Yeni Qualcomm Snapdragon 855 mobil platformu performans, oyun ve yapay zeka açısından büyük gelişmeler sağlıyor ve bunu nasıl yaptıklarını ayrıntılı olarak ele alıyoruz.
Qualcomm'un Snapdragon Zirvesi 2018'de şirket en yeni premium seviye amiral gemisi yonga setini duyurdu: Snapdragon 855 platformu. Bu yeni ürün, 2019'un üretken amiral gemilerinin çoğunun kalbinde yer alacak ve Snapdragon X50 modem aracılığıyla inanılmaz veri hızları vaadini de beraberinde getirecek. Bunun ötesinde, Snapdragon 855, çip üzerindeki her sistem bloğuna bir dizi iyileştirme getiriyor. bazı bilgi işlem birimleri son yıllarda en büyük yıllık performansı ve güç verimliliği iyileştirmelerini görüyor tarih.
Spectra 380 ISP-CV'yi zaten ayrıntılı olarak açıkladıkÖrneğin, akıllı telefon fotoğrafçılığını daha da geliştiren ve aynı zamanda kullanıcılara sağlıklı pil tasarrufu sağlayan bir özellik. Hexagon DSP gibi çevresel bileşenlere giderek daha fazla önem verirken, meraklıların en çok ödediği temel bloklar CPU ve GPU'ya gösterilen ilgi, mimari iyileştirmeler ve yeni bir sürece geçiş sayesinde mütevazının da ötesinde kazanımlar elde etti düğüm. Bu makalede, Snapdragon 855'in CPU, GPU ve DSP'si hakkındaki yenilikleri ve bilinenleri, iyileştirmelerin ve yeni özelliklerin bu durumu nasıl etkileyebileceğini hızlı bir şekilde özetleyeceğiz.
senin 2019'da kullanıcı deneyimi.A76 tabanlı Kryo 485 CPU ve 7 nm'ye geçiş
Snapdragon 855, TSMC'nin en son 7nm FinFET üretim sürecine geçiyor. Genellikle her veya iki yılda bir, küçültmeler veya döngü ortası optimizasyonları ("Düşük Güç Erken"den geçiş gibi) içeren bir düğüm revizyonu görüyoruz. (LPE) Samsung-LSI düğümlerinde "Düşük Güç Artı" (LPP)'ye), dolayısıyla bu ölçümleri bazı haberlerde duymuşsunuzdur. madde. Ama bu ne demek? Bu bağlamda işlemcinin transistör özelliklerinin boyutunu tanımlıyor ve bu da bize her yeni nesilde ne tür transistör yoğunluğu iyileştirmeleri bekleyebileceğimiz konusunda ipucu veriyor. Alan birimi başına daha fazla transistör kullanıldığında, işlemcinin sonuçtaki performansı artırılabilir. Bu özellik aynı zamanda daha küçük süreç düğümlerinin işlemci tasarımlarının daha küçük ölçekte uygulanmasına olanak sağlaması nedeniyle de önemlidir. işlemcinin elemanları arasındaki boşluğu daraltır, dolayısıyla elektronların bir işi gerçekleştirmek için kat etmesi gereken mesafeyi kısaltır. hesaplama. Bu, performansta iyileşme sağlar ve daha küçük işlemler aynı zamanda daha düşük kapasitansa sahiptir; bu, transistörlerin daha düşük gecikme süresiyle ve daha düşük enerjiyle açılıp kapanabileceği anlamına gelir. Referans olarak TSMC, 7nm süreçlerine geçişin başarıya ulaştığını iddia ediyor sırasıyla %20 ve %40 düzeyinde performans ve güç verimliliği, ancak bu, TSMC'nin kendi 10nm FinFET süreciyle karşılaştırılıyor.
Geçtiğimiz birkaç Snapdragon amiral gemisi yonga setinde Qualcomm'un Samsung ile çalıştığını ve onların 14nm ve 10nm LPP/LPE sürecini uyguladığını gördük. Bununla birlikte, Samsung'un 7nm sürecinin daha iyi olduğu göz önüne alındığında, TSMC'nin Snapdragon 855 için 7nm teknolojisine geçişi beklenmedik bir durum değil. Ekim ayında seri üretime yeni girdiancak o dönemde bunun üzerine 5G Qualcomm yonga setinin kurulacağı bildirilmişti. Ayrıca Samsung'un 7LPP tasarımı, ekstrem ultraviyole litografi (EUVL) olarak bilinen gelişmiş bir litografi tekniği kullanılarak üretilmiştir. 10nm FinFET'e kıyasla %20 daha yüksek hız veya %50 daha az güç tüketimi ile eşit tasarım karmaşıklığında %40 alan tasarrufu sağlar öncüller. Daha küçük süreç düğümlerine yapılan her yeni geçiş, tam olarak başarılması çok zor olduğu için kutlanır. Örneğin, transistörler küçüldükçe, daha fazla 'sızıntı' veya 'kapalı' olan transistörlerden geçen akım ortaya çıkabilir, bu da boşta durumlarda statik güç tüketimini artırır. Daha yoğun transistör sayısına sahip daha küçük çipler belirli bir silikon levhadan en iyi şekilde yararlanmaya olanak tanısa da verim daha düşük olma eğilimindedir yukarıda belirtilen sızıntının yanı sıra (yüksek) referansta çalışan 'daha yüksek gruplu' işlemcilerin elde edilmesindeki zorluk nedeniyle frekanslar. Bunlar sadece bazı Yeni bir süreç düğümü seri üretime geçtiğinde elbette ortadan kaldırılan pek çok geliştirme engelinden biri, ancak Kısacası, yeni bir süreç boyutu getirmenin maliyetini artıran birçok Ar-Ge ve üretim zorluğu var. pazar.
Kryo 485 için lisanslanan en yeni ARM A76 mimarisi, Qualcomm Snapdragon 855'te her yıl gördüğümüz önemli gelişmelere büyük katkı sağlayan bir diğer unsurdur. A76 çekirdeği, ARM'in Austin ofislerinden yepyeni, boş bir sayfa tasarımıdır ve ARM'nin "dizüstü bilgisayar sınıfı performansı" olarak adlandırdığı şeyi sunmak için sıfırdan inşa edilmiş yeni bir mikro mimariye sahiptir. Bu hala yarı özel bir tasarımdır ve Qualcomm, daha iyi verimlilik için optimize edilmiş veri ön alımı ve daha büyük sıra dışı yürütme gibi iyileştirmeler yapmıştır. pencere. Bu yeni tasarım, Snapdragon 845'in Gold çekirdeklerinin temel aldığı A75'e göre muazzam performans iyileştirmeleri sunuyor: %35 performans artışı ve %40 daha iyi güç verimliliği. 10nm'lik bir süreçteki A75 ile 7nm'lik bir süreçteki A76'yı aynı güç zarfında karşılaştırırken 750 mW/çekirdek, performans avantajı yeni çekirdeğin lehine %40'a çıkıyor ve enerji tasarrufu da artabilir %50'ye kadar. Dahası, Asimetrik Tek Komut Çoklu Veri (ASIMD) işlem hatlarında ve nokta çarpım talimatları Evrişimli sinir ağlarındaki çıkarım gibi makine öğrenimi görevlerinin performansında ~3,9 kat iyileşme elde edildi. Tüm bunlar, sektör lideri alan başına performans anlamına geliyor ve Qualcomm'un 2,84GHz 'Prime core'unun 3GHz referans saat hızı ARM'ye yaklaştığı yeni 7nm prosesini mükemmel bir şekilde tamamlıyor. KULLANILDI yeni çekirdeği detaylandırırken. Her şeyi hesaba katarak, Qualcomm kesinlikle %45'lik muazzam bir CPU performansı artışı vaat ediyor 845'in üzerinde, şimdiye kadarki en büyük yıllık artış.
