Qualcomm Snapdragon 855: En översikt över dess CPU, GPU, ISP och DSP

Qualcomm har officiellt börjat presentera sin nästa generations mobilplattform Snapdragon 855 vid årets Snapdragon Tech Summit. Tillkännagav igår, Qualcomms nyaste mobilplattform förväntas vara hjärtat av 2019s mest produktiva flaggskepp smartphones, och nu kan vi få en glimt av vad den senaste och bästa av Qualcomms design har att erbjuda. Här är vad vi vet hittills.

---

Fågelperspektiv

Med Snapdragon 855 fokuserar Qualcomm återigen på fem kärnpelare: prestanda, AI, kamera, underhållning och naturligtvis uppkoppling. Medan Qualcomm alltid har legat i framkant när det gäller anslutningar, i synnerhet, är det med tillkomsten av 5G att företaget fullt ut kan dra nytta av sina senaste investeringar i att utnyttja mmWave-frekvensband med de Snapdragon X50 modem. Qualcomm Snapdragon 855 uppgraderar också två allt viktigare komponenter för moderna smartphoneupplevelser:

Hexagon DSP och Spectra ISP. Den förstnämnda bearbetar bild- och sensordata och hjälper till med AI-beräkningar. Spectra ISP har dock gjort det möjligt för många Qualcomm-drivna flaggskeppsenheter att hålla sig på den blödande kanten av mobilen fotografering, och just den här komponenten ser en av sina största uppgraderingar hittills, som vi beskriver ytterligare a separat artikel.

Slutligen finns det de viktigaste förbättringarna i CPU- och GPU-prestanda, som Qualcomm stadigt och respektabelt har förbättrat från år till år. Snapdragon 855 introducerar de nya Kryo 485 CPU-kärnorna baserade på ARMs senaste kärndesigner, såväl som Adreno 640 GPU för bästa spelprestanda i klassen, precis som vi har förväntat oss med tanke på Qualcomms varaktiga fördel i detta främre. Tillverkad med TSMC: s senaste 7nm FinFET-process kan vi förvänta oss prestanda och energibesparingar för alla mobila arbetsbelastningar. Dessa förbättringar har lett till en häpnadsväckande höjning på 45 % i CPU-prestanda och 20 % ökning av GPU-hastigheterna.

*Baserat på siffror från Qualcomm vid respektive tidpunkt för release.

Komplett funktionslista - Klicka för att expandera

Qualcomm artificiell intelligensmotor

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

Anslutningsmöjligheter

• Snapdragon X24 LTE-modem LTE Kategori 20
• Snapdragon X50 5G-modem (för 5G-enheter)
• Qualcomm Wi-Fi 6-redo mobilplattform: 802.11ax-ready, 802.11ac Wave 2, 802.11a/b/g/n.
• Qualcomm 60 GHz Wi-Fi mobilplattform: 802.11ay, 802.11ad
• Bluetooth-version: 5.0
• Bluetooth-hastighet: 2 Mbps
• Plats med hög noggrannhet med dubbelfrekvent GNSS

Qualcomm Spectra 380 bildsignalprocessor

• Dubbla 14-bitars CV-ISP: er; 22 MP @ 30 fps samtidiga dubbla kameror; 48 MP @ 30 fps enkelkamera
• Hårdvaru-CV-funktioner inklusive objektdetektering och spårning (Histogram of Oriented Gradients, Harris Corner Detektion, normaliserad korskorrelation, linjär klassificering och optiskt flöde) och stereodjupbehandling
• Avancerad HDR-lösning inklusive förbättrad zzHDR och 3-exponeringar Quad Color Filter Array (QCFA) HDR
• 4K60 HDR-videoinspelning (HDR10, HDR10+ och HLG) med porträttläge (bokeh), 10-bitars färgdjup och Rec. 2020 färgskala
• Hårdvarubaserad Multi-Frame Noise Reduction (MFNR) för ögonblicksbild och Motion Compensated Temporal Noise Filtering (MCTF) för video
• Hårdvarubaserad elektronisk bildstabilisering (EIS) lösning inom kameradelsystem
• En ny modulär ISP-design med mer flexibilitet att tappa in och ut ur bildbehandlingspipelinen både i RAW- och YUV-pixeldomänerna
• Hög bildhastighet för video i slow motion (720p @ 480 fps)
• HEIF-fotoinsamling, HEVC (H.265) videoinspelning

