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

Qualcomm har offisielt begynt å detaljere sin neste generasjons Snapdragon 855 mobilplattform på årets Snapdragon Tech Summit. annonsert i går, Qualcomms nyeste mobilplattform forventes å være i hjertet av 2019s mest produktive flaggskip smarttelefoner, og nå er vi i stand til å få et glimt av hva den nyeste og beste av Qualcomms design har å tilby. Her er det vi vet så langt.

---

Fugleperspektiv

Med Snapdragon 855 fokuserer Qualcomm igjen på fem kjernepilarer: ytelse, AI, kamera, underholdning og selvfølgelig tilkobling. Mens Qualcomm alltid har vært i forkant av tilkobling, spesielt, er det med bruken av 5G at selskapet fullt ut kan utnytte sine nylige investeringer i å utnytte mmWave-frekvensbånd med de Snapdragon X50-modem. Qualcomm Snapdragon 855 oppgraderer også to stadig viktigere komponenter for moderne smarttelefonopplevelser:

Hexagon DSP og Spectra ISP. Førstnevnte behandler bilde- og sensordata og hjelper til med AI-beregninger. Spectra ISP har imidlertid gjort det mulig for mange Qualcomm-drevne flaggskipenheter å holde seg på den blødende kanten av mobil fotografering, og denne spesielle komponenten ser en av sine største oppgraderinger til nå, som vi beskriver nærmere en egen artikkel.

Til slutt er det kjerneforbedringene i CPU- og GPU-ytelse, som Qualcomm har forbedret jevnt og respektabelt fra år til år. Snapdragon 855 introduserer de nye Kryo 485 CPU-kjernene basert på ARMs nyeste kjernedesign, samt Adreno 640 GPU for klassens beste spillytelse, akkurat som vi har forventet gitt Qualcomms vedvarende fordel i dette front. Produsert med TSMCs nyeste 7nm FinFET-prosess, kan vi forvente ytelse og strømbesparelser på tvers av alle mobile arbeidsbelastninger. Disse forbedringene har ført til en svimlende 45 % økning i CPU-ytelse og 20 % økning til GPU-hastigheter.

*Basert på tall gitt av Qualcomm på respektive utgivelsestidspunkt.

Komplett funksjonsliste - Klikk for å utvide

Qualcomm Artificial Intelligence Engine

• Qualcomm Hexagon 690-prosessor
• Qualcomm Adreno 640 GPU
• Qualcomm Kryo 485 CPU

Tilkobling

• Snapdragon X24 LTE-modem LTE Kategori 20
• Snapdragon X50 5G-modem (for 5G-enheter)
• Qualcomm Wi-Fi 6-klar mobilplattform: 802.11ax-ready, 802.11ac Wave 2, 802.11a/b/g/n.
• Qualcomm 60 GHz Wi-Fi mobilplattform: 802.11ay, 802.11ad
• Bluetooth-versjon: 5.0
• Bluetooth-hastighet: 2 Mbps
• Høy nøyaktig plassering med dobbel frekvens GNSS

Qualcomm Spectra 380 bildesignalprosessor

• Doble 14-biters CV-ISPer; 22 MP @30 fps samtidige doble kameraer; 48 MP @ 30 fps enkeltkamera
• Maskinvare CV-funksjoner inkludert objektdeteksjon og sporing (Histogram of Oriented Gradients, Harris Corner Deteksjon, normalisert krysskorrelasjon, lineær klassifisering og optisk flyt) og stereo dybdebehandling
• Avansert HDR-løsning inkludert forbedret zzHDR og 3-eksponering Quad Color Filter Array (QCFA) HDR
• 4K60 HDR-videoopptak (HDR10, HDR10+ og HLG) med Portrait Mode (bokeh), 10-bits fargedybde og Rec. 2020 fargeskala
• Maskinvarebasert Multi-Frame Noise Reduction (MFNR) for snapshot og Motion Compensated Temporal Noise Filtering (MCTF) for video
• Maskinvarebasert elektronisk bildestabilisering (EIS)-løsning innenfor kameraundersystem
• En ny modulær ISP-design med mer fleksibilitet til å tappe inn og ut av bildebehandlingsrørledningen både i RAW- og YUV-pikseldomenene
• Høy bildefrekvens for video i sakte film (720p @ 480fps)
• HEIF fotofangst, HEVC (H.265) videoopptak

Lyd

• Qualcomm Aqstic lydteknologi
• Qualcomm aptX-støtte, inkludert klassisk aptX, aptX HD og aptX adaptive
• Qualcomm TrueWireless Stereo Plus

Qualcomm Adreno Visual Subsystem

• Adreno 640 GPU
• Vulkan 1.1 API-støtte
• HDR-spill (10-biters fargedybde, rec 2020 fargeskala)
• Fysisk basert gjengivelse
• API-støtte: OpenGL ES 3.2, OpenCL 2.0 FP, Vulkan 1.1
• Maksimal støtte for skjerm på enheten: Opptil 4K HDR
• Maksimal støtte for ekstern skjerm: Opptil to 4K HDR-skjermer
• Maskinvareakselerert H.265 og VP9 dekoder
• HDR Playback Codec-støtte for HDR10+, HDR10, HLG og Dolby Vision
• Volumetrisk VR-videoavspilling
• 8K 360 VR videoavspilling

Qualcomm Kryo 485 CPU

• Én prime kjerne klokkehastighet: Opptil 2,84 GHz
• Klokkehastighet med tre ytelseskjerner: Opptil 2,42 GHz
• Fire effektivitetskjerner klokkehastighet: Opptil 1,80 GHz
• Arkitektur: 64-bit

Prosess

• 7nm prosessteknologi

Qualcomm Hexagon 690-prosessor

• Sikker behandlingsevne
• Firegjenget skalarkjerne
• Fire Qualcomm Hexagon Vector eXtensions (HVX)
• Qualcomm Hexagon Tensor Accelerator
• Qualcomm Hexagon Voice Assistant
• Qualcomm All-Ways Aware-teknologi

Sikkerhet

• Qualcomm Biometric Authentication Suite: Fingerprint, Qualcomm Iris Authentication, Voice, Face, Qualcomm Secure Processing Unit som muliggjør mobilbetalinger
• Qualcomm 3D sonisk sensor

Qualcomm Quick Charge 4+ teknologi

Hukommelse

• Minnehastighet: 2133MHz
• Minnetype: 4x16bit, LPDDR4x

Les mer

---

Komponent- og funksjonsfordeling

---

7nm prosess, Kryo 485 CPU og Adreno 640 GPU

Snapdragon 855 er Qualcomms første 7nm FinFET-brikkesett, utgitt på hæler til Kirin 980 og Apple A12, de første kommersielt tilgjengelige 7nm mobile plattformene. Dette er ikke en overraskelse, gitt at Qualcomm tradisjonelt velger den banebrytende prosessstørrelsen, og at selskapet bekreftet at de hadde blitt sampler deres 7nm Snapdragon flaggskipbrikkesett. Overgangen til 7nm muliggjør økt transistortetthet samtidig som det gir forbedringer i ytelse og strømeffektivitet i størrelsesorden henholdsvis 20 % og 40 %, selv om det er sammenlignet med TSMCs egen 10nm FinFET-prosess. Når det gjelder CPU-ytelsen til Snapdragon 855, sier Qualcomm at vi bør forvente ytelsesforbedringer på opptil 45 % i forhold til Snapdragon 845, en av de største år-til-år ytelse bump selskapet har lagt frem i nyere historie.

Qualcomm Snapdragon 855s octa-core CPU-arrangement introduserer også selskapets Kryo 485-kjerner klokket til 2,42GHz for ytelsesklyngen og 1,8 GHz for laveffektklyngen. På toppen av det, og som ryktene hadde antydet, introduserer Snapdragon 855 en 'prime'-klynge klokket opp til 2,84Ghz. Kryo 485 er en semi-tilpasset kjernedesign, levert i samsvar med systemarkitekturen samtidig som den gir noen kvalitetsoptimaliseringer. Gullkjernene er basert på ARMs Cortex-A76-arkitektur, som lovet ytelsesforbedringer på opptil 35 % og 40 % strømeffektivisering, mens Silver-kjernene er basert på Cortex A55, som sett på Snapdragon 845. Bygget på ARM Cortex-lisensen skal fortsatt være ganske begrensende, men resultatene må være lovende gitt tallene Qualcomm ga (og hvordan slike tall har falt sammen med ytelsen tidligere). Å vite hva disse kjernene er basert på bør også gi oss en god idé om hva vi kan forvente.

Vi lærte også om den nye Adreno 640 GPU, og hva Qualcomm kaller «Snapdragon Elite Gaming Experience», et sett med funksjoner og partnerskap ment å forbedre mobilspilling på Snapdragon-enheter. Selskapets nye Adreno 640 GPU holder seg i forkant ved å tilby en sunn 20 % ytelsesforbedring i forhold til Adreno 630 funnet i fjorårets Snapdragon 845. Mens Adreno-linjen har tilbudt topp ytelse i mange generasjoner nå, er det også verdt å merke seg at vi kan forvente at Adreno 640 også vil fortsette å lede ytelsen per watt. Med 50 % flere aritmetiske logiske enheter (ALU), bør Adreno 640 akselerere ytelsen ytterligere i AI-arbeidsbelastninger.

Qualcomm anerkjenner den økende populariteten til mobilspilling, spesielt i regioner som India og Kina, men også på grunn av ankomsten av anerkjente titler som Fortnite og PlayerUnknown's Battlegrounds. På grunn av dette jobber selskapet tett med spillmotorutviklere så vel som spillstudioer for å sikre at populære spill er optimalisert for Snapdragon-enheter. Dessuten er Qualcomm og Unity ute etter å lette overgang til fysisk basert gjengivelse (PBR) på mobiltitler, bringer et nytt nivå av realisme til videospillgrafikk. Til slutt, mens Snapdragon 835 og Snapdragon 845 tillot avspilling og fangst (henholdsvis) av 10-bits ekte HDR-video, Snapdragon 855 vil være det første mobile brikkesettet som tillater ekte HDR-spilling. Med Snapdragon 675, introduserte Qualcomm en "tilpasset algoritme" som de hevdet ville reduser tapte bilder i spill med opptil 90 %—Selv om vi fortsatt ikke vet mye mer om denne funksjonen, vil Snapdragon 855 også implementere dette. Alt dette kombinert med Vulkan 1.1 støtte og forbedringene sett på Kryo 485 bør resultere i betydelige forbedringer av spillytelsen.

---

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

De Spectra 380 ISP bringer noen av de viktigste forbedringene til Qualcomm Snapdragon 855, og selskapet kaller det første CV-ISP på mobil (CV står for computer vision). I en mediebriefing forklarte Qualcomm-representanter at denne Internett-leverandøren låner fra dataenhetene til CPU, GPU og DSP som hjelper datasyn oppgaver og plasserer dem direkte på modulen, for å frigjøre sykluser fra andre komponenter samtidig som ytelsen og mengden tilgjengelig øker hestekrefter. På grunn av de integrerte, maskinvareakselererte CV-funksjonene kan Spectra 380 tilby forbedret ytelse i objektklassifisering, objektsegmentering og dybdeføling, mens du ser strømsparing på opptil 75 %. Takket være disse fremskrittene kan vi forvente nye funksjoner som bokeh-video, så vel som verdens første 4K HDR-videoopptak med portrettmodus eller bakgrunnsbytte, på toppen av HDR10+ videoopptak. Fotografering vil også se fordeler med den forbedrede objektsegmenteringen, noe som muliggjør sanntidsbytting av bakgrunn og bedre portrettmodusbilder.

Selv om selskapet ikke eksplisitt introduserer en "nevral prosesseringsenhet", vil AI-arbeidsmengder også dra nytte av de nye og forbedrede Hexagon 690 DSP, hvilken doblet antall vektorakseleratorer (HVX) fra to til fire for å jobbe sammen med de fire skalartrådene. På toppen av det, bringer Hexagon 690 den første tensorakseleratoren for mobil med Hexagon Tensor Accelerator (HTA). Forbedringer av DSP bør oversettes til forbedret stemmeassistentytelse fra kommandoorddeteksjon til kommandoparsing på enheten, og tilbyr for eksempel forbedret ekkokansellering og støydemping. Qualcomm understreker at de tilbyr en komplett heterogen dataplattform som lar AI-arbeidsmengden benytte seg av enten CPU, GPU eller DSP, eller en hvilken som helst kombinasjon av de tre blokkene. den "Qualcomm AI Engine" går utover maskinvare også, da vi også finner støtte for Snapdragon Neural Processing SDK og Hexagon NN for å få tilgang til nevnte blokker, samt Android NN API, og populære ML-rammeverk som Caffe/Caffe 2, TensorFlow/Lite og ONNX (Open Neural Network Utveksling). For å lære mer om Hexagon DSP, sjekk ut fjorårets artikkel som beskriver hvordan det hjelper med AI-arbeidsbelastninger.

Til slutt, når det gjelder tilkobling, er Snapdragon 855 Qualcomms "Gigabit alt"-brikkesett. Snapdragon 855 pakker verdens første Wi-Fi6 11ax-klare mobilløsning, med funksjoner som 8x8-lyd for å betjene flere enheter effektivt, den nyeste sikkerheten med WPA3, og opptil 67 % bedre strømeffektivitet. Dessuten er det også 60Ghz Wi-Fi-kompatibel, med 802.11ay-basert plattform tar Wi-Fi-hastigheter på opptil 10 Gbps samt enda lavere ventetid. Som forventet fra et nytt Qualcomm-brikkesett, forbedret Snapdragon 855 datatilkoblingshastigheter på opptil 2Gbps Cat 20 LTE med Snapdragon X24 LTE-modemet. De Snapdragon X24 Modemet leverer dermed dobbelt så høy nedlastingshastighet som forrige generasjons LTE-modem gjennom 4x4 MIMO på fem aggregerte LTE-bærere og gir støtte for Cat 20 opplastingshastigheter på opptil 316 Mbps. På toppen av det vil OEM-er også kunne velge Snapdragon X50 5G-modem, med støtte for sub-6GHz og mmWave frekvensbånd, for opptil 5 Gbps nedlastingshastigheter med enestående ventetid. Qualcomm hevder at i mmWave-frekvensbåndet kan brukere forvente opptil 20 ganger raskere gjennomsnittlig ytelse sammenlignet med nåværende kommersielle løsninger. Selvfølgelig vil sistnevnte ikke ha stor innvirkning på utgivelsestidspunktet gitt hastigheten på distribusjon av 5G-nettverk. Verizon har hatt en begrenset utrulling av 5G i fire byer (med begrensede nedlastingshastigheter på omtrent 300 Mbps), for eksempel, men verden for øvrig må vente litt lenger for å bruke disse tilkoblingene forbedringer. For å lære mer om planene for 5G-distribusjon i 2019, sjekk ut vårt stykke fra i går.

---

Som vanlig kan du forvente at Snapdragon 855 blir omtalt i 2019s mest produktive enheter - spesielt gitt Qualcomms fordel i 5G-tilkobling, og flere OEM-er har ertet eller annonsert 5G-aktiverte enheter for neste år. 2018 Snapdragon Tech Summit er langt fra over, og det er fortsatt mye mer å lære om Qualcomm Snapdragon 855. Sjekk ut vår mer dyptgående artikkel om de siste endringene til Snapdragon 855 her. For mer informasjon, følg med på XDA-Developers, siden vi vil ha mye mer Snapdragon 855-nyheter og innhold i løpet av uken.