Qualcomm Snapdragon 888 -vertailu: Näin vuoden 2021 lippulaiva 5G-puhelimet toimivat

Aiemmin tässä kuussa Qualcomm kutsui toimittajia virtuaaliseen Snapdragon Tech Summit -tapahtumaan, jossa he julkistivat Snapdragon 888:n mobiilialusta. Qualcommin uusin 8-sarjan SoC tuo merkittäviä parannuksia kuvankäsittelyyn ja koneoppimiseen, mutta vain vähitellen suorittimen ja GPU: n suorituskykyyn. Saadaksemme selville, kuinka paljon tehokkaampi Qualcommin uusin piirisarja on, saamme yleensä mahdollisuuden suorittaa vertailuja sen vertailulaitteistolla. COVID-19:n vuoksi Qualcomm ei kuitenkaan voinut järjestää henkilökohtaista vertailuistuntoa, joten sen sijaan he lähettivät meille esinauhoitettu video, jossa näkyy Qualcomm Snapdragon 888 -referenssilaite, joka käyttää suosittuja vertailuarvot.

Snapdragon 888 -viitelaitteella Qualcomm suoritti yhden kokonaisvaltaisen vertailuarvon (AnTuTu), prosessorikeskeisen vertailuarvon. (Geekbench), GPU-keskeinen vertailuarvo (GFXBench) ja useita AI/ML-vertailuarvoja (AIMark, AITuTu, MLPerf ja Procyon). Jokainen vertailuarvo ajettiin kolme kertaa, joten yritys jakoi keskimääräisen tuloksen kolmelle iteraatiolle. Lisäksi yritys sanoo, että he suorittivat jokaisen vertailuarvon käyttämällä Snapdragon 888 -viitesuunnittelun oletusasetuksia, mikä tarkoittaa, että he eivät ottaneet käyttöön mitään korkean suorituskyvyn tilaa. Koska vertailupisteet annettiin meille, emme kuitenkaan voi tarkistaa tuloksia tai testausolosuhteita itse. Kun saamme käsiimme kaupallisen laitteen Qualcomm Snapdragon 888:lla, suoritamme nämä vertailut uudelleen.

Jos olet kiinnostunut lukemaan kaikki Qualcomm Snapdragon 888 -mobiilialustan tekniset tiedot ja ominaisuudet, suosittelen lukemista Idrees Patelin erinomainen selittäjä Snapdragon 888:ssa julkaistu aiemmin tässä kuussa. Hänen artikkelissaan käsitellään yksityiskohtaisesti kaikkia Qualcommin suorittimeen, grafiikkasuorittimeen, modeemiin, liitettävyysalijärjestelmään, ISP: ään, tekoälymoottoriin, DSP: hen ja kaikkeen muuhun tekemiin parannuksiin. Nopeaksi ohjeeksi koon kaavion, jossa vertaillaan Qualcomm Snapdragon 888 -viitelaitteen tärkeimpiä teknisiä tietoja verrattuna kaksi muuta tässä vertailussa käytettyä laitetta: Snapdragon 865 -käyttöinen vertailulaite ja Snapdragon 855 -tehoinen Pixel 4 että Käytin viime vuoden benchmarking-istunnossa. Löydät tämän kaavion alta ennen vertailutuloksia.

Qualcomm Snapdragon 888 -vertailutulokset

Testilaitteiden tekniset tiedot

Vertailuarvojen yleiskatsaus

Sisääntuloilla osoitteesta Mario Serrafero

• AnTuTu: Tämä on kokonaisvaltainen vertailukohta. AnTuTu testaa suorittimen, grafiikkasuorittimen ja muistin suorituskykyä, mutta sisältää sekä abstrakteja testejä että viime aikoina vertailukelpoisia käyttökokemussimulaatioita (esimerkiksi osatesti, joka sisältää selaamisen a Listanäkymä). Lopullinen pistemäärä painotetaan suunnittelijan harkinnan mukaan.
• GeekBench: CPU-keskeinen testi, joka käyttää useita laskennallisia työkuormia, mukaan lukien salaus, pakkaus (teksti ja kuvat), renderöinti, fysiikan simulaatiot, tietokonenäkö, säteenseuranta, puheentunnistus ja konvoluutiohermoverkkopäätelmät kuvien päällä. Pisteiden erittely antaa erityisiä mittareita. Lopullinen pistemäärä painotetaan suunnittelijan harkinnan mukaan, painottaen suuresti kokonaislukujen suorituskykyä (65 %), sitten kelluvaa suorituskykyä (30 %) ja lopuksi kryptoa (5 %).
• GFXBench: Tavoitteena on simuloida videopelien grafiikan renderöintiä uusimpien sovellusliittymien avulla. Paljon näytön tehosteita ja laadukkaita tekstuureja. Uudemmat testit käyttävät Vulkania, kun taas vanhat testit käyttävät OpenGL ES 3.1:tä. Lähdöt ovat kehyksiä testin aikana ja ruutua sekunnissa (toinen luku jaettuna olennaisesti testin pituudella) painotetun sijaan pisteet.
  • Atsteekkien rauniot: Nämä testit ovat laskennallisesti raskaimmat GFXBenchin tarjoamat testit. Tällä hetkellä huippuluokan mobiilipiirisarjat eivät kestä 30 kuvaa sekunnissa. Tarkemmin sanottuna testi tarjoaa todella korkean polygonimäärän geometrian, laitteiston tesellaation, korkearesoluutioisia tekstuureja, globaali valaistus ja runsaasti varjokartoitusta, runsaasti hiukkastehosteita sekä kukinta ja syväterävyys tehosteita. Useimmat näistä tekniikoista korostavat prosessorin varjostimen laskentaominaisuuksia.
  • Manhattan ES 3.0/3.1: Tämä testi on edelleen ajankohtainen, koska nykyaikaiset pelit ovat jo saavuttaneet ehdotetun graafisen tarkkuuden ja toteuttavat samanlaisia ​​tekniikoita. Siinä on monimutkainen geometria, joka käyttää useita renderöintikohteita, heijastuksia (kuutiokartat), mesh-renderöintiä, monia viivästettyjä valonlähteitä sekä kukintaa ja syväterävyyttä jälkikäsittelyssä.
• MLPerf Mobile: MLPerf Mobile on avoimen lähdekoodin vertailukohta mobiilin tekoälyn suorituskyvyn testaamiseen. Se oli luonut MLCommons, voittoa tavoittelematon, avoin suunnittelukonsortio, "tarjoaa läpinäkyvyyttä ja tasapuoliset toimintaedellytykset ML-järjestelmien, ohjelmistojen ja ratkaisuja." MLPerf Mobilen ensimmäinen iteraatio tarjoaa johtopäätösten suorituskyvyn vertailuarvon kouralliseen tietokonenäön ja luonnollisen kielen käsittelytehtäviä. Katso lisätietoja lehdestä "MLPerf Mobile Inference Benchmark: Miksi mobiili-AI-benchmarking on vaikeaa ja mitä tehdä sille."
  • Kuvan luokitus: Tämä testi sisältää syötekuvaan käytettävän nimiön päättelemisen. Tyypillisiä käyttötapauksia ovat valokuvahaut tai tekstin purkaminen. Käytetty vertailumalli on MobileNetEdgeTPU 4M-parametreilla, tietojoukko on ImageNet 2012 (224x224) ja laatutavoite on 98 % FP32:sta (76,19 % Top-1).
  • Kuvan segmentointi: Tämä testi sisältää syötekuvan osioinnin merkittyihin objekteihin. Tyypillisiä käyttötapauksia ovat itse ajaminen tai kaukokartoitus. Käytetty vertailumalli on DeepLab v3+ 2M-parametreilla, tietojoukko on ADE20K (512x512) ja laatutavoite on 93 % FP32:sta (0,244 mAP).
  • Objektin tunnistus: Tämä testi sisältää rajoituslaatikoiden piirtämisen objektien ympärille sekä nimiön tarjoamisen näille objekteille. Tyypillisiin käyttötapauksiin liittyy kameran syöttö, kuten vaaran havaitsemiseen tai liikenneanalyysiin ajon aikana. Viitemalli on SSD-MobileNet v2, jossa on 17M parametria, tietojoukko on COCO 2017 (300x300) ja laatutavoite on 97 % FP32:sta (54,8 % mIoU).
  • Kielen käsittely: Tämä testi sisältää kysymyksiin vastaamisen puhekielellä. Tyypillisiä käyttötapauksia ovat online-hakukoneet. Viitemalli on MobileBERT 25M parametrilla, tietojoukko on mini Squad (Stanford Question Answering Dataset) v1.1 dev, ja laatutavoite on 93 % FP32:sta (93,98 % F1).

