Referenčné hodnoty Qualcomm Snapdragon 888: Tu je návod, ako budú fungovať vlajkové 5G telefóny roku 2021

Začiatkom tohto mesiaca Qualcomm pozval novinárov na virtuálny Snapdragon Tech Summit, kde oznámili Snapdragon 888 mobilná platforma. Najnovší 8-sériový SoC od Qualcommu prináša významné vylepšenia v oblasti spracovania obrazu a strojového učenia, ale len postupné vylepšenia výkonu CPU a GPU. Aby sme zistili, o koľko výkonnejšia je najnovšia čipová súprava Qualcomm, zvyčajne dostaneme príležitosť spustiť benchmarky na jej referenčnom hardvéri. Kvôli COVID-19 však Qualcomm nemohol zorganizovať osobné porovnávacie stretnutie, takže namiesto toho poslal uvádzame vopred nahraté video zobrazujúce referenčné zariadenie Qualcomm Snapdragon 888 s rozsahom populárnych referenčné hodnoty.

Na referenčnom zariadení Snapdragon 888 spustil Qualcomm jeden holistický benchmark (AnTuTu), benchmark zameraný na CPU. (Geekbench), benchmark zameraný na GPU (GFXBench) a niekoľko benchmarkov AI/ML (AIMark, AITuTu, MLPerf a Procyon). Každý benchmark bol spustený trikrát, takže spoločnosť zdieľala priemerný výsledok v troch iteráciách. Okrem toho spoločnosť tvrdí, že spustili každý benchmark pomocou predvolených nastavení referenčného dizajnu Snapdragon 888, čo znamená, že nepovolili žiadny vysokovýkonný režim. Keďže nám však boli poskytnuté benchmarkové skóre, nemôžeme si sami overiť výsledky ani testovacie podmienky. Keď sa nám dostane do rúk komerčné zariadenie s Qualcomm Snapdragon 888, tieto benchmarky zopakujeme.

Ak máte záujem prečítať si všetky špecifikácie a funkcie mobilnej platformy Qualcomm Snapdragon 888, potom odporúčam prečítať si Vynikajúci vysvetľovač Idreesa Patela na Snapdragon 888 zverejnené začiatkom tohto mesiaca. Jeho článok podrobne popisuje všetky vylepšenia, ktoré spoločnosť Qualcomm urobila na CPU, GPU, modemu, podsystéme pripojenia, ISP, AI engine, DSP a všetko ostatné. Pre rýchlu orientáciu som zostavil tabuľku porovnávajúcu kľúčové špecifikácie referenčného zariadenia Qualcomm Snapdragon 888 v porovnaní s ďalšie dve zariadenia použité v tomto porovnávacom porovnaní: referenčné zariadenie so Snapdragonom 865 a Pixel 4 so Snapdragonom 855 že Použil som v minuloročnom benchmarkingu. Tento graf nájdete nižšie pred výsledkami benchmarku.