Audio

• Qualcomm Aqstic ljudteknik
• Qualcomm aptX-stöd, inklusive klassisk aptX, aptX HD och aptX adaptive
• Qualcomm TrueWireless Stereo Plus

Qualcomm Adreno Visual Subsystem

• Adreno 640 GPU
• Vulkan 1.1 API-stöd
• HDR-spel (10-bitars färgdjup, rec 2020 färgomfång)
• Fysiskt baserad rendering
• API-stöd: OpenGL ES 3.2, OpenCL 2.0 FP, Vulkan 1.1
• Maximalt stöd för skärm på enheten: Upp till 4K HDR
• Maximalt stöd för extern skärm: Upp till två 4K HDR-skärmar
• Hårdvaruaccelererad H.265 och VP9-avkodare
• HDR Playback Codec-stöd för HDR10+, HDR10, HLG och Dolby Vision
• Volumetrisk VR-videouppspelning
• 8K 360 VR videouppspelning

Qualcomm Kryo 485 CPU

• En prime core klockhastighet: Upp till 2,84GHz
• Klockhastighet med tre prestandakärnor: Upp till 2,42 GHz
• Fyra effektivitetskärnor klockhastighet: Upp till 1,80 GHz
• Arkitektur: 64-bitars

Bearbeta

• 7nm processteknik

Qualcomm Hexagon 690-processor

• Säker bearbetningsförmåga
• Fyrgängad skalär kärna
• Fyra Qualcomm Hexagon Vector eXtensions (HVX)
• Qualcomm Hexagon Tensor Accelerator
• Qualcomm Hexagon Voice Assistant
• Qualcomm All-Ways Aware-teknik

säkerhet

• Qualcomm Biometric Authentication Suite: Fingerprint, Qualcomm Iris Authentication, Voice, Face, Qualcomm Secure Processing Unit som möjliggör mobila betalningar
• Qualcomm 3D Sonic Sensor

Qualcomm Quick Charge 4+-teknik

Minne

• Minneshastighet: 2133MHz
• Minnestyp: 4x16bit, LPDDR4x

Läs mer

---

Komponent- och funktionsfördelning

---

7nm Process, Kryo 485 CPU & Adreno 640 GPU

Snapdragon 855 är Qualcomms första 7nm FinFET-chipset, som släpps på klackar på Kirin 980 och Apple A12, de första kommersiellt tillgängliga 7nm mobila plattformarna. Detta är inte en överraskning, med tanke på att Qualcomm traditionellt väljer den banbrytande processstorleken, och att företaget bekräftade att de hade varit prover deras 7nm Snapdragon flaggskeppschipset. Övergången till 7nm möjliggör ökad transistortensitet samtidigt som den levererar förbättringar i prestanda och effekteffektivitet i storleksordningen 20 % respektive 40 %, även om det jämförs med TSMC: s egen 10nm FinFET-process. När det gäller Snapdragon 855:s CPU-prestanda, säger Qualcomm att vi bör förvänta oss prestandaförbättringar på upp till 45 % jämfört med Snapdragon 845, en av de största prestandauppgångarna från år till år som företaget har lagt fram under senare tid.

Qualcomm Snapdragon 855:s octa-core CPU-arrangemang introducerar också företagets Kryo 485 kärnor klockad till 2,42 GHz för prestationsklustret och 1,8 GHz för lågeffektklustret. Utöver det, och som rykten antytt, introducerar Snapdragon 855 en "prime"-kluster klockad upp till 2,84Ghz. Kryo 485 är en semi-anpassad kärndesign, levererad i samklang med systemarkitekturen samtidigt som den tillhandahåller vissa tjänstekvalitetsoptimeringar. Guldkärnorna är baserade på ARMs Cortex-A76-arkitektur, som lovade prestandaförbättringar på upp till 35 % och en 40 % strömeffektiviseringshöjning, medan Silver-kärnorna är baserade på Cortex A55, som sett på Snapdragon 845. Byggd på ARM Cortex-licensen borde fortfarande vara ganska begränsande, men resultaten måste vara lovande med tanke på de siffror som Qualcomm tillhandahållit (och hur sådana siffror har sammanfallit med prestanda tidigare). Att veta vad dessa kärnor är baserade på borde också ge oss en god uppfattning om vad vi kan förvänta oss.

Vi lärde oss också om den nya Adreno 640 GPU och vad Qualcomm kallar "Snapdragon Elite Gaming Experience", en uppsättning funktioner och partnerskap som är avsedda att förbättra mobilspel på Snapdragon-enheter. Företagets nya Adreno 640 GPU ligger före kurvan genom att erbjuda en hälsosam 20 % prestandaförbättring jämfört med Adreno 630 hittade i förra årets Snapdragon 845. Även om Adreno-linjen har erbjudit toppprestanda i många generationer nu, är det också värt att notera att vi kan förvänta oss att Adreno 640 också kommer att fortsätta leda prestanda per watt. Med 50 % fler aritmetiska logiska enheter (ALU) bör Adreno 640 ytterligare accelerera prestandan i AI-arbetsbelastningar.

Qualcomm erkänner den ökande populariteten för mobilspel, särskilt i regioner som Indien och Kina, men också på grund av ankomsten av hyllade titlar som Fortnite och PlayerUnknown's Battlegrounds. På grund av detta arbetar företaget nära med spelmotorutvecklare såväl som spelstudior för att se till att populära spel är optimerade för Snapdragon-enheter. Dessutom försöker Qualcomm och Unity att underlätta övergång till fysiskt baserad rendering (PBR) på mobiltitlar, ger videospelsgrafik en ny nivå av realism. Slutligen, medan Snapdragon 835 och Snapdragon 845 tillät uppspelning och inspelning (respektive) av 10-bitars äkta HDR-video, Snapdragon 855 kommer att vara den första mobila styrkretsen som möjliggör äkta HDR-spel. Med Snapdragon 675, introducerade Qualcomm en "anpassad algoritm" som de hävdade skulle göra minska tappade bildrutor i spel med upp till 90 %—medan vi fortfarande inte vet mycket mer om den här funktionen, kommer Snapdragon 855 att implementera detta också. Allt detta tillsammans med Vulkan 1.1 support och de förbättringar som setts på Kryo 485 bör resultera i betydande förbättringar av spelprestanda.

---

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

De Spectra 380 ISP ger några av de viktigaste förbättringarna av Qualcomm Snapdragon 855, och företaget kallar det för första CV-ISP på mobilen (CV står för datorseende). I en mediabriefing förklarade Qualcomm-representanter att denna internetleverantör lånar från beräkningsenheterna för CPU, GPU och DSP som hjälper datorseende uppgifter och placerar dem direkt på modulen, för att frigöra cykler från andra komponenter samtidigt som prestanda och mängden tillgängligt ökar hästkraft. På grund av de integrerade, hårdvaruaccelererade CV-funktionerna kan Spectra 380 erbjuda förbättrad prestanda i objektklassificering, objektsegmentering och djupavkänning, medan du ser energibesparingar på upp till 75 %. Tack vare dessa framsteg kan vi förvänta oss nya funktioner som bokeh-video, såväl som världens första 4K HDR-videoinspelning med porträttläge eller bakgrundsbyte, ovanpå HDR10+ videoinspelning. Fotografering kommer också att se fördelar med den förbättrade objektsegmenteringen, vilket möjliggör bakgrundsbyten i realtid och bättre porträttbilder.

Även om företaget inte uttryckligen introducerar en "neural bearbetningsenhet", kommer AI-arbetsbelastningar också att dra nytta av den nya och förbättrade Hexagon 690 DSP, som fördubblat antalet vektoracceleratorer (HVX) från två till fyra för att arbeta tillsammans med de fyra skalära trådarna. Utöver det har Hexagon 690 den första tensoracceleratorn för mobilen med Hexagon Tensor Accelerator (HTA). Förbättringar av DSP bör översättas till förbättrad röstassistentprestanda från kommandoordsdetektering till kommandotolkning på enheten, som erbjuder förbättrad ekodämpning och brusreducering, till exempel. Qualcomm betonar att de tillhandahåller en komplett heterogen beräkningsplattform som tillåter AI-arbetsbelastningen att utnyttja antingen CPU, GPU eller DSP, eller vilken kombination som helst av de tre blocken. Den "Qualcomm AI Engine" går utöver hårdvara också, eftersom vi också hittar stöd för Snapdragon Neural Processing SDK och Hexagon NN för att komma åt ovannämnda block, såväl som Android NN API och populära ML-ramverk som Caffe/Caffe 2, TensorFlow/Lite och ONNX (Open Neural Network Utbyta). För att lära dig mer om Hexagon DSP, kolla in förra årets stycke som beskriver hur det hjälper med AI-arbetsbelastningar.

Slutligen, när det kommer till anslutning, är Snapdragon 855 Qualcomms "Gigabit allt"-chipset. Snapdragon 855 innehåller världens första Wi-Fi6 11ax-färdiga mobillösning, med funktioner som 8x8-ljud för att tjäna fler enheter effektivt, den senaste säkerheten med WPA3, och upp till 67 % bättre energieffektivitet. Vad mer, det är också 60Ghz Wi-Fi-kompatibel, med 802.11ay-baserad plattform tar Wi-Fi-hastigheter upp till 10 Gbps samt ännu lägre latens. Som förväntat av ett nytt Qualcomm-chipset förbättrade Snapdragon 855 dataanslutningshastigheter på upp till 2Gbps Cat 20 LTE med Snapdragon X24 LTE-modem. De Snapdragon X24 modemet levererar alltså dubbelt så hög nedladdningshastighet som föregående generations LTE-modem genom 4x4 MIMO på fem aggregerade LTE-bärare och ger stöd för Cat 20 uppladdningshastigheter på upp till 316 Mbps. Utöver det kommer OEM-tillverkare också att kunna välja Snapdragon X50 5G-modem, med stöd för sub-6GHz och mmWave frekvensband, för nedladdningshastigheter på upp till 5 Gbps med oöverträffad latens. Qualcomm hävdar att i mmWave-frekvensbandet kan användare förvänta sig upp till 20 gånger snabbare genomsnittlig prestanda jämfört med nuvarande kommersiella lösningar. Naturligtvis kommer det senare inte att ha någon större inverkan vid tidpunkten för utgivningen med tanke på hur snabbt 5G-nätverk distribueras. Verizon har haft en begränsad utbyggnad av 5G i fyra städer (med begränsade nedladdningshastigheter på cirka 300 Mbps), till exempel, men världen i stort kommer att behöva vänta lite längre för att använda dessa anslutningar förbättringar. För att lära dig mer om planerna för 5G-distribution under 2019, kolla in vårt stycke från igår.

---

Som vanligt kan du förvänta dig att Snapdragon 855 ska finnas med i 2019 års mest produktiva enheter - speciellt med tanke på Qualcomms fördel i 5G-anslutning, och flera OEM-tillverkare har retat eller annonserat 5G-aktiverade enheter för nästa år. 2018 års Snapdragon Tech Summit är långt ifrån över, och det finns fortfarande mycket mer att lära sig om Qualcomm Snapdragon 855. Kolla in vår mer djupgående artikel om de senaste ändringarna av Snapdragon 855 här. För mer information, håll ögonen öppna för XDA-utvecklare, eftersom vi kommer att ha mycket mer Snapdragon 855-nyheter och innehåll under veckan.