AnTuTu tulokset

AnTuTusta alkaen voimme nähdä, että Qualcomm Snapdragon 888 -viitelaite sai lähes 17 000 pistettä korkeampi kuin Snapdragon 865 -referenssilaite ja lähes 350 000 pistettä korkeampi kuin Snapdragon 855 -käyttöinen Pixel 4. Kun tarkastelet CPU-, GPU-, Memory- ja UX-alipisteitä (ei näy tässä), voimme nähdä, että suurimmat suorituskyvyn parannukset tulevat GPU: sta ja muistista. Snapdragon 888 QRD sai noin 45,56 % korkeamman tuloksen AnTuTu: n GPU-alitestissä verrattuna Snapdragon 865 QRD: hen. Vastaavasti Snapdragon 888 QRD sai noin 52,08 % korkeamman tuloksen AnTuTu: n muistin osatestissä verrattuna Snapdragon 865 QRD: hen. Verrattuna Snapdragon 855 -käyttöiseen Pixel 4:ään, 888 QRD ylitti sen grafiikkasuorittimen ja muistin osatesteissä 98,42% ja 117,58%.

Samaan aikaan Snapdragon 888 QRD sai noin 30,05 % ja 90,28 % korkeammat pisteet AnTuTun CPU-alitestissä verrattuna Snapdragon 865 QRD: hen ja Snapdragon 855 -käyttöiseen Pixel 4:ään, vastaavasti. UX-alapisteitä on vaikea verrata, koska jokaisella laitteella oli eri Android-käyttöjärjestelmäversiot (Pixel 4 ja Snapdragon 865 QRD käyttivät Android 10:tä, kun tein niitä vertailussa viime vuonna, kun taas 888 QRD: ssä on Android 11.)

Muistin suorituskyvyn suuri lisäys on varsin mielenkiintoinen. Sekä 865 QRD: ssä että 888 QRD: ssä on 12 Gt LPDDR5-RAM-muistia, vaikka emme tiedä, mihin RAM-muistiin on kellotaa. Erityisesti 865 tukee jopa 16 Gt LPDDR5-RAM-muistia 2750 MHz: llä, kun taas 888 tukee jopa 16 Gt LPDDR5-RAM-muistia 3200 MHz: llä. CPU: n ja GPU: n kolhut Suorituskyky täällä ylittää hieman odotuksemme, sillä Qualcomm sanoi, että Snapdragon 888:n suorittimen ja GPU: n lisäykset ovat 25 % ja 35 %. vuodesta toiseen. Seuraavat enemmän CPU- ja GPU-keskeiset vertailuarvot osoittavat kuitenkin voittoja, jotka vastaavat paremmin odotuksiamme.

Geekbench-tulokset

Geekbench 5.0:ssa Qualcomm Snapdragon 888 suoriutuu 22,17 % ja 9,97 % paremmin yhden ytimen testissä ja 9,97 % paremmin kuin Snapdragon 865. Snapdragon 855:een verrattuna 888 toimii noin 89,17 % ja 51,82 % paremmin.

Qualcommin mukaan Snapdragon 888 parantaa suorittimen suorituskykyä 25 % Snapdragon 865:een verrattuna. Prosessorin ainoa ARM Cortex-X1 Prime -ydin on kellotettu konservatiivisella 2,84 GHz: llä – sama kellotaajuus kuin viimeisen sukupolven ARM: ssa Cortex-A77 Prime -ydin – joten on mahdollista, että näemme 3+GHz: n kellotaajuuden väistämättömälle vuoden puolivälin Snapdragon 888 "Plussille" virkistää. Jos näin on, voimme odottaa suorittimen suorituskyvyn paranevan entisestään, vaikka tällä hetkellä on reilua sanoa, että voitot ovat vakaat, mutta vain asteittain.

Jos siis päivität kaksi vuotta vanhasta lippulaivasta, 888:n pitäisi tuoda merkittäviä parannuksia suorittimen suorituskykyyn. Jos päivität vuoden vanhasta lippulaivasta, voitot ovat paljon pienemmät. Olen henkilökohtaisesti innoissani nähdessäni, kuinka Snapdragon 888 -laite käsittelee konsoliemulointia.

GFXBench tulokset

Qualcomm ei ole paljastanut Snapdragon 888:n Adreno 660 GPU: n ydinmäärää tai maksimitaajuutta, joten meillä on vain vähän sanottavaa GPU: sta paitsi sen suorituskyvyn kasvusta. GFXBenchin Manhattan-testissä, joka käyttää OpenGL ES 3.0 -sovellusliittymää ja renderöi 1080p-kuvan näytön ulkopuolella, Snapdragon 888:lla oli Keskimääräinen kuvanopeus 169 fps, noin 34,13 % ja 83,7 % korkeampi kuin Snapdragon 865:n ja 855:n kehysnopeudet vastaavasti. GFXBenchin Aztec Ruins -testissä, joka käyttää Vulkan-grafiikkasovellusliittymää ja renderöi 1080p-kohtauksen ruudun ulkopuolella, Snapdragon 888:lla oli keskimääräinen kuvanopeus 86 kuvaa sekunnissa, noin 38,71 % ja 95,45 % korkeampi kuin Snapdragon 865:n ja 855:n kuvanopeudet vastaavasti.

Ei ole kovin monia pelejä, jotka vaativat paljon GPU-hevosvoimaa ( viimeaikainen Genshin Impact on yksi poikkeus), mutta parannettu GPU-suorituskyky on hyödyllinen muuhunkin kuin peleihin. Mutta pelaaminen on ehdottomasti suurin syy, miksi ihmiset välittävät näistä vertailutuloksista ja Snapdragon 888 tarjoaa varmasti 35 % nopeamman grafiikan renderöinnin ja 20 % paremman tehon vuodesta toiseen. Nämä tulokset osoittavat kuitenkin vain GPU: n huippusuorituskyvyn, joten meidän on palattava asiaan uudelleen GFXBench – kun saamme käsiimme kaupallisen laitteiston – voidaksemme käyttää vertailuarvoa pitkällä aikavälillä suorituskykytestejä.

MLPerf tulokset

Ehkä mielenkiintoisimmat saavutukset ovat tekoälyn suorituskyvyssä. Qualcomm yleensä tekee valtavia harppauksia tekoälyn suorituskyvyssä vuosittain, mutta tämän vuoden voitot ovat vaikuttavimmat. Snapdragon 888:n tekoälymoottorissa on 26 TOPS-suorituskyky, mikä on kasvua Snapdragon 865:n 15 TOPS-suorituskyvystä ja Snapdragon 855:n 7 TOPS-suorituskyvystä. Qualcomm antavat suuren osan tästä hyödystä Hexagon 780 DSP: n uuteen sulautettuun tekoälykiihdytysarkkitehtuuriin, joka yhdistää skalaari-, vektori- ja tensorikiihdyttimet poistamaan fyysiset etäisyydet ja yhdistämään muistia tiedon jakamista ja siirtämistä varten tehokkaasti.

Meidän on kuitenkin vaikea osoittaa, kuinka merkittävä tämä suorituskyvyn harppaus todella on. Olemme puhuneet syvällisesti tekoälyn benchmarkingin ongelmista haastatteluissamme Qualcommin Travis Lanier, Gary Brotman ja Ziad Asghar. Hyvä uutinen on, että Qualcommin johtajien kanssa käymiemme keskustelujen jälkeen tekoälyn vertailuarvojen alalla on tapahtunut merkittävää edistystä.

Tämän artikkelin alussa mainitsimme, että Qualcomm suoritti 4 erilaista tekoälytestiä Snapdragon 888 -viitelaitteella: AIMark, AITuTu, MLPerf ja UL: n Procyon. Ehkä lupaavin näistä vertailuarvoista on MLPerf Mobile, joka on pian julkaistava, avoimen lähdekoodin mobiili AI -vertailu, jota tukevat useat SoC-toimittajat, ML-kehyksen tarjoajat ja malli tuottajat. Sen ensimmäinen erä mobiilipäätelmien tuloksia on julkinen, joten käytimme näitä tuloksia vertaamaan Snapdragon 888:aan. Tulokset kattavat vain kolme laitetta: MediaTek Dimensity 820 -käyttöinen Xiaomi Redmi 10X 5G, Qualcomm Snapdragon 865+ -käyttöinen ASUS ROG Phone 3 ja Exynos 990 -käyttöinen Samsung Galaxy Note 20 Ultra 5G. Qualcomm ei toimittanut latenssituloksia – vain suorituskykylukuja – joten emme esittäneet täydellisiä tuloksia myyjien toimittamat MLCommonsin tarkistamista varten.

Näissä valikoiduissa tietokonenäön ja luonnollisen kielen käsittelyn johtopäätösten vertailuarvoissa voimme nähdä, että Qualcomm Snapdragon 888 -viitelaite saavutti korkeimmat pisteet kaikissa neljässä testissä. Kolmesta edellisen sukupolven piirisarjasta MediaTekin Dimensity 820 suoriutui paremmin kuin Snapdragon 865+ ja Exynos 990 kohteiden tunnistuksessa, kun taas Exynos 990 suoriutui Snapdragon 865+:sta ja Dimensity 820:sta. NLP. Qualcommin Snapdragon 865+ oli yleisesti ottaen kilpailukykyinen, sillä se sijoittui Dimensity 820:n kanssa kuvan segmentoinnissa ja ylitti sen NLP: ssä. Näissä erityisissä johtopäätöstesteissä näillä malleilla ja tietosarjoilla Snapdragon 888 ylitti kolme viimeisen sukupolven piirisarjaa.

On mielenkiintoista nähdä, mitä sovelluksia ja ominaisuuksia kehittäjät ja OEM-valmistajat voivat luoda käyttämällä Snapdragon 888:n AI-kykyä. Tietokonenäöllä on erityisen tärkeä rooli monissa tekoälyllä parannetuissa videokuvausominaisuuksissa todennäköisesti nähdään vuonna 2021, kun taas parannettu NLP-suorituskyky voi myös vaikuttaa videon vierekkäisiin osiin, kuten ääneen äänite.

Meidän on kuitenkin huomattava, että Snapdragon 888:n tulokset ovat vahvistamaton MLCommons, koska osa organisaation varmennusprosessia edellyttää, että laite on kaupallisesti saatavilla (Qualcommin referenssilaitteita ei myydä operaattorin kautta tai lukitsemattomana puhelin). Lisäksi suorituskyky riippuu siitä, mitkä ML-mallit, numeeriset muodot ja ML-kehykset valitaan, sekä siitä, mitä ML-kiihdyttimiä on saatavilla.

Johtopäätös

Qualcommin Snapdragon 888 tuo jälleen kerran asteittain parannuksia suorittimen ja GPU: n suorituskykyyn, mutta valtavia parannuksia kuvankäsittelyyn ja tekoälyyn. Monet kaksi vuotta vanhasta laitteesta päivittävät ihmiset eivät huomaa suorittimen ja grafiikkasuorittimen parannuksia (elleivät he aio käyttää emulaattoreita tai pelaamalla pelejä, kuten Genshin Impact), mutta he huomaavat varmasti muut edistykset, jotka on tehty mobiilissa teknologiaa. Laitteissa on korkeampi virkistystaajuus, enemmän kameroita korkeamman resoluution kuvakennoilla, tuki 5G-yhteydelle ja paljon muuta nykyään. Tekoälyn suorituskyvyn valtavat parannukset jäävät keskivertokäyttäjälle huomaamatta, mutta Qualcommin uuden piirisarjan myötä avautuneita mahdollisuuksia on jännittävää pohtia. Reaaliaikaisia ​​tekoälyvideon parannuksia, usean kameran streameja ja paljon muuta on näköpiirissä ensi vuonna, ja Googlen kaltaiset yritykset yllättävät edelleen julkaisemillaan ominaisuuksilla, jotka tukevat koneoppimista mallit.

Qualcomm ei kuitenkaan ole ainoa yritys, joka tekee parannuksia SoC-valikoimaansa. Samsungin tulevan Exynos 2100:n Galaxy S21:lle sanotaan tuovan merkittäviä suorituskyvyn parannuksia. Mukana on myös Huawein uusi HiSilicon Kirin 9000 ja MediaTekin kasvava Dimensity-mobiilijärjestelmäsarja. Toivon vierailevani uudelleen nämä vertailuarvot, kun meillä on vähintään yksi huippuluokan laite Samsungin, Huawein ja MediaTekin seuraavan sukupolven piitä.

Qualcomm Snapdragon 888 -benchmarking-demo

Mainitsin tämän artikkelin alussa, että Qualcomm jakoi kanssamme valmiiksi nauhoitetun videon. Jos olet kiinnostunut, olen ladannut videon YouTubeen. Se näyttää, että Snapdragon 888 suorittaa kaikki edellä jakamani vertailuarvot sekä muut tekoälyn vertailuarvot, joita en esitellyt.

Sillä välin tässä on taulukko, jonka Qualcomm toimitti meille yhteenvedon Snapdragon 888:n vertailutuloksista: