Naujoji „Qualcomm Snapdragon 855“ mobilioji platforma puikiai patobulina našumą, žaidimus ir dirbtinį intelektą, o mes suskirstome, kaip jie tai padarė.
„Qualcomm“ „Snapdragon Summit 2018“ metu bendrovė paskelbė apie savo naujausią aukščiausios klasės pavyzdinį mikroschemų rinkinį: Snapdragon 855 platformą. Šis naujas produktas bus daugelio 2019 m. produktyvių flagmanų esmė, žadėdamas neįtikėtiną duomenų perdavimo greitį naudojant Snapdragon X50 modemą. Be to, „Snapdragon 855“ pateikia daugybę patobulinimų kiekviename sistemos lusto bloke, kai kurie skaičiavimo įrenginiai pastaruoju metu pastebi didžiausius metinius našumo ir energijos vartojimo efektyvumo patobulinimus istorija.
Mes jau išsamiai aprašėme Spectra 380 ISP-CVPavyzdžiui, tai dar labiau pagerina fotografavimą išmaniajame telefone, o naudotojai taip pat taupo akumuliatorių. Nors vis daugiau dėmesio skiriame periferiniams komponentams, tokiems kaip Hexagon DSP, pagrindiniai blokai, kuriuos entuziastai moka daugiausia Dėmesys – būtent CPU ir GPU – taip pat pastebėjo daugiau nei kuklų pranašumą dėl architektūrinių patobulinimų ir perėjimo prie naujo proceso mazgas. Šiame straipsnyje greitai apibendrinsime, kas naujo ir kas žinoma apie „Snapdragon 855“ procesorių, GPU ir DSP bei kaip patobulinimai ir naujos funkcijos gali turėti įtakos.
tavo vartotojo patirtis 2019 m.A76 pagrindu veikiantis Kryo 485 procesorius ir perėjimas prie 7 nm
„Snapdragon 855“ pereina prie naujausio TSMC 7 nm „FinFET“ gamybos proceso. Paprastai kasmet ar dvejus matome mazgo peržiūrą su sumažinimais arba optimizavimu ciklo viduryje (pvz., perėjimas nuo „mažos galios ankstyvo“). (LPE) į „Low-Power Plus“ (LPP) „Samsung-LSI“ mazguose), todėl tikriausiai girdėjote apie šiuos rodiklius kai kuriose ar kitose naujienose. straipsnis. Bet ką tai reiškia? Šiame kontekste aprašomas procesoriaus tranzistoriaus funkcijų dydis, o tai savo ruožtu leidžia suprasti, kokių tranzistorių tankio patobulinimų galime tikėtis su kiekviena nauja karta. Naudojant daugiau tranzistorių ploto vienete, galima padidinti procesoriaus našumą. Ši funkcija taip pat svarbi, nes mažesni proceso mazgai leidžia procesorių dizainą įgyvendinti mažesniu mastu, o tai intuityviai sumažina tarpą tarp procesoriaus elementų, savo ruožtu sutrumpina atstumą, kurį elektronai turi nukeliauti norėdami pasiekti skaičiavimas. Tai pagerina našumą, o mažesni procesai taip pat turi mažesnę talpą, o tai reiškia, kad tranzistoriai gali įsijungti ir išsijungti su mažesniu vėlavimu ir mažesne energija. TSMC teigia, kad perėjimas prie jų 7 nm proceso pasiekiamas našumas ir energijos vartojimo efektyvumas atitinkamai apie 20 % ir 40 %, nors tai lyginama su paties TSMC 10 nm FinFET procesu.
Per pastaruosius kelis pavyzdinius „Snapdragon“ mikroschemų rinkinius matėme, kaip „Qualcomm“ dirbo su „Samsung“ ir įgyvendino savo 14 nm ir 10 nm LPP / LPE procesą. Tačiau perėjimas prie TSMC 7 nm „Snapdragon 855“ nėra netikėtas, atsižvelgiant į tai, kad „Samsung“ 7 nm procesas turėjo masinę gamybą pradėjo tik spalį, nors tuo metu buvo pranešta, kad ant jo bus pastatytas 5G „Qualcomm“ mikroschemų rinkinys. Be to, „Samsung“ 7LPP dizainas pagamintas naudojant patobulintą litografijos techniką, žinomą kaip ekstremalioji ultravioletinė litografija (EUVL). 40 % sumažinamas plotas esant vienodai sudėtingam dizainui ir 20 % didesnis greitis arba 50 % mažesnės energijos sąnaudos, palyginti su 10 nm FinFET pirmtakai. Kiekvienas naujas šuolis į mažesnius proceso mazgus yra švenčiamas būtent todėl, kad juos taip sunku pasiekti. Pavyzdžiui, tranzistoriams mažėjant, gali atsirasti didesnis „nuotėkis“ arba srovė, tekanti per „išjungtus“ tranzistorius, o tai padidina statinės energijos suvartojimą tuščiosios eigos būsenose. Ir nors mažesni lustai su tankesniu tranzistorių skaičiumi gali leisti maksimaliai išnaudoti tam tikrą silicio plokštelę, derlius paprastai būna mažesnis dėl pirmiau minėto nutekėjimo, taip pat sunkumų gaunant „didesnės talpos“ procesorius, kurie veikia pagal (didelę) atskaitą dažnius. Tai tik kai kurie iš daugelio plėtros kliūčių, kurios, žinoma, pašalinamos iki to laiko, kai naujas proceso mazgas pradeda masinę gamybą, bet Trumpai tariant, yra daug mokslinių tyrimų ir plėtros bei gamybos iššūkių, kurie padidina naujo proceso dydžio įdiegimo išlaidas turgus.
Naujausia ARM A76 architektūra, licencijuota Kryo 485, yra dar vienas didelis indėlis į esminius kasmetinius patobulinimus, kuriuos matome su Qualcomm Snapdragon 855. A76 branduolys yra visiškai naujas, tuščias dizainas iš ARM biurų Ostine, turintis naują mikroarchitektūrą, sukurtą nuo nulio, kad užtikrintų tai, ką ARM vadina „nešiojamojo kompiuterio klasės našumu. mobiliojo ryšio efektyvumas. langas. Šis naujas dizainas siūlo keletą didžiulių našumo patobulinimų, palyginti su A75, kuriuo buvo pagrįsti Snapdragon 845 auksiniai branduoliai: jis žada 35 % geresnis našumas ir 40 % geresnis energijos vartojimo efektyvumas. Lyginant A75 naudojant 10 nm procesą su A76 naudojant 7 nm procesą, esant tokiai pačiai galios bangai 750 mW/šerdis, našumo pranašumas išauga iki 40 % naujojo branduolio naudai, o energijos taupymas taip pat gali padidėti iki 50 proc. Be to, kiti Asimetrinių vieno nurodymų kelių duomenų (ASIMD) vamzdynų patobulinimai ir taškinio produkto instrukcijos apibendrinti iki ~ 3,9 karto geresnių mašininio mokymosi užduočių atlikimo, pavyzdžiui, išvados konvoliuciniuose neuroniniuose tinkluose. Visa tai prilygsta pramonėje pirmaujančiam našumui srityje ir puikiai papildo naująjį 7 nm procesą, nes Qualcomm 2,84 GHz „Pagrindinis branduolys“ artėja prie 3 GHz etaloninių ARM taktinių dažnių. naudojo detalizuojant naują šerdį. Apskritai, „Qualcomm“ žada absoliučiai didžiulį 45% procesoriaus našumo pagerėjimą viršijo 845, o tai didžiausias metinis padidėjimas iki šiol.
Kalbant apie „Snapdragon 855“ pagrindinį branduolį, taip pat nenuostabu, kad „Qualcomm“ prisijungia prie šios naujos klasterio sąrankos, atsižvelgiant į patobulinimus, palyginti su dideliais. LITTLE įjungta ARM's DynamIQ technologijų platformos. Iš esmės „DynamIQ“ suteikia daugiau lankstumo ir mastelio kelių branduolių procesoriaus konstrukcijoje, leidžiančioje tam tikrame klasteryje naudoti kelis branduolius, taip pat smulkiagrūdį kiekvienos šerdies įtampos valdymą. (REDAGIJA: Klausimų ir atsakymų metu „Qualcomm“ patvirtino, kad „Prime“ branduolys dalijasi savo galios domenu su našumo grupe, ribodamas čia aprašytą naudingumą. A76 ypač gerai tinka tokiam atskiram aukščiausios kokybės branduoliui su savo laikrodžiu, nes jis stumia voką, kai kalbama apie vienos gijos našumas su 25 % daugiau sveikųjų instrukcijų per laikrodį nei A75, ir 35 % didesnis ASIMD ir slankiojo kablelio našumas, kartu siūlant 90 % didesnį atminties pralaidumo. Trumpai tariant, A76 pristato didesnį kartų pakilimą nei ankstesnės kartos, o tai neabejotinai prisidėjo prie „Qualcomm“ didesnis nei įprasta „Snapdragon 855“ našumas per metus (pavyzdžiui, „Qualcomm“ nurodė 25–30 % padidėjimą 845 naujesniems modeliams 835). To gali pakakti, kad „Qualcomm Snapdragon 855“ našumas pralenktų „Samsung LSI Mongoose 3“ (M3) branduolį, esantį „Exynos 9810“, nors šis konkretus dizainas nukentėjo nuo energijos vartojimo efektyvumo taip, kaip to nepatyrė „Qualcomm“ lustai, o „Snapdragon 855“ greičiausiai nenukentės. arba.
Ką tai reiškia galutiniam vartotojui? Žinoma, turėtume tikėtis didesnių etaloninių branduolių – ARM prognozuoja 28 % didesnį Geekbench balą mobiliesiems ir 35 % pagerins Javascript našumą. Be etalonų, kurie gali būti mažai susiję su galutinio vartotojo patirtimi, A76 ir toliau skiria A75 dėmesį nuolatinis veikimas, o tai reiškia, kad naudotojai turėtų tikėtis mažiau droselio ilgų žaidimų seansų metu. Perėjimas prie 7 nm kartu su nauja pagrindine konstrukcija neabejotinai lems pastebimą bateriją gyvenimo patobulinimai galutiniams vartotojams, ir tai turbūt patraukliausia šio rinkinio savybė atnaujinimai. Naujasis „Prime“ branduolys taip pat yra įdomus, atsižvelgiant į tai, kad vienas branduolys, orientuotas į aukščiausios kokybės vienos gijos našumą, gali būti naudingi visose programose ir procesuose, kurie nėra nustatyti tinkamai pasinaudoti kelių sriegių. Žinoma, 7 nm gamybos procesas dar labiau paveikia kitus „Snapdragon 855“ blokus, taupydamas energiją. į kitus skaičiavimo įrenginius, kurie taip pat yra susiję su kasdiene naudotojo patirtimi, pvz., vaizdo apdorojimu fotografuojant išmaniuoju telefonu.
„Snapdragon Elite Gaming Experience“ ir „Adreno 640“ GPU
„Qualcomm Snapdragon 855“ šį kartą daug dėmesio skiria žaidimams – nenuostabu įvykių posūkis, atsižvelgiant į pavadinimų populiarumą. kaip „Fortnite“ ir „PlayerUnknown's Battlegrounds“, taip pat augantis mobiliojo eSporto populiarumas (taip, tai yra dalykas) Azijoje. Remiantis Qualcomm pateiktais skaičiais iš „Newzoo 2017“ pasaulinės žaidimų rinkos ataskaita2018 m. numatomos 70,3 mlrd. USD pajamos iš mobiliųjų žaidimų auga, o tai sudaro 51 % visų žaidimų pajamų, nes per metus padidėjo 25,5 %.
Adreno 640 GPU suteikia sveiką 20% padidina grafikos našumą, dar labiau padidindamas Qualcomm pranašumą prieš konkurenciją šioje konkrečioje srityje. Vis dėlto, „Snapdragon 845“ padidino 30%, palyginti su „Snapdragon 835“, kuris taip pat pasiūlė 30% patobulinimą, palyginti su „Snapdragon 821“. Vis dėlto tai turėtų išlaikyti „Qualcomm“ priekyje grafikos našumo ir, svarbiausia, našumo vienam vatui srityje, jei jiems pavyks patobulinti ir šioje srityje. Be to, „Qualcomm“ yra kaip niekad slapta, kai kalbama apie „Adreno“: girdėjome apie integruotą mikrovaldiklis, skirtas energijos valdymui, ir tai, kaip 640 turi mažiausią tvarkyklės kainą, nors bendrovė paminėjo įtraukimas 50 % daugiau aritmetinių loginių vienetų (ALU), kurie dar labiau paspartintų AI našumą.
Vienas dalykas, apie kurį „Qualcomm“ praleido daug laiko kalbėdamas apie instruktažas, yra noras pritaikyti „fiziškai pagrįstą atvaizdavimą“ (PBR) į daugiau mobiliųjų žaidimų patirties. PBR yra šešėlių modelis, leidžiantis realistiškai perteikti grafiką, tiksliai modeliuojant šviesos srautą pagal tekstūrose arba paviršiaus teseliaciją. Tai leidžia žaidimo objektams tinkamai imituoti realaus pasaulio medžiagų vizualines savybes, įskaitant tinkamą mikro paviršių, pvz., įbrėžimų ir ryškių akcentų, atvaizdavimą. Vis dėlto pastebimiausi patobulinimai yra tai, kaip jis leidžia tiksliau pavaizduoti visų paviršių, net ir iš plokščių ir nepermatomų (imituojamų) medžiagų, atspindį ir blizgesį.
„Qualcomm“ ir populiaraus „Unity Engine“ kūrėjai stengėsi, kad PBR būtų prieinamesnis, tačiau bendrovė taip pat bendradarbiauja su kitais variklių ir žaidimų kūrėjais optimizuodama mobiliuosius žaidimus Snapdragon prietaisai. Tokie žaidimų varikliai kaip „Unity“, „Unreal“, „Messiah“ ir „NeoX“ jau yra optimizuoti, pavyzdžiui, „Snapdragon“ įrenginiams, o „Snapdragon 855“ palaiko naujausias grafikos API, tokias kaip naujas. Vulkanas 1.1. Tokios studijos kaip „NetMarble“, kuri yra už „Lineage II: Revolutions“, anksčiau taip pat dirbo su „Qualcomm“, kad geriausiai parodytų „Snapdragon“ platformos pranašumus. Be to, su Snapdragon 675, matėme kalbas apie pasirinktinį algoritmą, kuris pasiekė iki 90% mažiau nešvarumų palyginti su ta pačia platforma be optimizavimo, o tie patys pakeitimai pasiekė „Snapdragon 855“. Vis dar neaišku, ką reiškia šie optimizavimai, ir nesitikime, kad jie bus taikomi kiekviename žaidime, bet tai neabejotinai reikš geresnį našumą bent jau didesniuose tituluose Android.
Be viso to, nors „Snapdragon 835“ ir „845“ leido atkurti ir užfiksuoti (atitinkamai) 10 bitų, tikras HDR vaizdo įrašas, „Qualcomm Snapdragon 855“ bus pirmasis mobiliųjų mikroschemų rinkinys, leidžiantis tikras HDR žaidimas. Tam reikės tikrų HDR palaikančių ekranų, kurie, laimei, vis labiau paplitę tarp pavyzdinių išmaniųjų telefonų. Dėl šios priežasties vartotojai gali tikėtis sodresnių spalvų su didesniu tonų gyliu, didesniu dinaminiu diapazonu (kaip rodo pavadinimas) ir geresnio kontrasto. Tai nebūtinai yra privaloma funkcija, bet tikrai malonu turėti dabartinius HDR žaidimus sąrankoms reikia brangių HDR paruoštų televizorių ir monitorių, taip pat galingų kompiuterių ir specifinių žaidimų pultai. Su Qualcomm Snapdragon 855 HDR žaidimuose, be abejo, bus prieinamesnis ir patogesnis (žinoma, be jutiklinio ekrano valdiklių).
Naujas Hexagon 690 DSP, skirtas dirbtinio intelekto apkrovoms
Nors bendrovė savo rinkodaros medžiagoje jo aiškiai nevadina „neuroniniu apdorojimo įrenginiu“, dirbtinio intelekto darbo krūviui taip pat bus naudingas naujas ir patobulintas „Hexagon 690 DSP“. „Qualcomm“ tyliai pristatė šiuos bendruosius procesorius prieš daugelį kartų (tinkamai įdiegus QDSP6 v6 kartu su 820), tačiau tik neseniai jie pradėjo juos siūlyti kaip kai kuriuos geresnius SoC blokus. AI. Iš pradžių sukurta siekiant pagreitinti vaizdo gavimo darbo krūvius, DSP architektūra, ypač įtraukus šešiakampio vektorinio plėtinio (HVX) funkciją, puikiai tiko ML užduotims. DSP yra labiau programuojamas nei fiksuotų funkcijų aparatinė įranga, tačiau vis tiek išlaiko tam tikrą našumą ir efektyvumo pranašumai, būdingi konkrečios programos procesorių blokams, labai pagreitinantys skaliarinį ir vektorinį operacijos. Tai puikiai pasirodė nuolat besikeičiantiems vaizdo apdorojimo algoritmams, kuriuos galima perkelti į DSP, bet taip pat natūraliai tinka dirbtinio intelekto darbo krūviams. Šešiakampis DSP buvo a palaima mašininiam mokymuisi kraštiniuose įrenginiuose dėl puikios aparatinės įrangos lygio kelių gijų ir lygiagrečio skaičiavimo, galinčio apdoroti tūkstančius bitų vektorinių vienetų per apdorojimo ciklą, palyginti su vidutiniu procesoriaus branduoliu šimtais bitų per ciklą, ir aptarnauti kelis kartus seansus.
Šešiakampis DSP ypač tinka vaizdavimo užduotims atlikti, nes gali srautu perduoti duomenis tiesiai iš vaizdo jutiklio į DSP vietinę atmintį (L2 talpyklą), apeinant įrenginio DDR atminties valdiklį. Pavyzdžiui, „Google“ naudojo „Hexagon DSP“ vaizdo apdorojimą, kad įgalintų „Pixel“ ir „Pixel 2“ HDR+ algoritmus, prieš pristatydama savo. Pixel Visual Core. Tai taip pat yra šešiakampiui paruošti įrenginiai, kuriuose pasiekiami geriausi rezultatai naudojant populiarius „Google“ fotoaparato prievadus, kuriuos galite tyrinėti čia. Jis buvo naudojamas atliekant virtualios ir papildytosios realybės darbo krūvius, puikiai maitindamas dabar-neveikiantis Projektas Tango ant Lenovo Phab 2 Pro ir ASUS ZenFone AR. Be to, dauguma originalios įrangos gamintojų, diegiančių pavyzdinius „Snapdragon“ įrenginius, vienu ar kitu būdu naudoja „Hexagon DSP“ vaizdo apdorojimui, kurį galite patikrinti naudodami tokius įrankius kaip Snapdragon Profiler.
Taigi, kas naujo su naujuoju DSP? „Hexagon 690“ dvigubai padidino vektorinių greitintuvų (HVX) skaičių nuo dviejų iki keturių, kad veiktų kartu su keturiomis skaliarinėmis gijomis, kurių našumas taip pat pagerėjo 20 %. Be to, „Hexagon 690“ pristato pirmąjį tenzoriaus greitintuvą mobiliesiems Šešiakampis tensorinis greitintuvas (HTA). Tai yra reikšmingas papildymas: jis naudojamas kaip aparatinės įrangos pagreitis brangiam matricos dauginimui ir taip pat integruoja netiesines funkcijas (pvz., sigmoid ir ReLU) aparatūros lygiu, dar labiau pagreitindama išvada. Šie DSP pakeitimai turėtų virsti geresnis balso asistento veikimas, nuo karštųjų žodžių aptikimo iki komandų analizavimo įrenginyje, pavyzdžiui, siūlo patobulintą aido panaikinimą ir triukšmo slopinimą. „Qualcomm“ pabrėžia, kad jie suteikia visiškai nevienalytę skaičiavimo platformą, kuri leidžia dirbti su dirbtinio intelekto darbo krūviu. CPU, GPU arba DSP, arba bet koks trijų blokų derinys – Qualcomm Gary Brotman žodžiais tariant, tai tai „daugiau nei vienas branduolys, tai daugiau nei aparatinė įranga, tai visa sistema“. Jų 4-osios kartos „Qualcomm AI Engine“ taip pat apima ne tik aparatinę įrangą, nes taip pat galime pasiekti Snapdragon Neural Processing SDK ir Hexagon NN palaikymą. minėtus blokus, taip pat Android NN API ir populiarias ML sistemas, tokias kaip Caffe/Caffe 2, TensorFlow/Lite ir ONNX (Open Neural Network). Mainai). Apskritai „Snapdragon 855“ gali pasiūlyti tris kartus neapdorotas AI našumas savo pirmtako (ir du kartus lyginant su Huawei), viršijantį 7 trilijonai operacijų per sekundę (TOP). Tačiau atminkite, kad „Qualcomm“ ir toliau daugiausia dėmesio skiria nevienalyčiam skaičiavimo sprendimui, o ne vienam tam skirtam blokui.
Norėdami sužinoti daugiau apie šešiakampį DSP, žr praeitų metų kūrinys išsamiai aprašoma, kaip tai padeda dirbtinio intelekto darbo krūviams.
Apibendrinant galima pasakyti, kad „Snapdragon 855“ skaičiavimo paketas suteikia keletą reikšmingesnių kasmet patobulinimų, kuriuos matėme pastaraisiais metais. Spectra 380 ISP-CV, kurį aptarėme atskirame straipsnyje, taip pat labai padidina našumą ir energijos vartojimo efektyvumą, suteikdamas puikių naujų funkcijų, pvz., 4K 60 FPS HDR vaizdo įrašymo su portreto režimas arba fono keitimas (gana lanksti!).
Kaip paaiškinta šiame straipsnyje, šie patobulinimai ir naujos funkcijos turėtų būti apčiuopiamai jaučiamos per visą naudotojo patirtį. Nekantriai laukiame „Qualcomm Snapdragon 855“ ir netrukus galėsime jį nuodugniai išbandyti, todėl sekite „XDA-Developers“, kad sužinotumėte naujausias „Snapdragon 855“ naujienas ir analizę!