Tutto quello che devi sapere sul Qualcomm Snapdragon 888

Durante il secondo giorno del suo Tech Summit annuale, Qualcomm ha svelato il chip che alimenterà la maggior parte dei flagship Android del 2021. Un successore dello Snapdragon 865, lo Snapdragon 888, come previsto, apporta importanti miglioramenti a CPU, GPU, DSP, ISP, modem e molto altro. Presenta la nuova CPU Kryo 680, GPU Adreno 660, motore AI di sesta generazione con DSP Hexagon 780, ISP Spectra 580, Ricarica rapida 5, e il Snapdragon X60 sistema modem-RF.

Lo Snapdragon 865 ha goduto di un 2020 di successo poiché è stato presente nella maggior parte dei telefoni di punta di quest'anno, e lo Snapdragon 888 si baserà sul suo successo. Qualcomm lo ha già confermato 14 produttori di dispositivi costruiranno smartphone con esso. Diamo un'occhiata alle sue nuove funzionalità una per una, poiché c'è molto da scompattare qui.

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Sommario

1. processore
2. GPU
3. Modem e connettività
4. Telecamera
5. Motore AI e DSP
   1. Hub di rilevamento Qualcomm
   2. Software di intelligenza artificiale
6. Gioco
   1. Gioco Qualcomm Tocco rapido
   2. Ombreggiatura a tasso variabile
7. Sicurezza
8. Confronto con Snapdragon 865 e 855
9. Elenco completo di specifiche e caratteristiche
10. Conclusione

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Processore Snapdragon 888: Kryo 680

Qualcomm ha ricordato al settore negli ultimi anni che i suoi SoC sono più di una semplice CPU con GPU. Tuttavia, CPU e GPU rimangono le aree più importanti di un SoC. A tal fine, lo Snapdragon 888 porta la nuova CPU Kryo 680, che apporta miglioramenti delle prestazioni del 25% rispetto al Kryo 585 dello Snapdragon 865, secondo la società. I miglioramenti delle prestazioni del 25% sono apportati dai miglioramenti IPC nelle architetture core della CPU, nonché dai vantaggi di essere prodotto su un nodo di processo a 5 nm più efficiente (che si prevede ma non confermato sarà il processo LPE a 5 nm di Samsung Foundry).

Lo Snapdragon 888 è dotato di una CPU octa-core, con 1x Kryo 680 Prime, 3x Kryo 680 Performance e 4x Kryo 680 Efficiency core. La DynamIQ System Unit (DSU) dispone di 3 MB di cache di sistema e di 4 MB di cache L3.

Il core Kryo 680 Prime presenta il BRACCIO Cortex-X1, annunciato da ARM nel maggio 2020 come il primo core CPU nell'ambito del programma Cortex-X Custom (CXC). Il Cortex-X1 mira specificatamente a staccarsi dalla serie Cortex-A in termini di PPA, poiché è pensato per essere un core più grande, più performante e più assetato di energia. Ha l'ambizioso obiettivo di competere con i core personalizzati ad alte prestazioni di Apple nella serie A. Con un'ampiezza di decodifica pari a 5 e un back-end più complesso, il Cortex-X1 rappresenta il core CPU più ambizioso mai prodotto da ARM e Qualcomm è il primo ad adottarlo in un SoC mobile con lo Snapdragon 888.

Il core Prime ha un clock da 2,84 GHz, il che è un po' deludente in quanto significa che la proiezione della velocità di clock di 3 GHz di ARM per il Cortex-X1 non si avvererà ancora una volta, almeno inizialmente. Ha 1 MB di cache L2. Nonostante il processo da 5 nm, il core Cortex-X1 Prime ha la stessa velocità di clock del core Cortex-A77 Prime di ultima generazione. Qualcomm ha aumentato la velocità di clock del core Prime a 3,1 GHz a metà ciclo Snapdragon 865 Plus aggiornamento, quindi potrebbe darsi che lo stesso sia sulle carte con questa nuova generazione. Il core Firestorm di Apple ha un clock di 2,89 GHz-3 GHz (a seconda della velocità di clock per core), per riferimento. Con il suo vantaggio IPC, l'Apple A14 avrà comunque un vantaggio in termini di prestazioni a thread singolo (velocità clock più elevata + IPC più elevato). ARM ha ridotto il divario in quanto lo Snapdragon 888 dovrebbe essere competitivo con l'Apple A13 a differenza delle generazioni precedenti in cui ARM era essenzialmente due anni indietro, ma il divario esisterà ancora.

I tre core Kryo 680 Performance utilizzano Cortex-A78 di ARM progetto. Il Cortex-A78 è un big core ARM più tradizionale con un'ampiezza di decodifica di 4 ampiezze che si concentra sulla forza tradizionale del PPA dell'azienda. Presenta un miglioramento IPC del 7% rispetto al Cortex-A78, con miglioramenti prestazionali aggiuntivi del 13% ottenuti grazie al processo di fabbricazione a 5 nm. I core Cortex-A78 hanno un clock da 2,4 GHz e dispongono di cache L2 individuali da 512 KB. L'obiettivo progettuale dell'A78 è ben mirato alla funzione dei core centrali in un chip di punta.

Infine, i tre core Kryo 680 Efficiency sono ancora basati sul vecchio design ARM Cortex-A55 vecchio di tre anni, poiché ARM non ha ancora annunciato un successore del suo piccolo core. I core hanno un clock da 1,8 GHz e dispongono di cache L2 individuali da 128 KB. Questa è un'altra area in cui Apple è molto più avanti, poiché i piccoli core Ice Storm dell'A14 sono molto più veloci (4x) e più efficiente dal punto di vista energetico (3x) rispetto ai core Cortex-A55 presenti in tutti gli Android ammiraglie.

In termini di larghezza di banda della memoria, lo Snapdragon 888 supporta la memoria LPDDR5 fino a 3200 MHz e la memoria LPDDR4 fino a 2133 MHz, con un massimo di 16 GB di RAM.

Nel complesso, la CPU dello Snapdragon 888 rappresenta un solido, ma incrementale passo avanti per Qualcomm. L'azienda non ha realizzato alcun core CPU personalizzato dal core Kryo originale del 2016, quindi dipende da ARM per fare passi avanti. La combinazione 1x Cortex-X1 + 3x Cortex-A78 sembra una buona soluzione per bilanciare prestazioni e consumo energetico, anche se il coronamento delle prestazioni della CPU mobile a thread singolo rimarrà comunque fuori portata Qualcomm. La velocità clock del core Prime è un po' conservativa, ma ciò dovrebbe significare livelli di potenza ridotti. Questo è più un riflesso degli eccezionali core della CPU di Apple piuttosto che un atto d'accusa nei confronti dei core della CPU di ARM, che rimangono comunque ottimi anche nel vuoto. Lo Snapdragon 888 dovrebbe essere circa il 25% più lento dell'A14 in termini di prestazioni della CPU a thread singolo. Se raggiunge la parità con le prestazioni single-thread dell'A13, significa che potenzialmente può reggere testa a testa o addirittura superano il core CPU Tiger Lake di Intel e il core Zen 2 di AMD in termini di IPC.

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GPU Snapdragon 888: Adreno 660

Nel mercato dei SoC Android, Qualcomm è da tempo leader in termini di prestazioni delle GPU con le sue GPU Adreno personalizzate. C'è stato un tempo in cui era competitivo anche con il Le GPU erano presenti nella serie A di Apple, ma dall'Apple A11 del 2017 e dall'inizio delle GPU personalizzate di Apple, non è stato in grado di tenere il passo né in termini di picco né di sostenutezza prestazione. Rispetto ai concorrenti nel mercato dei SoC Android, le GPU Adreno di Qualcomm sono ancora le migliori della categoria rispetto alle GPU Mali di ARM, che hanno prestazioni di picco, prestazioni sostenute e potenza peggiori efficienza.

Quindi, da un lato, Qualcomm può permettersi di prendere le cose con calma e consolidare la propria leadership nel mercato Android. Tuttavia, le GPU di Apple sono diventate costantemente più veloci ed efficienti, e sono diventate sempre più veloci ed efficienti ad un ritmo significativamente più rapido rispetto alle GPU Adreno, al punto che la GPU personalizzata dell'Apple A14 è essenzialmente due generazioni avanti rispetto alla GPU Adreno 650 dello Snapdragon 865. È qui che Qualcomm aveva bisogno di apportare grandi miglioramenti alla GPU dello Snapdragon 888, ma sfortunatamente l'azienda non è riuscita a farlo.

Lo Snapdragon 888 è dotato della nuova GPU Adreno 660, che offre un rendering grafico più veloce del 35% rispetto alla generazione precedente. Si dice anche che sia il 20% più efficiente dal punto di vista energetico. Le GPU Adreno di Qualcomm rimangono in gran parte una scatola nera, poiché l'azienda non rivela molti dettagli. La nomenclatura della GPU significa che l'Adreno 660 non è ancora la GPU Adreno più veloce che Qualcomm abbia mai realizzato. Invece, quell'onore spetta ancora alla GPU Adreno 680, presentata nel 2019 Snapdragon 8cx SoC per PC sempre attivi e sempre connessi. Non è un confronto da mele a mele come lo Snapdragon 8cx non lo è destinato agli smartphone, ma dimostra comunque che Qualcomm avrebbe potuto puntare più in alto in questa generazione per poterlo raggiungere su Apple.

Così com'è, i numeri significano che l'Adreno 660 dello Snapdragon 888 sarà ancora al di sotto della GPU a quattro core dell'Apple A14 in termini sia di prestazioni di picco che di quelle sostenute, nonché di efficienza energetica. Potrebbe anche non riuscire a eguagliare le prestazioni di picco della GPU A13, il che significa che Qualcomm rimarrà indietro di due generazioni. Relativo al Mali-G78 La GPU che dovrebbe essere presente nel prossimo SoC Exynos 2100 e nel prossimo SoC di punta MediaTek Dimensity, lo Snapdragon 888 godrà comunque di un vantaggio considerevole. Pertanto, il panorama competitivo delle GPU sarà ancora lo stesso nel 2021: Apple sarà in testa con molto spazio per di riserva, Qualcomm occuperà il primo posto nel mercato dei SoC Android, mentre i SoC di punta con GPU Mali occuperanno il primo posto punto inferiore. L'Adreno 660 rappresenta un rispettabile miglioramento delle prestazioni del 35% nel vuoto, ma non sarà sufficiente per eguagliare gli sforzi della GPU di Apple.

In termini di miglioramenti del display, l'Adreno 660 apporta miglioramenti per l'uniformità del display OLED, miglioramenti della qualità delle immagini, nonché rendering de-mura e subpixel.

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Connettività Snapdragon 888: sistema modem-RF Snapdragon X60 integrato e FastConnect 6900

Lo Snapdragon 888 porta con sé un modem 5G integrato, che è di per sé una grande novità. Lo Snapdragon 865 è stato un valore anomalo l'anno scorso poiché non aveva un modem 4G o 5G integrato, poiché i produttori di dispositivi sono stati costretti ad acquistare il sistema modem-RF Snapdragon X55 5G insieme al SoC per fornire connettività. Ciò significava telefoni di punta e di punta a prezzi accessibili è diventato molto più costoso nel 2020, come prezzo combinato del SoC e del sistema modem-RF X55 era superiore allo Snapdragon 855. Il risultato è stato anche il fatto che la maggior parte dei telefoni Snapdragon 865 di punta del 2020 presentavano il supporto 5G, ad eccezione di valori anomali come il iQOO3 4G e la variante americana del Sony Xperia 1 II.

Con lo Snapdragon 888, invece, Qualcomm è tornata ad un modem integrato. Il sistema modem-RF Snapdragon X60 è stato annunciato nel febbraio 2020 come modem 5G di terza generazione di Qualcomm e succede all'X55. Il modem 5G integrato dovrebbe portare a un risparmio energetico teorico e a una riduzione dei costi per i produttori di dispositivi, ma resta da vedere se ciò si concretizzerà nella pratica.

Noi facemmo un'analisi approfondita dello Snapdragon X60 a febbraio, quindi i lettori dovrebbero verificarlo. In breve, il sistema modem-RF Snapdragon X60 porta l'aggregazione degli operatori 5G su FDD e TDD, che è la prima per i modem 5G. Le velocità di picco in downlink sono aumentate a 7,5 Gbps per mmWave e 5 Gbps per sub-6GHz, mentre le velocità di picco in uplink sono 3 Gbps. L'X60 è dotato di multi-SIM Global 5G, che è una caratteristica unica secondo Qualcomm.

Lo Snapdragon 888 presenta anche il Qualcomm Fast Connect 6900 sistema per Wi-Fi e Bluetooth. Questo è stato presentato per la prima volta nello Snapdragon 865 Plus. È dotato di Wi-Fi 6E, Bluetooth 5.2, 4K QAM, canali a 160 MHz e DBS a 4 flussi. È il primo sistema di connettività mobile a supportare queste funzionalità.

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Funzionalità della fotocamera con l'ISP Spectra 580 dello Snapdragon 888

Negli ultimi anni Qualcomm ha raggiunto numerosi traguardi con i suoi ISP Spectra, che sono stati dual-ISP sin dal loro inizio cinque anni fa. IL Spettri 280 L'ISP ha introdotto il supporto per l'acquisizione video HDR con profondità di colore a 10 bit, quindi il Spettri 380 L'ISP nello Snapdragon 855 è stato il primo CV-ISP al mondo e nel 2019 l'ISP Spectra 480 vantava un'impressionante velocità di elaborazione di 2 gigapixel/secondo. Ora, l’ISP Spectra 580 compie importanti passi avanti con una nuova architettura a triplo ISP, un aumento della velocità del 35%, il supporto per sensori HDR sfalsati e altro ancora. Questa è potenzialmente la nuova IP più entusiasmante del SoC, ancor più della CPU.

Lettura consigliata: In che modo Qualcomm sta migliorando l'esperienza della fotocamera sui telefoni Android con i suoi ISP Spectra

Lo Spectra 580 è il primo Spectra con un triplo ISP, che secondo Qualcomm porterà la qualità dell'immagine professionale al "livello successivo". Offre simultaneità con tripla telecamera e tripla elaborazione parallela. Qualcomm spiega che la maggior parte dei telefoni di punta al giorno d'oggi sono dotati di almeno tre fotocamere posteriori con tre obiettivi diversi: ultra-wide, wide e teleobiettivo. La tripla simultaneità consente agli utenti di registrare video da tre diverse fotocamere contemporaneamente in qualità 4K HDR. È applicabile anche alle foto, dove il triplo ISP può scattare tre foto contemporaneamente a 28 MP ciascuna.

La tripla simultaneità fornirà una transizione più fluida durante lo zoom tra le telecamere. A partire da ora, quando gli utenti iniziano a scattare con la loro fotocamera grandangolare (standard) su un doppio ISP, Qualcomm ha dovuto indovinare se avrebbero ingrandito il teleobiettivo o rimpicciolito l'ultra-wide. L’azienda non ha più bisogno di farlo con la tripla simultaneità, poiché ora può eseguire tutte e tre le fotocamere in background e passare immediatamente alla fotocamera scelta dagli utenti.

Lo Spectra 580 è il 35% più veloce dello Spectra 480, il che significa che ora può catturare 2,7 Gigapixel/secondo. Qualcomm utilizza questa velocità per scattare fotografie a raffica più veloci. In un secondo, l'ISP può ora acquisire 120 foto da 12 MP ciascuna.

L'architettura dello Spectra 580 è progettata per nuovi sensori di immagine HDR sfalsati. Qualcomm afferma che debutteranno presto sugli smartphone e hanno il potenziale per "migliorare notevolmente la qualità video HDR". Spiega che i sensori di immagine HDR sfalsati emettono esposizioni separate lunghe, medie e corte. Gli attuali sensori di immagine catturano un'immagine nello stesso tempo in cui l'HDR sfalsato può catturare tre immagini, tutte con dettagli in diverse parti luminose o scure della scena. Quindi la tripla concorrenza dello Spectra 580 può unire tutte queste immagini insieme per offrire all'utente un'immagine finale con una gamma dinamica "incredibile". Questa tecnica era disponibile per l'acquisizione di foto con i SoC precedenti, ma per la prima volta con lo Snapdragon 888, gli utenti potranno acquisire video HDR 4K con HDR computazionale.

Ci sono miglioramenti anche per l'acquisizione di foto. Spectra 580 ora può acquisire foto con profondità di colore a 10 bit nel formato HEIF. Gli utenti saranno in grado di catturare foto in 1,08 miliardi di sfumature di colore, rispetto ai 16,7 milioni di colori della profondità di colore a 8 bit. Qualcomm è in ritardo di quattro anni su questo aspetto poiché Apple è stata in grado di scattare foto HEIF a 10 bit dall'iPhone 7 nel 2016. Tuttavia, è bello vedere che questa funzionalità arriverà finalmente sui telefoni Android di punta nel 2021. Qualcomm nota che lo Snapdragon 865 ha aggiunto l'acquisizione video nel formato Dolby Vision, ma per ora niente Android il telefono supporta l'acquisizione o la riproduzione Dolby Vision, con funzionalità limitate all'Apple iPhone 12 serie. Alcuni telefoni Android può catturare video HDR 4K in HDR10 o formati HDR10+, però.

I dispositivi Snapdragon 888 saranno in grado di catturare 4K a 120 fps proprio come lo Snapdragon 865. Ora saranno anche in grado di riprodurre tali video a 120 fps per una riproduzione video fluida.

Qualcomm rileva che le basi di una foto di qualità professionale iniziano con 3A: messa a fuoco automatica, esposizione automatica e bilanciamento automatico del bianco. Per la nitidezza, la gamma dinamica e l'accuratezza del colore, questi aspetti devono essere corretti. L'azienda sottolinea che investe "enormi quantità di tempo e risorse" nel perfezionamento del suo 3A. Lo Spectra 580 presenta i suoi algoritmi 3A di decima generazione. È anche la prima volta che 3A sarà alimentato dall'intelligenza artificiale.

L'azienda afferma che i suoi nuovi motori Saliency Auto Focus e Auto Exposure sono "incredibili", poiché sono stati costruiti utilizzando visori per realtà virtuale dotati di eye-tracking. Ha addestrato le reti neurali Saliency Auto Focus ed Auto Exposure mostrando le immagini delle persone in VR e monitorando i loro occhi per vedere su quale parte dell'immagine si concentravano. Il nuovo 3A promette di migliorare la precisione dell'immagine.

L'ISP Spectra 580 porta anche una nuova architettura in condizioni di scarsa illuminazione. Gli utenti ora potranno scattare foto a 0,1 lux, ovvero quasi al buio. Ciò potrebbe significare una minore dipendenza dallo stacking di immagini multi-frame sotto forma di modalità notturne della fotocamera e una rinnovata enfasi sullo zero ritardo dell’otturatore.

L'esperienza della fotocamera dello Snapdragon 888 beneficia anche del suo motore AI di sesta generazione (ne parleremo più avanti). Arcsoft, un fornitore di terze parti, ha mostrato come il motore AI può migliorare l'esperienza della fotocamera. Qualcomm osserva che in passato, il "inquadra e scatta" non era "inquadra e scatta" in senso letterale, poiché gli utenti dovevano selezionare ciò su cui volevano mettere a fuoco, quindi ingrandire e rimpicciolire per inquadrare la foto e il video. Il Triple ISP ora acquisisce sempre video e Arcsoft utilizzerà l'ISP e il motore AI per tracciarli e ingrandire e rimpicciolire automaticamente, il che manterrà la vera promessa del inquadra e scatta paradigma.

In definitiva, Qualcomm afferma che gli smartphone Snapdragon 888 diventeranno fotocamere di qualità professionale grazie all'ISP Spectra 580. Se queste affermazioni si avvereranno, nel 2021 potremmo vedere fotocamere per smartphone Android notevolmente migliorate.

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IA e machine learning: motore AI di sesta generazione e DSP Hexagon 780

A differenza di altri fornitori, Qualcomm non utilizza il termine "Neural Processing Unit", "AI Processing Unit" o "Neural Engine". Invece, a partire dallo Snapdragon 855, viene utilizzato il termine "AI Engine", che comprende CPU, GPU e DSP. L'azienda ha costantemente migliorato le proprie capacità di intelligenza artificiale e ML con l'introduzione di a Tensor Accelerator nello Snapdragon 855 e traduzione in tempo reale con tutta l'intelligenza artificiale elaborata sul dispositivo in Motore AI di quinta generazione di Snapdragon 865. Ora, con Snapdragon 888, il motore AI di sesta generazione offre 26 TOPS (trilioni di operazioni al secondo) di prestazioni. In confronto, la generazione precedente Snapdragon 865 forniva 15 TOPS, mentre l'Apple A14 arriva a 11 TOPS, quindi è un grande risultato.

Il motore AI di sesta generazione dello Snapdragon 888 è più potente e sofisticato. Al centro c'è l'Hexagon DSP. Quest'anno, Qualcomm lancia il DSP Hexagon 780, che è stato completamente riprogettato e che presenta il "più grande salto" dell'azienda in termini di architettura e prestazioni negli ultimi anni. L’azienda la chiama architettura dell’acceleratore AI fuso. Nelle generazioni precedenti utilizzava acceleratori scalari, vettoriali e tensoriali. Per lo Snapdragon 888, l'azienda ha eliminato le distanze fisiche tra gli acceleratori e li ha fusi insieme, quindi ora è tutto su un grande acceleratore AI. È stata inoltre aggiunta un'ampia memoria condivisa dedicata tra i tre diversi acceleratori per condividere e spostare i dati in modo efficiente. La memoria condivisa è 16 volte più grande rispetto al suo predecessore, il che significa che il tempo di hard-off tra gli acceleratori è nell'ordine dei nanosecondi - è fino a 1000 volte più veloce in alcuni casi d'uso.

Qualcomm ha apportato miglioramenti anche agli acceleratori stessi. L'acceleratore scalare è più potente del 50%, mentre l'acceleratore tensore è 2 volte più veloce di quello dello Snapdragon 865. Hexagon Vector eXtensions (HVX) ora supporta tipi di dati aggiuntivi.

Anche altre parti del motore AI hanno ricevuto aggiornamenti, poiché la GPU Adreno 660 ora offre un aumento delle prestazioni AI del 43% e include nuovi set di istruzioni come il prodotto punto a precisione mista a 4 input e la moltiplicazione della matrice d'onda per una virgola mobile più veloce calcolo.

Qualcomm rileva che 26 TOPS è la prestazione TOPS più alta su dispositivi mobili. Anche il consumo energetico è estremamente basso, poiché il DSP Hexagon 780 è ora 3 volte più veloce in termini di prestazioni per watt rispetto alla generazione precedente.

Quest'anno, l'azienda sta dimostrando un nuovissimo caso d'uso dell'intelligenza artificiale che utilizza completamente il motore AI Qualcomm di sesta generazione: Tetris. La super app per film di AI. Ad esempio, gli utenti potranno cancellare un personaggio e inserirsi nella scena di un film o in un video che hanno registrato e interagire con gli altri personaggi all'interno. Possono vederlo in tempo reale in modalità anteprima anche prima di iniziare a recitare e registrare. Il motore AI di Qualcomm esegue e accelera Tetris. Segmentazione delle istanze video e algoritmi di fusione dell'intelligenza artificiale a 30 fps, con risoluzione fino a 4K.

Hub di rilevamento Qualcomm di seconda generazione

Lo Snapdragon 888 introduce il Qualcomm Sensing Hub di seconda generazione dell'azienda. Qualcomm ha aggiunto un processore AI dedicato sempre attivo e a basso consumo e afferma di aver visto un miglioramento delle prestazioni AI di 5 volte grazie a ciò. La potenza di elaborazione AI aggiuntiva del Sensing Hub consente di scaricare fino all'80% del carico di lavoro che solitamente va al DSP Hexagon in modo da poter risparmiare energia. Tutta l'elaborazione sul Sensing Hub prevede un consumo energetico inferiore a 1 mA. L'azienda sta inoltre collaborando con Google e il suo TensorFlow Micro Framework per offrire agli sviluppatori un accesso più semplice a Sensing Hub, in modo che possa essere ottimizzato e accelerato sia sul DSP Hexagon che sul processore AI nel Sensing Centro.

Il Sensing Hub ha anche una nuova funzionalità in cui ha la capacità di raccogliere e decifrare dati da tutti i diversi core e creare casi d'uso di consapevolezza contestuale. Per la prima volta, Qualcomm è in grado di raccogliere dati di connettività come 5G, Wi-Fi, Bluetooth e flussi di posizione. Nuovi casi d'uso sempre attivi e sensibili al contesto saranno abilitati grazie all'hub di rilevamento. Qualcomm fornisce un esempio del suo lavoro con Audio Analytic, che consentirà al telefono dell'utente di riconoscere l'acustica che li circonda, che consente funzionalità come l'adattamento del volume della suoneria al loro ambiente.

Software di intelligenza artificiale

Qualcomm ha potenziato completamente il suo software AI, operando da una posizione di forza. È stato il primo a commercializzare l'SDK AI sul dispositivo sotto forma di SDK di elaborazione neurale Qualcomm, che ora alimenta le esperienze di intelligenza artificiale in oltre 500 milioni di telefoni Android in tutto il mondo. Quest'anno, i miglioramenti nell'SDK includono il supporto per modelli aggiuntivi e il supporto esteso per i casi d'uso dell'IA di Windows 10 su laptop alimentati da Snapdragon 888.

L'azienda rileva di aver introdotto Hexagon NN Direct sullo Snapdragon 865 per fornire agli sviluppatori l'accesso diretto a Hexagon dalle loro applicazioni. Il motore AI di sesta generazione presenta un aggiornamento significativo in questo caso, poiché porta API dirette su tutta la piattaforma mobile. Qualcomm presenta AI Engine Direct con il suo nuovo AI Engine, dove estende e migliora le capacità del suo software AI soluzioni per fornire agli sviluppatori l'accesso diretto all'hardware non solo per il DSP Hexagon ma anche per la GPU e la CPU.

AI Engine Direct è stato creato da zero per portare un'API AI unificata su tutta la piattaforma Snapdragon. È retrocompatibile con il motore AI di quinta generazione. Qualcomm si concentra anche sulla modularità e sull'estensibilità espandendo il suo concetto di operatore definito dall'utente per offrire nuove funzionalità agli sviluppatori per creare soluzioni AI.

Lo Snapdragon 888 vede l'inizio della collaborazione di Qualcomm con Hugging Face, che si ritiene essere leader nelle soluzioni "innovative" di PNL per l'elaborazione delle lingue nazionali. Qualcomm utilizza il motore AI per abilitare e accelerare la solida libreria NLP, i trasformatori Hugging Face, per precisione e reattività, con esempi di casi d'uso sono suggerimenti di completamento automatico nell'app di posta elettronica, miglioramenti negli assistenti vocali AI e un linguaggio più veloce e accurato app di traduzione.

Qualcomm spiega che nel 2019, come parte del suo motore AI Qualcomm di quinta generazione, ha introdotto il concetto di operatori definiti dall'utente. Ciò ha consentito agli sviluppatori di scrivere operatori personalizzati in OpenCL o utilizzare l'SDK Qualcomm Hexagon e quindi inserirli nell'SDK Qualcomm Neural Processing. Tuttavia, anche gli sviluppatori che hanno già esperienza con Hexagon, spesso hanno bisogno di scrivere routine lunghe e complesse in linguaggi di basso livello per creare operatori. Per risolvere questo problema, Qualcomm ha esteso TVM, un compilatore open source per acceleratori AI con supporto per Hexagon. Gli operatori personalizzati ora possono essere scritti in poche brevi righe di Python, quindi compilati per Hexagon e collegati direttamente al framework diretto Qualcomm AI Engine.

Infine, l'azienda ha aggiunto ulteriore supporto all'AI Model Efficiency Toolkit (AIMET) per una migliore quantizzazione delle reti, con poca o nessuna perdita di precisione, utilizzando tecniche di post-addestramento come Adaround e allenamento con consapevolezza della quantizzazione con intervallo apprendimento. Ha incluso anche il supporto per le reti RNN e LSTM. Con l'aggiunta del supporto per reti a precisione mista, gli sviluppatori saranno in grado di massimizzare i compromessi potenza/prestazioni mantenendo la precisione. Proprio come ha fatto con TVM, AIMET è stato reso open source su Github e invita alla collaborazione con i suoi ricercatori.

Qualcomm continua a collaborare con Snapchat per abilitare AIMET sui suoi popolari obiettivi. Snapchat utilizza AIMET per quantizzare una serie dei suoi modelli di lenti AI per migliorare la precisione e le prestazioni per il rilevamento dei volti.

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Funzionalità di gioco Snapdragon Elite su Snapdragon 888

Qualcomm rileva che ci sono circa 2,6 miliardi di giocatori mobili in tutto il mondo e si stima che i giocatori giochino il 25% in più rispetto a un anno fa. Rileva i propri risultati nel campo dei giochi mobili che includono l'introduzione dei migliori giochi AAA sui dispositivi mobili, offrendo giochi fluidi con frame rate elevati fino a 144 fps, HDR reale a 10 bit nei giochi mobili ed essere il primo a portare funzionalità a livello desktop come i driver GPU aggiornabili per gioco sui dispositivi mobili piattaforme. L'azienda ha introdotto per la prima volta Gioco Snapdragon Elite funzionalità software con lo Snapdragon 855.

L'azienda sottolinea che la GPU Adreno 660 è al centro della sua esperienza di gioco. Si è concentrato su prestazioni sostenute per lunghi periodi di tempo ottenendo il più grande balzo in avanti nella velocità di rendering grafico (35%). Le due nuove funzionalità annunciate sono Qualcomm Game Quick Touch e Variable Rate Shading (VRS).

Gioco Qualcomm Tocco rapido

Riconoscendo l'importanza dei tempi di risposta al tocco, lo Snapdragon 888 introduce Qualcomm Game Quick Touch. Questa è una nuova funzionalità che riduce notevolmente la latenza del tocco. Qualcomm sottolinea che la latenza del tocco dipende da molti fattori, come i tempi di sincronizzazione verticale del display di un gioco e l'invio dei frame. Un gioco potrebbe non rispettare la scadenza della sincronizzazione verticale a causa di carichi di lavoro pesanti, il che si traduce in un frame ritardato che, a sua volta, influisce sulla latenza dell'evento touch. Game Quick Touch è ottimizzato a livello di millisecondo per evitare questi ritardi, consentendo ai giochi di sperimentare tempi di risposta più rapidi.

Qualcomm afferma che i test di laboratorio hanno dimostrato che Game Quick Touch può ridurre la latenza del tocco fino al 20%. Un gioco che gira anche a 120 fps vedrà un miglioramento nei tempi di risposta al tocco e la tecnologia lo sarà abilitato automaticamente per funzionare con qualsiasi gioco, che fornirà un'esperienza e miglioramenti a livello di giocatore professionista tutti i giochi.

Ombreggiatura a tasso variabile (VRS)

Qualcomm ha annunciato che Snapdragon Elite Gaming porterà per la prima volta il Variable Rate Shading (VRS) sui dispositivi mobili. Finora VRS era disponibile solo su PC e console di nuova generazione (PS5, Xbox Series X e Series S). VRS è alimentato dalla GPU Adreno 660 e aiuta a ridurre i carichi di lavoro della GPU fornendo allo stesso tempo "miglioramenti significativi" ai giochi. La prossima generazione di giochi per dispositivi mobili funzionerà più velocemente e con risoluzioni più elevate pur mantenendo un'elevata fedeltà visiva.

Cosa significa VRS? Qualcomm spiega che durante il rendering di un fotogramma, la GPU esegue un programma shader su ciascun pixel per calcolarne il colore. Nei giochi AAA attuali, ad esempio, ci sono 3,6 milioni di pixel ombreggiati sul display. VRS consente agli sviluppatori di specificare che il programma shader viene eseguito solo una volta in gruppi di due o quattro pixel, quindi riutilizza i risultati cromatici per i pixel circostanti. Ciò significa che uno sviluppatore può ombreggiare l'intero fotogramma utilizzando solo 1,4 milioni di pixel, il che si traduce in un aumento del 40% efficienza, diminuendo notevolmente il carico di lavoro per la GPU, che, a sua volta, fornisce maggiore potenza risparmio.

Il carico di lavoro della GPU viene ridotto tramite VRS, ma ciò non significa che la fedeltà grafica verrà ridotta: rimarrà costante. I giochi vedranno un aumento del 30% nelle prestazioni di gioco rispetto ai precedenti SoC Snapdragon (Qualcomm non ha specificato specificamente quale SoC) mentre funzioneranno più lentamente e più a lungo con una potenza inferiore. La fine del gioco? Gli sviluppatori avranno più margine per utilizzare l'hardware e potranno creare esperienze più ampie per i giochi mobili di prossima generazione. Qualcomm rileva che, in definitiva, la sua missione per Snapdragon Elite Gaming è trasformare i dispositivi mobili in potenti macchine da gioco.

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Sicurezza

In termini di funzionalità di sicurezza, Snapdragon 888 presenta un nuovo Hypervisor di tipo 1, che fornisce un nuovo modo per proteggere e isolare i dati tra app e più sistemi operativi sullo stesso dispositivo. Passa istantaneamente da un sistema operativo isolato all'altro e dispone di un sistema operativo isolato per ciascuna app senza alcun degrado delle prestazioni.

Le misure di sicurezza dello Snapdragon 888 includono Qualcomm Secure Processing Unit, Qualcomm Trusted Execution Environment (TEE) e supporto per Qualcomm Wireless Edge Services, ovvero un servizio cloud con cui il chip può interagire per app e servizi per misurare la sicurezza dei dispositivi e delle relative connessioni wireless in tempo reale. Snapdragon 888 fornisce sandboxing su tutte le VM, con l'isolamento fornito al di sotto del livello del sistema operativo a livello EL2.

Lo Snapdragon 888 è la prima fotocamera per smartphone al mondo compatibile con CAI. In collaborazione con Truepic, il chip può acquisire foto sigillate crittograficamente conformi allo standard aperto Content Authenticity Initiative.

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Confronto: Snapdragon 888 vs Snapdragon 865 vs Snapdragon 855

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Qualcomm Snapdragon 888 Specifiche e caratteristiche complete

Elenco completo delle funzionalità. Fare clic per espandere.

Intelligenza artificiale

• GPU Adreno 660
• CPU Kryo 680
• Processore Hexagon 780
  • Acceleratore AI fuso
    • Acceleratore tensore esagonale
    • Estensioni vettoriali esagonali
    • Acceleratore scalare esagonale
• Qualcomm Sensing Hub (2a generazione)

Sistema modem-RF 5G

• Sistema modem-RF Snapdragon X60 5G
  • 5G mmWave e sub-6 GHz, modalità standalone (SA) e non standalone (NSA), FDD, TDD
  • Condivisione dinamica dello spettro
  • mmWave: larghezza di banda 800 MHz, 8 portanti, 2x2 MIMO
  • Sotto i 6 GHz: larghezza di banda 200 MHz, 4x4 MIMO
  • Qualcomm 5G Power Save
  • Tecnologia Qualcomm Smart TransmitTM
  • Monitoraggio della busta a banda larga Qualcomm
  • Sintonizzazione dell'antenna adattiva Qualcomm Signal Boost
  • Multi-SIM globale 5G
• Downlink: fino a 7,5 Gbps
• Uplink: fino a 3 Gbps
• Supporto multimodale: 5G NR, LTE incluso CBRS, WCDMA, HSPA, TD-SCDMA, CDMA 1x, EV-DO, GSM/EDGE

Wi-Fi e Bluetooth

• Sistema FastConnect 6900
  • Standard Wi-Fi: Wi-Fi 6E, Wi-Fi 6 (802.11ax), Wi-Fi 5 (802.11ac), 802.11a/b/g/n
  • Bande spettrali Wi-Fi: 2,4 GHz, 5 GHz, 6 GHz
  • Velocità di picco: 3,6 Gbps
  • Utilizzo del canale: 20/40/80/160 MHz
  • Suono a 8 flussi (per 8x8 MU-MIMO)
  • Configurazione MIMO: 2x2 (2 flussi)
  • MU-MIMO (uplink e downlink)
  • 4K QAM
  • OFDMA (collegamento in salita e collegamento in discesa)
  • Simultaneo dual-band (2x2 + 2x2)
  • Sicurezza Wi-Fi: WPA3-Enterprise, WPA3-Enhanced Open, WPA3 Easy Connect, WPA3-Personal
• Bluetooth integrato
  • Versione Bluetooth: Bluetooth 5.2
  • Funzionalità Bluetooth: funzionalità LE Audio (trasmissione uno-a-molti), doppia antenna Bluetooth
  • Audio Bluetooth: audio Qualcomm aptX Voice per chiamate vocali cristalline, audio aptX Adaptive per audio robusto, a bassa latenza e di alta qualità, Qualcomm TrueWirelessTM Mirroring

Telecamera

• Processore di segnale immagine Qualcomm Spectra 580
  • Tripli ISP a 14 bit
  • Fino a 2,7 Gigapixel al secondo ISP di visione artificiale (CV-ISP)
  • Acquisizione foto fino a 200 Megapixel
  • Tripla fotocamera fino a 28 MP a 30 FPS con ritardo dell'otturatore pari a zero
  • Doppia fotocamera fino a 64+25 MP a 30 FPS con ritardo dell'otturatore pari a zero
  • Fino a 84 MP con fotocamera singola a 30 FPS con ritardo dell'otturatore pari a zero
• Ric. Acquisizione di foto e video con gamma di colori 2020
• Acquisizione di foto e video con profondità di colore fino a 10 bit
• Acquisizione di foto HEIF HDR a 10 bit
• Acquisizione video 4K + foto da 64 MP
• Acquisizione video 8K a 30 FPS
• Acquisizione video al rallentatore a 720p a 960 FPS
• HEIF: acquisizione di foto HEIC, acquisizione di video HEVC
• Formati di acquisizione video: HDR10+, HDR10, HLG, Dolby Vision
• Acquisizione video 4K a 120 FPS
• Acquisizione video HDR 4K con modalità Ritratto (Bokeh)
• Riduzione del rumore multi-frame (MFNR)
• Classificazione, segmentazione e sostituzione degli oggetti in tempo reale
• Riduzione del rumore multi-frame compensata localmente
• Supporto per sensori HDR multi-frame e sfalsati
• Architettura fotografica in condizioni di scarsa illuminazione
• Video ad altissima risoluzione
• Messa a fuoco automatica ed esposizione automatica basate sull'intelligenza artificiale
• Rilevamento facciale avanzato basato su HW con filtro di deep learning

Audio

• Hexagon Voice Assistant Accelerator per l'elaborazione del segnale vocale con accelerazione hardware
• Codec audio Qualcomm AqsticTM (fino a WCD9385)
• Distorsione armonica totale + rumore (THD+N), riproduzione: -108 dB
• Supporto DSD nativo, PCM fino a 384 kHz/32 bit
• Filtro personalizzabile “Orecchie d'oro”.
• Nuovo amplificatore per altoparlanti intelligenti Qualcomm Aqstic (fino a WSA8835)

Schermo

• Supporto display sul dispositivo:
  • 4K a 60 Hz
  • QHD+ a 144 Hz
• Supporto massimo per display esterni: fino a 4K a 60 Hz
  • Profondità colore a 10 bit, Rec. Gamma di colori 2020
  • HDR10 e HDR10+
• Rendering Demura e subpixel per l'uniformità OLED

processore

• CPU Kryo 680
  • Fino a 2,84 GHz, con tecnologia Arm Cortex-X1
  • Architettura a 64 bit

Sottosistema visivo

• GPU Adreno 660
  • Supporto API Vulkan 1.1
  • Giochi HDR (profondità colore a 10 bit, Rec. gamma colori 2020)
  • Rendering basato sulla fisica
  • Supporto API: OpenGL ES 3.2, OpenCLTM 2.0 FP, Vulkan 1.1
  • Decoder H.265 e VP9 con accelerazione hardware
  • Supporto codec di riproduzione HDR per HDR10+, HDR10, HLG e Dolby Vision

Sicurezza

• Fondamenti di sicurezza della piattaforma, ambiente e servizi di esecuzione affidabili, unità di elaborazione sicura (SPU)
• Servizi edge wireless Qualcomm (WES) e funzionalità di sicurezza premium
• Qualcomm 3D Sonic Sensor e Qualcomm 3D Sonic Max (sensore di impronte digitali)
• Hypervisor di tipo 1 Qualcomm

In carica

• Tecnologia Qualcomm Quick Charge 5

Posizione

• Compatibile con GPS, Glonass, BeiDou, Galileo, QZSS, NavIC e SBAS
• Supporto doppia frequenza
• Geofencing e tracciamento a basso consumo, navigazione assistita da sensori
• Near Field Communications (NFC): supportato

Memoria

• Supporto per memoria LP-DDR5 fino a 3200 MHz
• Supporto per memoria LP-DDR4x fino a 2133 MHz
• Densità della memoria: fino a 16 GB

Specifiche generali

• Suite completa di funzionalità di gioco Snapdragon Elite
• Tecnologia di processo a 5 nm
• Versione USB 3.1; Supporto USB di tipo C
• Codice articolo: SM8350

Per saperne di più

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Conclusioni iniziali

Qualcomm afferma che i dispositivi dotati di Snapdragon 888 dovrebbero essere disponibili in commercio nel primo trimestre del 2021. Possiamo aspettarci il primo telefono di punta a montarlo sarà lo Xiaomi Mi 11 il mese prossimo, mentre le varianti Snapdragon della serie Galaxy S21 non saranno molto indietro. Telefoni come Realme Race, serie OPPO Find X3 e Serie OnePlus 9 dovrebbero essere lanciati rispettivamente a febbraio e marzo 2021.

Lo Snapdragon 888 è un rispettabile passo avanti per Qualcomm. Sì, è messo in ombra e superato sia in termini di prestazioni della CPU che di prestazioni della GPU dal nuovo colosso nel settore dei chip: Apple. Tuttavia, come Qualcomm continua a ricordarci, in un ottimo chip c'è molto di più di una CPU e una GPU. Le risorse di Qualcomm di questa generazione sono state spese sull'AI Engine e sull'ISP Spectra, e i miglioramenti apportati in entrambi i campi sembrano piuttosto promettenti. Se ci limitiamo al mercato dei SoC Android, è difficile vedere un 2021 in cui lo Snapdragon 888 non sarà il miglior SoC di punta di Android. Si prevede che l'Exynos 2100 faccia un grande balzo in avanti nelle prestazioni della CPU, ma i due chip saranno più o meno alla pari anche nel migliore dei casi, a seconda della velocità di clock. Qualcomm gode ancora di un buon vantaggio nelle prestazioni della GPU sia su Samsung che su MediaTek, poiché Samsung non passerà all'architettura GPU RDNA di AMD fino al 2022. Inoltre, Qualcomm sembra essere ancora in testa per quanto riguarda lo stack di software AI.

Nel complesso, con il supporto per scattare foto in 0,1 lux, display a 144 Hz, Snapdragon Elite Gaming e nuove funzionalità software significative, è difficile sostenere che Qualcomm stia inseguendo solo i numeri. Invece, l’azienda continua a mostrare un’ammirevole attenzione alle prestazioni nel mondo reale.