Snapdragon 855'in 'Prime core'undan bahsetmişken, büyük gelişmeler göz önüne alındığında Qualcomm'un bu yeni küme kurulumuna geçmesi de şaşırtıcı değil. LITTLE, ARM'ler tarafından etkinleştirildi DynamIQ teknoloji platformları. Temelde DynamIQ, çok çekirdekli işlemci tasarımında daha fazla esneklik ve ölçeklenebilirlik sağlar; belirli bir kümede birden fazla çekirdek tasarımına ve ayrıca çekirdek başına ince taneli voltaj kontrolüne olanak tanır. (EDIT: Bir Soru-Cevap bölümünde Qualcomm, Prime çekirdeğinin güç alanını performans kümesiyle paylaştığını ve burada açıklanan yardımcı programı sınırladığını doğruladı). A76, tek iş parçacığı söz konusu olduğunda sınırları zorladığı göz önüne alındığında, kendi saatine sahip böylesine yalnız bir birinci sınıf çekirdek için özellikle iyi bir seçimdir A75'e kıyasla saat başına %25 daha fazla tamsayı talimat ve %35 daha yüksek ASIMD ve kayan nokta performansı ile %90 daha yüksek performans sunar bellek bant genişliği. Kısacası A76, önceki nesillere göre daha büyük bir nesil yükselişi sunuyor ve bu da hiç şüphesiz Qualcomm'un da gelişimine katkıda bulunuyor. Snapdragon 855 için yıllık bazda normalden daha yüksek performans artışı (referans olarak Qualcomm, 845'in üzerinde %25 ila 30 artış gösterdi) 835). Bu, Qualcomm Snapdragon 855'in sonuçta ortaya çıkan performansını, Exynos 9810'da bulunan Samsung LSI Mongoose 3 (M3) çekirdeğinin önüne koymak için yeterli olabilir. ancak bu özel tasarım, Qualcomm çiplerinde olmayan bir şekilde güç verimliliğinden muzdaripti ve Snapdragon 855 büyük olasılıkla bunu yapmayacak. herhangi biri.
Son kullanıcı için ne anlama geliyor? Elbette, kıyaslama çekirdeklerinin artmasını beklemeliyiz; ARM, mobil cihazlar için %28 daha yüksek Geekbench puanları ve %35 daha iyi Javascript performansı öngörüyor. A76, son kullanıcı deneyimiyle çok az ilgisi olabilecek kıyaslamaların ötesinde, A75'in odaklanmaya devam ediyor. sürdürülebilir performansBu, kullanıcıların uzun oyun oturumları sırasında daha az kısıtlama beklemesi gerektiği anlamına gelir. 7nm'ye geçiş, yeni çekirdek tasarımıyla birleştiğinde kesinlikle gözle görülür bir pil performansı elde edilmesini sağlayacaktır. son kullanıcılar için yaşam iyileştirmeleri ve bu belki de bu setin en çekici özelliği. yükseltmeler. En iyi tek iş parçacıklı performansa odaklanan tek bir çekirdeğin, yeni 'Prime' çekirdeği de ilgi çekicidir. uygun şekilde yararlanmak üzere ayarlanmamış uygulamalar ve süreçler boyunca faydalı olduğunu kanıtlayın. çoklu iş parçacığı. Elbette 7nm üretim süreci Snapdragon 855'in diğer bloklarını da etkileyerek aynı güç tasarrufunu sağlıyor akıllı telefon fotoğrafçılığı için görüntü işleme gibi günlük kullanıcı deneyimine de dahil olan diğer bilgi işlem birimlerine.
'Snapdragon Elit Oyun Deneyimi' ve Adreno 640 GPU
Qualcomm Snapdragon 855 bu sefer ağırlıklı olarak oyunlara odaklanıyor; oyunların popülaritesi göz önüne alındığında bu şaşırtıcı olmayan bir gelişme Fortnite ve PlayerUnknown's Battlegrounds'un yanı sıra Asya'da mobil eSporların artan popülaritesi (evet, bu bir şey) gibi. Qualcomm'un gösterdiği rakamlara göre Newzoo 2017 Küresel Oyun Piyasası raporuMobil oyunlar, yıllık %25,5'lik artış sayesinde tüm oyun gelirlerinin %51'ini oluşturan 2018 yılı toplam gelirinin 70,3 milyar dolar olması bekleniyor.
Adreno 640 GPU sağlıklı bir deneyim sunuyor Grafik performansında %20 artışBu da Qualcomm'un bu alandaki rekabetteki liderliğini daha da güçlendiriyor. Referans olarak, Snapdragon 845, Snapdragon 835'e göre %30'luk bir artış sağladı ve Snapdragon 821'e göre de %30'luk bir iyileşme sağladı. Yine de bu, Qualcomm'u grafik performansında ve en önemlisi, eğer bu alanda da gelişmeyi başarabilirlerse, watt başına performansta önde tutacaktır. Bu rakamın ötesinde Qualcomm, Adreno konusunda her zamanki kadar gizli: entegre olduğunu duyduk güç yönetimi için mikro denetleyici ve 640'ın nasıl en düşük sürücü yüküne sahip olduğu, ancak şirket bundan bahsetmişti dahil edilmesi %50 daha fazla aritmetik mantık birimi (ALU'lar) yapay zeka performansını daha da hızlandıracak.
Qualcomm'un brifinglerde konuşmaya çok zaman harcadığı şeylerden biri, daha fazla mobil oyun deneyimine 'fiziksel tabanlı işleme' (PBR) getirme istekleriydi. PBR, gerçekçi grafik oluşturmaya olanak tanıyan, dokularda temsil edilen malzemeye veya yüzeyin mozaiklenmesine uygun olarak ışık akışını doğru bir şekilde modelleyen bir gölgeleme modelidir. Bu, oyun içi nesnelerin, aşınmalar ve aynasal vurgular gibi mikro yüzeylerin düzgün şekilde işlenmesi de dahil olmak üzere, gerçek dünyadaki malzemelerin görsel özelliklerini düzgün bir şekilde taklit etmesine olanak tanır. Bununla birlikte, en dikkat çekici iyileştirmeler, düz ve opak (simüle edilmiş) malzemelerden yapılmış olanlar bile dahil olmak üzere tüm yüzeylerin yansıtıcılığının ve parlaklığının daha doğru bir şekilde tasvir edilmesine olanak sağlamasıdır.
Qualcomm ve popüler Unity Engine'in arkasındaki geliştiriciler, PBR'yi daha erişilebilir hale getirmek için çalışıyorlar. ancak şirket aynı zamanda mobil oyunların Snapdragon için optimize edilmesi amacıyla diğer motor ve oyun geliştiricileriyle de çalışıyor cihazlar. Unity, Unreal, Messiah ve NeoX gibi oyun motorları halihazırda Snapdragon cihazları için optimize edilmiştir ve Snapdragon 855, yeni gibi en yeni grafik API'lerini destekler. Vulkan 1.1. Lineage II: Revolutions'ın arkasındaki NetMarble gibi stüdyolar da Snapdragon platformunun güçlü yönlerini en iyi şekilde sergilemek için geçmişte Qualcomm ile çalışmıştı. Üstelik onunla Aslanağzı 675, şu seviyeye ulaşan özel bir algoritmadan bahsedildiğini gördük: %90 daha az şaka Aynı platformla karşılaştırıldığında optimizasyonlar hariç ve aynı değişiklikler Snapdragon 855'te de geçerli. Bu optimizasyonların neleri gerektirdiği henüz belli değil ve bunların şu durumlarda uygulanabilir olmasını beklemiyoruz: ancak bu kesinlikle en azından daha büyük oyunlarda daha iyi performans anlamına gelecektir. Android.