Výsledky benchmarku Qualcomm Snapdragon 888

Špecifikácie testovacích zariadení

Prehľad benchmarkov

So vstupmi od Mario Serrafero

• AnTuTu: Toto je holistický štandard. AnTuTu testuje výkon CPU, GPU a pamäte, pričom zahŕňa abstraktné testy a najnovšie aj relevantné simulácie používateľskej skúsenosti (napríklad čiastkový test, ktorý zahŕňa rolovanie cez a ListView). Konečné skóre je vážené podľa úvah dizajnéra.
• GeekBench: Test zameraný na CPU, ktorý využíva niekoľko výpočtových zaťažení vrátane šifrovania, kompresie (text a obrázky), vykresľovanie, fyzikálne simulácie, počítačové videnie, sledovanie lúčov, rozpoznávanie reči a odvodenie konvolučných neurónových sietí na obrázkoch. Rozdelenie skóre poskytuje konkrétne metriky. Konečné skóre je vážené podľa úvah dizajnéra, pričom veľký dôraz sa kladie na celočíselný výkon (65 %), potom na pohyblivý výkon (30 %) a nakoniec na kryptomeny (5 %).
• GFXBench: Cieľom je simulovať vykresľovanie grafiky videohier pomocou najnovších rozhraní API. Veľa efektov na obrazovke a vysokokvalitných textúr. Novšie testy používajú Vulkan, zatiaľ čo staršie testy používajú OpenGL ES 3.1. Výstupom sú snímky počas testu a snímok za sekundu (druhé číslo vydelené v podstate dĺžkou testu), namiesto váženého skóre.
  • Aztécke ruiny: Tieto testy sú výpočtovo najťažšie, ktoré ponúka GFXBench. V súčasnosti špičkové mobilné čipsety nedokážu vydržať 30 snímok za sekundu. Konkrétne test ponúka skutočne vysoký počet polygónov geometriu, hardvérovú teseláciu, textúry s vysokým rozlíšením, globálne osvetlenie a množstvo tieňového mapovania, bohaté časticové efekty, ako aj rozkvet a hĺbku ostrosti účinky. Väčšina týchto techník zdôrazní výpočtové schopnosti shadera procesora.
  • Manhattan ES 3.0/3.1: Tento test zostáva relevantný vzhľadom na to, že moderné hry už dosiahli navrhovanú grafickú vernosť a implementujú rovnaké druhy techník. Vyznačuje sa komplexnou geometriou využívajúcou viaceré vykresľovacie ciele, odrazy (kubické mapy), sieťové vykresľovanie, mnoho odložených svetelných zdrojov, ako aj rozkvet a hĺbku ostrosti v prechode po spracovaní.
• MLPerf Mobile: MLPerf Mobile je open-source benchmark na testovanie výkonu mobilnej AI. To bolo vytvoril MLCommons, neziskové, otvorené inžinierske konzorcium, s cieľom „poskytnúť transparentnosť a rovnaké podmienky na porovnávanie systémov ML, softvéru a riešenia." Prvá iterácia MLPerf Mobile poskytuje meradlo výkonu odvodenia pre niekoľko počítačového videnia a prirodzeného jazyka spracovateľských úloh. Viac informácií nájdete v papieri "Benchmark mobilnej inferencie MLPerf: Prečo je porovnávanie mobilnej AI ťažké a čo s tým robiť."
  • Klasifikácia obrázkov: Tento test zahŕňa odvodenie štítka, ktorý sa má použiť na vstupný obrázok. Medzi typické prípady použitia patrí vyhľadávanie fotografií alebo extrakcia textu. Použitý referenčný model je MobileNetEdgeTPU s parametrami 4M, súbor údajov je ImageNet 2012 (224x224) a kvalitatívnym cieľom je 98 % FP32 (76,19 % Top-1).
  • Segmentácia obrázka: Tento test zahŕňa rozdelenie vstupného obrazu na označené objekty. Medzi typické prípady použitia patrí samojazdenie alebo diaľkové snímanie. Použitý referenčný model je DeepLab v3+ s parametrami 2M, súbor údajov je ADE20K (512x512) a cieľová kvalita je 93 % FP32 (0,244 mAP).
  • Detekcia objektu: Tento test zahŕňa kreslenie ohraničujúcich rámčekov okolo objektov, ako aj poskytovanie štítkov pre tieto objekty. Typické prípady použitia zahŕňajú vstup z kamery, napríklad na detekciu nebezpečenstva alebo analýzu premávky počas jazdy. Referenčný model je SSD-MobileNet v2 s parametrami 17M, súbor údajov je COCO 2017 (300x300) a kvalitatívny cieľ je 97 % FP32 (54,8 % mIoU).
  • Jazykové spracovanie: Tento test zahŕňa hovorové odpovedanie na otázky. Medzi typické prípady použitia patria online vyhľadávače. Referenčný model je MobileBERT s parametrami 25M, súbor údajov je mini Squad (Stanford Question Answering Dataset) v1.1 dev a cieľová kvalita je 93 % FP32 (93,98 % F1).

Výsledky AnTuTu

Keď začneme s AnTuTu, môžeme vidieť, že referenčné zariadenie Qualcomm Snapdragon 888 dosiahlo takmer 17 000 bodov vyšší ako referenčné zariadenie Snapdragon 865 a takmer o 350 000 bodov vyšší ako pixel poháňaný Snapdragonom 855 4. Keď sa pozriete na podskóre CPU, GPU, pamäte a UX (tu nie sú zobrazené), môžeme vidieť, že najväčšie vylepšenia výkonu pochádzajú z GPU a pamäte. Snapdragon 888 QRD dosiahol približne o 45,56 % vyššie skóre v podteste GPU AnTuTu v porovnaní so Snapdragonom 865 QRD. Podobne aj Snapdragon 888 QRD dosiahol o 52,08 % vyššie skóre v subteste pamäte AnTuTu v porovnaní so Snapdragonom 865 QRD. V porovnaní s Pixelom 4 poháňaným Snapdragonom 855 ho 888 QRD prekonalo v subtestoch GPU a pamätí o 98,42 %, respektíve 117,58 %.

Medzitým Snapdragon 888 QRD skóroval približne o 30,05 % a 90,28 % vyššie v subteste CPU AnTuTu v porovnaní so Snapdragonom 865 QRD a Pixelom 4 poháňaným Snapdragonom 855. Podskóre UX je ťažké porovnať z dôvodu rôznych verzií OS Android na každom zariadení (Pixel 4 a Snapdragon 865 QRD používali Android 10, keď som ich minulý rok porovnával, zatiaľ čo 888 QRD používa Android 11.)

Veľké zvýšenie výkonu pamäte je celkom zaujímavé. 865 QRD aj 888 QRD majú 12 GB LPDDR5 RAM, aj keď nevieme, na čo je RAM taktovaná. Je pozoruhodné, že 865 podporuje až 16 GB LPDDR5 RAM pri 2750 MHz, zatiaľ čo 888 podporuje až 16 GB LPDDR5 RAM pri 3200 MHz. Nárazy v CPU a GPU výkon je tu mierne nad našimi očakávaniami, pretože Qualcomm uviedol, že nárast CPU a GPU Snapdragon 888 je 25% a 35% medziročne. Čím viac meradiel zameraných na CPU a GPU, ktoré nasledujú, ukazuje zisky, ktoré sú viac v súlade s našimi očakávaniami.

Výsledky Geekbench

V Geekbench 5.0 dosahuje Qualcomm Snapdragon 888 o 22,17 % a 9,97 % vyšší výkon v jednojadrových a viacjadrových testoch v porovnaní so Snapdragonom 865. V porovnaní so Snapdragonom 855 má 888 o 89,17 % a 51,82 % lepší výkon.

Qualcomm hovorí, že Snapdragon 888 poskytuje 25% zvýšenie výkonu CPU oproti Snapdragonu 865. Osamotené jadro ARM Cortex-X1 Prime CPU je taktované na konzervatívnych 2,84 GHz – rovnakú taktovaciu rýchlosť ako posledná generácia ARM Cortex-A77 Prime Cortex – takže je možné, že uvidíme 3+GHz takt pre nevyhnutný stredoročný Snapdragon 888 „Plus“ Obnoviť. Ak je to tak, môžeme očakávať, že sa výkon CPU ešte viac zlepší, aj keď práve teraz je spravodlivé povedať, že zisky sú solídne, ale iba prírastkové.

Ak teda inovujete z dva roky starej vlajkovej lode, model 888 by mal priniesť výrazné zlepšenie výkonu procesora. Ak inovujete z rok starej vlajkovej lode, tieto zisky sú oveľa menšie. Osobne som nadšený, keď vidím, ako zariadenie Snapdragon 888 zvláda emuláciu konzoly.

Výsledky GFXBench

Qualcomm nezverejnil počet jadier ani maximálnu frekvenciu GPU Adreno 660 v Snapdragon 888, takže o GPU nemáme čo povedať okrem jeho nárastu výkonu. V teste GFXBench na Manhattane, ktorý používa OpenGL ES 3.0 API a vykresľuje scénu 1080p mimo obrazovky, mal Snapdragon 888 priemerná snímková frekvencia 169 snímok za sekundu, približne o 34,13 % a 83,7 % vyššia ako snímková frekvencia dosahovaná modelmi Snapdragon 865 a 855 resp. V teste GFXBench Aztec Ruins, ktorý používa grafické rozhranie Vulkan a vykresľuje scénu 1080p mimo obrazovky, mal Snapdragon 888 priemerná snímková frekvencia 86 snímok za sekundu, približne o 38,71 % a 95,45 % vyššia ako snímková frekvencia dosahovaná modelmi Snapdragon 865 a 855 resp.

Nie je príliš veľa hier, ktoré vyžadujú veľa výkonu GPU ( nedávny Genshin Impact je jednou výnimkou), ale vylepšený výkon GPU je užitočný nielen na hranie hier. Ale hranie hier je určite tým najväčším dôvodom, prečo sa ľudia budú zaujímať o tieto výsledky benchmarkov Snapdragon 888 rozhodne prináša o 35 % rýchlejšie vykresľovanie grafiky a o 20 % lepšiu energetickú účinnosť medziročne. Tieto výsledky však iba demonštrujú špičkový výkon GPU, takže sa k nim budeme musieť vrátiť GFXBench – akonáhle sa nám dostane do rúk komerčný hardvér – s cieľom spustiť dlhodobý benchmark výkonnostné testy.

Výsledky MLPerf

Snáď najzaujímavejšie zisky sú vo výkone AI. Qualcomm vo všeobecnosti každý rok robí obrovské skoky vo výkone AI, ale tohtoročné zisky sú najpôsobivejšie. Umelá inteligencia Snapdragonu 888 sa môže pochváliť výkonom 26 TOPS, čo je nárast oproti 15 TOP výkonu Snapdragonu 865 a 7 TOP výkonu Snapdragonu 855. Qualcomm pripisuje veľkú časť tohto zisku novej architektúre fúzovaného akcelerátora AI Hexagon 780 DSP, ktorá spája skalárne, vektorové a tenzorové urýchľovače na elimináciu fyzických vzdialeností a spoločnú pamäť na zdieľanie a presúvanie údajov efektívne.

Je však pre nás ťažké preukázať, aký významný je tento skok vo výkonnosti v skutočnosti. Počas našich rozhovorov sme podrobne hovorili o ťažkostiach porovnávania AI Travis Lanier z Qualcommu, Gary Brotman a Ziad Asghar. Dobrou správou je, že od našich diskusií s manažérmi Qualcommu došlo k výraznému pokroku v oblasti benchmarkov AI.

Na začiatku tohto článku sme spomenuli, že Qualcomm spustil 4 rôzne benchmarky AI na referenčnom zariadení Snapdragon 888: AIMark, AITuTu, MLPerf a UL's Procyon. Snáď najsľubnejším z týchto benchmarkov je MLPerf Mobile, ktorý bude čoskoro uvedený na trh, benchmark mobilnej umelej inteligencie s otvoreným zdrojom podporovaný viacerými dodávateľmi SoC, poskytovateľmi rámca ML a modelom výrobcov. Jeho počiatočná dávka výsledkov mobilného odvodzovania je verejný, takže sme tieto výsledky použili na porovnanie so Snapdragonom 888. Výsledky sa týkajú iba 3 zariadení: Xiaomi Redmi 10X 5G s technológiou MediaTek Dimensity 820, ASUS ROG Phone 3 s procesorom Qualcomm Snapdragon 865+ a Samsung Galaxy Note 20 s procesorom Exynos 990 Ultra 5G. Qualcomm neposkytol výsledky latencie – iba údaje o priepustnosti – takže sme nezokreslili úplné výsledky ako predložené predajcami na overenie MLCommons.

V týchto vybraných porovnávacích testoch počítačového videnia a spracovania prirodzeného jazyka môžeme vidieť, že referenčné zariadenie Qualcomm Snapdragon 888 dosiahlo najvyššie skóre vo všetkých štyroch testoch. Z 3 čipsetov predchádzajúcej generácie MediaTek Dimensity 820 prekonal Snapdragon 865+ a Exynos 990 v detekcii objektov, zatiaľ čo Exynos 990 prekonal Snapdragon 865+ a Dimensity 820 v NLP. Snapdragon 865+ od Qualcommu bol vo všeobecnosti konkurencieschopný, dosiahol rovnaké skóre ako Dimensity 820 v segmentácii obrazu a prekonal ho v NLP. V týchto špecifických testoch odvodenia s týmito špecifickými modelmi a súbormi údajov prekonal Snapdragon 888 3 čipsety poslednej generácie.

Bude zaujímavé sledovať, aké aplikácie a funkcie dokážu vývojári a OEM vytvoriť pomocou umelej inteligencie Snapdragon 888. Počítačové videnie bude hrať obzvlášť dôležitú úlohu v mnohých funkciách videografie vylepšených AI pravdepodobne uvidíme v roku 2021, zatiaľ čo zlepšený výkon NLP môže tiež ovplyvniť aspekty súvisiace s videom, ako je zvuk nahrávanie.

Mali by sme však poznamenať, že výsledky Snapdragonu 888 sú neoverené od MLCommons, pretože súčasť overovacieho procesu organizácie vyžaduje, aby zariadenie bolo komerčne dostupné (referenčné zariadenia Qualcomm sa nepredávajú prostredníctvom operátora ani ako odomknuté telefón). Okrem toho výkon závisí od toho, aké modely ML, numerické formáty a rámce ML sú zvolené, ako aj aké sú dostupné akcelerátory ML.

Záver

Snapdragon 888 od Qualcommu opäť prináša postupné vylepšenia výkonu CPU a GPU, no masívne vylepšenia spracovania obrazu a AI. Len málo ľudí, ktorí inovujú z dvojročného zariadenia, si všimne vylepšenia CPU a GPU (pokiaľ neplánujú spustiť emulátory alebo hranie hier ako Genshin Impact), ale určite si všimnú ďalšie vylepšenia, ktoré sa dosiahli v mobile technológie. Zariadenia majú displeje s vyššou obnovovacou frekvenciou, viac kamier s obrazovými snímačmi s vyšším rozlíšením, podporu 5G pripojenia a oveľa viac v súčasnosti. Masívne zisky vo výkone AI si bežný používateľ nevšimne, ale možnosti, ktoré sa otvorili s novou čipovou sadou Qualcomm, sú vzrušujúce na zamyslenie. Vylepšenia videa AI v reálnom čase, streamy z viacerých kamier a mnohé ďalšie sú na obzore budúci rok Spoločnosti ako Google naďalej prekvapujú funkciami, ktoré uvoľňujú a ktoré sú podporované tréningom strojového učenia modelov.

Qualcomm však nie je jedinou spoločnosťou, ktorá vylepšuje svoju zostavu SoC. Pripravovaný Exynos 2100 od Samsungu pre Galaxy S21 vraj prinesie zásadné vylepšenia výkonu. K dispozícii je tiež nový HiSilicon Kirin 9000 od Huawei a rastúci rad mobilných SoC Dimensity od MediaTek. Dúfam, že znova navštívim tieto benchmarky, keď budeme mať aspoň jedno špičkové zariadenie s ďalšou generáciou Samsung, Huawei a MediaTek kremík.

Testovacia ukážka Qualcomm Snapdragon 888

Na začiatku tohto článku som spomenul, že Qualcomm sa s nami podelil o vopred nahrané video. Ak máte záujem, toto video som nahral na YouTube. Ukazuje, že Snapdragon 888 beží všetky benchmarky, ktoré som zdieľal vyššie, ako aj zostávajúce benchmarky AI, ktoré som nepredviedol.

Medzitým je tu tabuľka, ktorú nám spoločnosť Qualcomm poskytla a ktorá sumarizuje výsledky benchmarku Snapdragon 888: