ugen.