Hepsinden önemlisi, Snapdragon 835 ve 845, sırasıyla oynatmaya ve yakalamaya izin veriyordu. 10 bitlik, gerçek HDR videoya sahip Qualcomm Snapdragon 855, video izleme olanağı sağlayan ilk mobil yonga seti olacak. gerçek HDR oyun deneyimi. Bu, neyse ki amiral gemileri akıllı telefonları arasında giderek yaygınlaşan gerçek HDR özellikli ekranları gerektirecek. Bu nedenle kullanıcılar, daha fazla ton derinliği, daha yüksek dinamik aralık (adından da anlaşılacağı gibi) ve gelişmiş kontrastla daha zengin renkler bekleyebilirler. Bu mutlaka sahip olunması gereken bir özellik değil, ancak mevcut HDR oyun deneyimini sunmuş olmak kesinlikle güzel. kurulumlar pahalı HDR'ye hazır TV'ler ve monitörlerin yanı sıra yetenekli bilgisayarlar ve belirli oyunlar gerektirir konsollar. Qualcomm Snapdragon 855 ile oyunlarda HDR muhtemelen daha erişilebilir ve kullanışlı olacak (elbette dokunmatik ekran kontrolleri hariç).
Yapay zeka iş yükleri için yeni Hexagon 690 DSP
Şirket, pazarlama materyallerinde açıkça "sinirsel işlem birimi" olarak adlandırmasa da yapay zeka iş yükleri yeni ve geliştirilmiş Hexagon 690 DSP'den de yararlanacak. Qualcomm bu ortak işlemcileri nesiller önce sessizce tanıttı (QDSP6 v6'nın doğru şekilde tanıtılmasıyla). 820 ile birlikte), ancak yakın zamana kadar bunları daha iyi SoC bloklarından bazıları olarak sunmaya başlamamışlardı. AI. Başlangıçta görüntüleme iş yüklerini hızlandırmak için tasarlanan DSP'nin mimarisi, özellikle Hexagon Vector eXtensions'ın (HVX) eklenmesiyle makine öğrenimi görevleri için mükemmel bir seçim haline geldi. DSP, performansın bir kısmını korurken, sabit işlevli donanıma göre daha programlanabilirdir. Uygulamaya özel işlemci bloklarını karakterize eden, skaler ve vektörü büyük ölçüde hızlandıran verimlilik avantajları operasyonlar. Bu, DSP'ye aktarılabilen, sürekli değişen görüntü işleme algoritmaları için mükemmel olduğunu kanıtladı, ancak aynı zamanda doğal olarak yapay zeka iş yüklerine de katkıda bulundu. Hexagon DSP bir makine öğrenimi için nimet Binlerce bit veriyi işleyebilen mükemmel donanım düzeyinde çoklu iş parçacığı ve paralel hesaplama sayesinde uç cihazlarda Ortalama bir CPU çekirdeğinin döngü başına yüzlerce bitiyle karşılaştırıldığında işlem döngüsü başına vektör birimleri ve birden fazla boşaltma hizmeti oturumlar.
Hexagon DSP, cihazın DDR bellek denetleyicisini atlayarak verileri doğrudan görüntüleme sensöründen DSP'nin yerel belleğine (L2 Önbellek) aktarabildiği için görüntüleme görevleri için özellikle uygundur. Örneğin Google, kendi algoritmalarını sunmadan önce Pixel ve Pixel 2'nin HDR+ algoritmalarını güçlendirmek için Hexagon DSP'nin görüntü işleme özelliğini kullandı. Piksel Görsel Çekirdek. Ayrıca keşfedebileceğiniz popüler Google Kamera bağlantı noktalarından en iyi sonuçları alan, Hexagon'a hazır cihazlardır. Burada. Sanal ve artırılmış gerçeklik iş yüklerinde kullanıldı ve meşhur artık geçersiz Tango Projesi Lenovo Phab 2 Pro Ve ASUS ZenFone AR. Bununla birlikte, Snapdragon amiral gemisi cihazlarını uygulayan OEM'lerin çoğu, görüntü işleme için şu veya bu şekilde Hexagon DSP'yi kullanıyor; bunu aşağıdaki gibi araçları kullanarak doğrulayabilirsiniz: Aslanağzı Profilcisi.
Peki yeni DSP'deki yenilikler neler? Hexagon 690, dört skaler iş parçacığıyla birlikte çalışmak için vektör hızlandırıcıların (HVX) sayısını ikiye katlayarak ikiden dörde çıkardı; bu da performansın %20 oranında arttığını gösteriyor. Üstelik Hexagon 690, mobil cihazlar için ilk tensör hızlandırıcıyı da beraberinde getiriyor. Altıgen Tensör Hızlandırıcı (HTA). Bu önemli bir eklentidir: Pahalı matris çarpımı için donanım hızlandırma görevi görür ve ayrıca doğrusal olmayan işlevleri (sigmoid ve ReLU gibi) donanım düzeyinde entegre ederek daha da hızlandırır çıkarım. DSP'deki bu değişikliklerin şu anlama gelmesi gerekiyor: daha iyi sesli asistan performansıSıcak kelime algılamadan cihaz içi komut ayrıştırmaya kadar, örneğin gelişmiş yankı giderme ve gürültü bastırma olanağı sunar. Qualcomm, yapay zeka iş yükünün faydalanmasına olanak tanıyan eksiksiz bir heterojen bilgi işlem platformu sağladıklarını vurguluyor ya CPU, GPU ya da DSP ya da üç bloğun herhangi bir kombinasyonu -- Qualcomm'dan Gary Brotman'ın sözleriyle, bu onun "birden fazla çekirdek, donanımdan daha fazlasıdır, eksiksiz bir sistemdir". 4. nesil "Qualcomm AI Engine" donanımın da ötesine geçiyor; ayrıca erişim için Snapdragon Nöral İşleme SDK'sı ve Hexagon NN için de destek buluyoruz. yukarıda belirtilen blokların yanı sıra Android NN API ve Caffe/Caffe 2, TensorFlow/Lite ve ONNX (Açık Sinir Ağı) gibi popüler makine öğrenimi çerçeveleri Değişme). Toplamda Snapdragon 855 şunları sunabilir: ham yapay zeka performansının üç katı selefine göre (ve Huawei ile karşılaştırıldığında iki kat) daha da üstün Saniyede 7 trilyon işlem (TOP'lar). Ancak Qualcomm'un tek bir özel bloğa odaklanmak yerine heterojen bir bilgi işlem çözümüne odaklanmaya devam ettiğini unutmayın.
Hexagon DSP hakkında daha fazla bilgi edinmek için şu adrese göz atın: geçen yılın parçası AI iş yüklerine nasıl yardımcı olduğunu ayrıntılarıyla anlatıyor.
Özetle, Snapdragon 855'in bilgi işlem paketi, son yıllarda gördüğümüz daha etkili yıllık iyileştirmelerden bazılarını beraberinde getiriyor. Spectra 380 ISP-CV, bunu ayrı bir makalede ele aldık4K 60FPS HDR video kaydı gibi mükemmel yeni özellikleri mümkün kılarak performans ve güç verimliliğinde de muazzam artışlar sağlıyor ile portre modu veya arka plan değişimi (oldukça esnek!).
Bu makalede açıklandığı gibi, bu gelişmelerin ve yeni özelliklerin kullanıcı deneyimi boyunca somut bir şekilde hissedilmesi gerekiyor. Qualcomm Snapdragon 855'i sabırsızlıkla bekliyoruz ve yakında derinlemesine test edeceğiz; bu nedenle en son Snapdragon 855 haberleri ve analizleri için XDA-Developers'ı takip etmeye devam edin!