Testy porównawcze Qualcomm Snapdragon 888: oto jak będą działać flagowe telefony 5G w 2021 roku

Na początku tego miesiąca Qualcomm zaprosił dziennikarzy na wirtualny szczyt Snapdragon Tech Summit, gdzie zapowiedzieli Snapdragona 888 platforma mobilna. Najnowszy układ SoC firmy Qualcomm z serii 8 zapewnia znaczne ulepszenia przetwarzania obrazu i uczenia maszynowego, ale tylko stopniowe ulepszenia wydajności procesora i karty graficznej. Aby dowiedzieć się, o ile mocniejszy jest najnowszy chipset Qualcomm, zwykle mamy możliwość przeprowadzenia testów porównawczych na jego sprzęcie referencyjnym. Jednak z powodu COVID-19 Qualcomm nie mógł zorganizować osobistej sesji porównawczej, więc zamiast tego wysłali nam nagrane wcześniej wideo przedstawiające referencyjne urządzenie Qualcomm Snapdragon 888 z szeroką gamą popularnych urządzeń wzorce.

Na urządzeniu referencyjnym Snapdragon 888 firma Qualcomm przeprowadziła jeden holistyczny test porównawczy (AnTuTu), test porównawczy skoncentrowany na procesorze (Geekbench), test porównawczy oparty na GPU (GFXBench) oraz kilka testów porównawczych AI/ML (AIMark, AITuTu, MLPerf i Procyon). Każdy test porównawczy przeprowadzono trzy razy, więc firma podzieliła się średnim wynikiem z trzech iteracji. Ponadto firma twierdzi, że przeprowadziła każdy test porównawczy przy użyciu domyślnych ustawień projektu referencyjnego Snapdragon 888, co oznacza, że ​​nie włączyła żadnego trybu wysokiej wydajności. Ponieważ jednak wyniki testów porównawczych zostały nam dostarczone, nie możemy samodzielnie zweryfikować wyników ani warunków testowania. Gdy dostaniemy w swoje ręce komercyjne urządzenie z Qualcomm Snapdragon 888, powtórzymy te testy porównawcze.

Jeśli chcesz przeczytać wszystkie specyfikacje i funkcje platformy mobilnej Qualcomm Snapdragon 888, polecam przeczytanie Doskonały tłumacz Idreesa Patela na Snapdragon 888 opublikowany na początku tego miesiąca. Jego artykuł zawiera szczegółowe informacje na temat wszystkich ulepszeń wprowadzonych przez Qualcomm w procesorze, GPU, modemie, podsystemie łączności, ISP, silniku AI, DSP i wszystkim innym. Dla szybkiego odniesienia przygotowałem tabelę porównującą kluczowe specyfikacje urządzenia referencyjnego Qualcomm Snapdragon 888 w porównaniu do pozostałe dwa urządzenia użyte w tym porównaniu porównawczym: urządzenie referencyjne z procesorem Snapdragon 865 i Pixel 4 z procesorem Snapdragon 855 To Użyłem go w zeszłorocznej sesji porównawczej. Możesz znaleźć ten wykres poniżej przed wynikami testów porównawczych.

Wyniki testu porównawczego Qualcomm Snapdragon 888

Specyfikacje urządzeń testowych

Przegląd testów porównawczych

Z wejściami od Mario Serrafero

• AnTuTu: To jest całościowy test porównawczy. AnTuTu testuje wydajność procesora, karty graficznej i pamięci, obejmując zarówno testy abstrakcyjne, jak i ostatnio powiązane symulacje doświadczenia użytkownika (na przykład podtest, który obejmuje przewijanie pliku a Widok listy). Ostateczna ocena jest ważona zgodnie z rozważaniami projektanta.
• GeekBench: Test skoncentrowany na procesorze, który wykorzystuje kilka obciążeń obliczeniowych, w tym szyfrowanie, kompresję (tekst i obrazy), renderowanie, symulacje fizyczne, wizja komputerowa, ray tracing, rozpoznawanie mowy i konwolucyjne wnioskowanie o sieci neuronowej na obrazach. Podział wyników daje określone wskaźniki. Końcowy wynik jest ważony zgodnie z rozważaniami projektanta, kładąc duży nacisk na wydajność liczb całkowitych (65%), następnie wydajność zmiennoprzecinkową (30%) i wreszcie krypto (5%).
• GFXBench: Ma na celu symulowanie renderowania grafiki w grach wideo przy użyciu najnowszych interfejsów API. Wiele efektów ekranowych i wysokiej jakości tekstury. Nowsze testy używają Vulkan, podczas gdy starsze testy używają OpenGL ES 3.1. Wyjściami są ramki podczas testu i klatek na sekundę (druga liczba podzielona zasadniczo przez długość testu), zamiast wagi wynik.
  • Ruiny Azteków: Te testy są najbardziej obciążające obliczeniowo spośród testów oferowanych przez GFXBench. Obecnie topowe mobilne chipsety nie są w stanie obsłużyć 30 klatek na sekundę. W szczególności test oferuje geometrię o naprawdę dużej liczbie wielokątów, teselację sprzętową, tekstury o wysokiej rozdzielczości, globalne oświetlenie i mnóstwo map cieni, obfite efekty cząsteczkowe, a także rozkwit i głębia ostrości efekty. Większość z tych technik kładzie nacisk na możliwości obliczeniowe procesora.
  • Manhattan ES 3.0/3.1: Ten test pozostaje aktualny, biorąc pod uwagę, że współczesne gry osiągnęły już proponowaną wierność graficzną i stosują te same techniki. Zawiera złożoną geometrię wykorzystującą wiele celów renderowania, odbicia (mapy sześcienne), renderowanie siatkowe, wiele odroczonych źródeł światła, a także pokwitanie i głębię ostrości w przebiegu przetwarzania końcowego.
• MLPerf Mobile: MLPerf Mobile to test porównawczy typu open source do testowania wydajności mobilnej sztucznej inteligencji. To było stworzony przez MLCommons, konsorcjum otwartej inżynierii non-profit, aby „zapewnić przejrzystość i równe szanse przy porównywaniu systemów uczenia maszynowego, oprogramowania i rozwiązań." Pierwsza iteracja MLPerf Mobile zapewnia test porównawczy wydajności wnioskowania dla garstki widzenia komputerowego i języka naturalnego zadania przetwarzania. Więcej informacji w artykule „Test porównawczy wnioskowania mobilnego MLPerf: dlaczego test porównawczy mobilnej sztucznej inteligencji jest trudny i co z tym zrobić."
  • Klasyfikacja obrazu: Ten test obejmuje wnioskowanie o etykiecie, która ma zostać zastosowana do obrazu wejściowego. Typowe przypadki użycia obejmują wyszukiwanie zdjęć lub wyodrębnianie tekstu. Zastosowanym modelem referencyjnym jest MobileNetEdgeTPU z parametrami 4M, zbiorem danych jest ImageNet 2012 (224x224), a docelowa jakość to 98% FP32 (76,19% Top-1).
  • Segmentacja obrazu: Ten test polega na podziale obrazu wejściowego na oznaczone obiekty. Typowe przypadki użycia obejmują samodzielną jazdę lub teledetekcję. Zastosowanym modelem referencyjnym jest DeepLab v3+ z parametrami 2M, zbiorem danych jest ADE20K (512x512), a docelowa jakość to 93% FP32 (0,244 mAP).
  • Wykrywanie obiektów: Ten test obejmuje rysowanie ramek ograniczających wokół obiektów, a także umieszczanie etykiet dla tych obiektów. Typowe przypadki użycia obejmują wejście kamery, takie jak wykrywanie zagrożeń lub analiza ruchu drogowego podczas jazdy. Modelem referencyjnym jest SSD-MobileNet v2 z 17 milionami parametrów, zbiorem danych jest COCO 2017 (300x300), a docelowa jakość to 97% FP32 (54,8% mIoU).
  • Przetwarzanie języka: Ten test polega na odpowiadaniu na pytania w sposób potoczny. Typowe przypadki użycia obejmują wyszukiwarki internetowe. Modelem referencyjnym jest MobileBERT z 25 milionami parametrów, zbiorem danych jest mini Squad (Zbiór danych odpowiadania na pytania Stanforda) v1.1 dev, a docelowa jakość to 93% FP32 (93,98% F1).

Wyniki AnTuTu

Zaczynając od AnTuTu, widzimy, że urządzenie referencyjne Qualcomm Snapdragon 888 zdobyło prawie 17 000 punktów wyższy niż urządzenie referencyjne Snapdragon 865 i prawie 350 000 punktów wyższy niż Pixel napędzany Snapdragonem 855 4. Kiedy spojrzysz na wyniki cząstkowe CPU, GPU, pamięci i UX (niepokazane tutaj), zauważymy, że największa poprawa wydajności pochodzi z GPU i pamięci. Snapdragon 888 QRD uzyskał wynik o około 45,56% wyższy w podteście GPU AnTuTu w porównaniu do Snapdragon 865 QRD. Podobnie Snapdragon 888 QRD uzyskał o około 52,08% wyższy wynik w podteście pamięci AnTuTu w porównaniu do Snapdragon 865 QRD. W porównaniu do Pixela 4 napędzanego Snapdragonem 855, 888 QRD pokonał go w podtestach GPU i pamięci odpowiednio o 98,42% i 117,58%.

Tymczasem Snapdragon 888 QRD uzyskał wynik o około 30,05% i 90,28% wyższy w podteście procesora AnTuTu w porównaniu do odpowiednio Snapdragon 865 QRD i Snapdragon 855 Pixel 4. Wynik częściowy UX jest trudny do porównania ze względu na różne wersje systemu operacyjnego Android, na których działało każde urządzenie (Pixel 4 i Snapdragon 865 QRD działały pod kontrolą Androida 10, kiedy przeprowadzałem ich testy porównawcze w zeszłym roku, podczas gdy 888 QRD działa pod kontrolą Androida 11.)

Duży wzrost wydajności pamięci jest dość interesujący. Zarówno 865 QRD, jak i 888 QRD mają 12 GB pamięci RAM LPDDR5, chociaż nie wiemy, z jaką częstotliwością taktowana jest pamięć RAM. Warto zauważyć, że 865 obsługuje do 16 GB pamięci RAM LPDDR5 przy 2750 MHz, podczas gdy 888 obsługuje do 16 GB pamięci RAM LPDDR5 przy 3200 MHz. Uderzenia w CPU i GPU wydajność tutaj jest nieco powyżej naszych oczekiwań, ponieważ Qualcomm powiedział, że zyski procesora i GPU Snapdragon 888 wynoszą odpowiednio 25% i 35% rok do roku. Jednak kolejne testy porównawcze zorientowane na procesor i kartę graficzną pokazują zyski, które są bardziej zgodne z naszymi oczekiwaniami.

Wyniki Geekbencha

W teście Geekbench 5.0 Qualcomm Snapdragon 888 osiąga odpowiednio o 22,17% i 9,97% wyższą wydajność w teście jednordzeniowym i wielordzeniowym w porównaniu ze Snapdragonem 865. W porównaniu ze Snapdragonem 855, 888 działa odpowiednio o około 89,17% i 51,82% lepiej.

Qualcomm twierdzi, że Snapdragon 888 zapewnia 25% wzrost wydajności procesora w porównaniu ze Snapdragonem 865. Samotny rdzeń ARM Cortex-X1 Prime procesora jest taktowany konserwatywnie 2,84 GHz — taką samą częstotliwością zegara jak ARM ostatniej generacji Rdzeń Cortex-A77 Prime — więc możliwe, że zobaczymy taktowanie 3+GHz w nieuniknionym połowie roku Snapdragon 888 „Plus” odświeżać. Jeśli tak jest, możemy spodziewać się dalszej poprawy wydajności procesora, chociaż w tej chwili można śmiało powiedzieć, że zyski są solidne, ale tylko przyrostowe.

Tak więc, jeśli aktualizujesz z dwuletniego flagowca, 888 powinien przynieść znaczną poprawę wydajności procesora. Jeśli dokonujesz aktualizacji z rocznego statku flagowego, zyski te są znacznie mniejsze. Osobiście jestem podekscytowany tym, jak urządzenie Snapdragon 888 radzi sobie z emulacją konsoli.

Wyniki GFXBencha

Qualcomm nie ujawnił liczby rdzeni ani maksymalnej częstotliwości procesora graficznego Adreno 660 w Snapdragonie 888, więc nie mamy nic do powiedzenia na temat procesora graficznego poza jego wzrostem wydajności. W teście Manhattan przeprowadzonym przez GFXBench, który wykorzystuje OpenGL ES 3.0 API i renderuje scenę 1080p poza ekranem, Snapdragon 888 miał średnia liczba klatek na sekundę 169 fps, o około 34,13% i 83,7% wyższa niż liczby klatek na sekundę osiągane przez Snapdragon 865 i 855 odpowiednio. W teście GFXBench Aztec Ruins, który wykorzystuje interfejs graficzny Vulkan i renderuje scenę 1080p poza ekranem, Snapdragon 888 miał średnia liczba klatek na sekundę 86 fps, o około 38,71% i 95,45% wyższa niż liczby klatek na sekundę osiągane przez Snapdragon 865 i 855 odpowiednio.

Nie ma zbyt wielu gier, które wymagają dużej mocy GPU (np niedawny Genshin Impact jest jednym z wyjątków), ale zwiększona wydajność GPU jest przydatna nie tylko w grach. Ale gry są zdecydowanie największym powodem, dla którego ludzie będą przejmować się tymi wynikami testów porównawczych i Snapdragon 888 zdecydowanie zapewnia o 35% szybsze renderowanie grafiki i o 20% lepszą wydajność energetyczną rok do roku. Te wyniki pokazują jednak tylko szczytową wydajność GPU, więc będziemy musieli ponownie się temu przyjrzeć GFXBench — gdy dostaniemy w swoje ręce komercyjny sprzęt — w celu przeprowadzenia długoterminowego testu porównawczego Testy wydajności.

Wyniki MLPerf

Być może najciekawsze korzyści dotyczą wydajności AI. Qualcomm generalnie każdego roku dokonuje ogromnych skoków w wydajności sztucznej inteligencji, ale największe wrażenie robią tegoroczne zdobycze. Silnik AI Snapdragon 888 może pochwalić się wydajnością 26 TOPS, co stanowi wzrost w stosunku do wydajności 15 TOPS Snapdragon 865 i 7 TOPS wydajności Snapdragon 855. Qualcomm przypisuje znaczną część tego zysku nowej, połączonej architekturze akceleratora AI Hexagon 780 DSP, łączącej akceleratory skalarne, wektorowe i tensorowe w celu wyeliminowania odległości fizycznych i puli pamięci do udostępniania i przenoszenia danych wydajnie.

Trudno nam jednak wykazać, jak znaczący jest ten skok wydajności. Rozmawialiśmy dogłębnie o trudnościach związanych z testami porównawczymi AI podczas naszych wywiadów z Travis Lanier z Qualcomma, Gary Brotman i Ziad Asghar. Dobrą wiadomością jest to, że od czasu naszych rozmów z kierownictwem Qualcomm nastąpił znaczny postęp w dziedzinie testów porównawczych AI.

Na początku tego artykułu wspomnieliśmy, że Qualcomm przeprowadził 4 różne testy porównawcze AI na urządzeniu referencyjnym Snapdragon 888: AIMark, AITuTu, MLPerf i Procyon UL. Być może najbardziej obiecującym z tych testów porównawczych jest MLPerf Mobile, który wkrótce zostanie wydany, test porównawczy mobilnej sztucznej inteligencji typu open source, wspierany przez wielu dostawców SoC, dostawców ram ML i model producenci. Jego początkowa partia wyników wnioskowania mobilnego jest publiczny, więc wykorzystaliśmy te wyniki do porównania ze Snapdragonem 888. Wyniki obejmują tylko 3 urządzenia: zasilany przez MediaTek Dimensity 820 Xiaomi Redmi 10X 5G, Qualcomm Snapdragon 865+-zasilany ASUS ROG Phone 3 i Exynos 990-zasilany Samsung Galaxy Note 20 Ultra 5G. Qualcomm nie dostarczył wyników opóźnień — tylko dane dotyczące przepustowości — więc nie przedstawiliśmy pełnych wyników jako złożone przez sprzedawców do weryfikacji przez MLCommons.

W tych wybranych testach porównawczych wnioskowania dotyczącego widzenia komputerowego i przetwarzania języka naturalnego widzimy, że urządzenie referencyjne Qualcomm Snapdragon 888 uzyskało najwyższe wyniki we wszystkich czterech testach. Spośród 3 chipsetów poprzedniej generacji Dimensity 820 firmy MediaTek przewyższał Snapdragon 865+ i Exynos 990 w wykrywaniu obiektów, podczas gdy Exynos 990 przewyższył Snapdragon 865+ i Dimensity 820 w NLP. Qualcomm Snapdragon 865+ był ogólnie konkurencyjny, osiągając wyniki na równi z Dimensity 820 w segmentacji obrazu i przewyższając go w NLP. W tych konkretnych testach wnioskowania z tymi konkretnymi modelami i zestawami danych Snapdragon 888 pokonał 3 chipsety ostatniej generacji.

Ciekawie będzie zobaczyć, jakie aplikacje i funkcje mogą tworzyć programiści i producenci OEM, korzystając ze zdolności AI Snapdragona 888. Wizja komputerowa będzie odgrywać szczególnie ważną rolę w wielu funkcjach wideo wspomaganych przez sztuczną inteligencję prawdopodobnie zobaczymy w 2021 r., podczas gdy ulepszona wydajność NLP może również wpłynąć na sąsiednie aspekty wideo, takie jak dźwięk nagranie.

Należy jednak zauważyć, że wyniki Snapdragon 888 są niesprawdzony przez MLCommons, ponieważ część procesu weryfikacji organizacji wymaga, aby urządzenie było dostępne na rynku (urządzenia referencyjne Qualcomm nie są sprzedawane za pośrednictwem operatora ani jako odblokowane telefon). Ponadto wydajność zależy od wybranych modeli ML, formatów numerycznych i ram ML, a także od dostępnych akceleratorów ML.

Wniosek

Snapdragon 888 firmy Qualcomm po raz kolejny przynosi stopniowe ulepszenia wydajności procesora i karty graficznej, ale także ogromne ulepszenia przetwarzania obrazu i sztucznej inteligencji. Niewiele osób dokonujących aktualizacji z dwuletniego urządzenia zauważy ulepszenia procesora i karty graficznej (chyba że planują biegać emulatorami lub grając w gry takie jak Genshin Impact), ale z pewnością zauważą inne postępy poczynione w urządzeniach mobilnych technologia. Urządzenia mają wyświetlacze o wyższej częstotliwości odświeżania, więcej kamer z przetwornikami obrazu o wyższej rozdzielczości, obsługę łączności 5G i wiele więcej w dzisiejszych czasach. Ogromny wzrost wydajności sztucznej inteligencji pozostanie niezauważony przez przeciętnego użytkownika, ale możliwości, które otworzyły się wraz z nowym chipsetem Qualcomm, są ekscytujące do rozważenia. Udoskonalenia wideo AI w czasie rzeczywistym, transmisje z wielu kamer i wiele więcej pojawią się na horyzoncie w przyszłym roku firmy takie jak Google wciąż zaskakują udostępnianymi przez siebie funkcjami wspieranymi przez szkolenia z uczenia maszynowego modele.

Qualcomm nie jest jednak jedyną firmą wprowadzającą ulepszenia w swojej ofercie SoC. Mówi się, że nadchodzący Samsung Exynos 2100 dla Galaxy S21 przyniesie znaczną poprawę wydajności. Jest też nowy HiSilicon Kirin 9000 Huawei i rosnąca linia mobilnych SoC Dimensity firmy MediaTek. Mam nadzieję, że ponownie te testy porównawcze, gdy będziemy mieli co najmniej jedno urządzenie z najwyższej półki z następną generacją Samsunga, Huawei i MediaTek krzem.

Test porównawczy Qualcomm Snapdragon 888 Demo

Wspomniałem na początku tego artykułu, że Qualcomm udostępnił nam wcześniej nagrane wideo. Jeśli jesteś zainteresowany, przesłałem ten film na YouTube. Pokazuje Snapdragon 888 z wszystkimi testami porównawczymi, które udostępniłem powyżej, a także pozostałe testy porównawcze AI, których nie pokazałem.

Tymczasem oto tabela, którą dostarczył nam Qualcomm, podsumowując wyniki testu porównawczego Snapdragon 888: