Куалком процессор – ▷ Купить смартфоны с процессором Qualcomm с E-Katalog — цены интернет-магазинов России на смартфоны с процессором Qualcomm
Qualcomm — Википедия
| Qualcomm Inc. | |
|---|---|
 | |
 | |
| Тип | Публичная компания |
| Листинг на бирже | NASDAQ: QCOM |
| Основание | 1985 |
| Основатели | Ирвин Якобс |
| Расположение | Сан-Диего, Калифорния, США |
| Ключевые фигуры | Пол Якобс (председатель совета директоров), Кристиано Амон (исполнительный вице-президент), Стив Молленкопф (CEO), Дерек Аберле (президент) |
| Отрасль | Wireless, SoC |
| CDMA Chipsets, BREW, Eudora, OmniTRACS, MediaFLO, QChat, uiOne | |
| Оборот | ▲ $23,55 млрд (2016 год)[1] |
| Операционная прибыль | ▲ $6,31 млрд (2016 год)[1] |
| Чистая прибыль | ▲ $5,70 млрд (2016 год)[1] |
| Число сотрудников | 37,000 (2019) |
| Дочерние компании | Ubiquam, Qualcomm Atheros |
| Сайт | www.qualcomm.com |
 Медиафайлы на Викискладе | |
«Куа́лкомм»[2] («Qualcomm Inc.») — компания по разработке и исследованию беспроводных средств связи, а также SoC, расположенная в Сан-Диего, Калифорния, США.
Главный офис QualcommКомпания основана в 1985 году Ирвином Якобсом, Франклином Антонио [3] и др.
В 1999 году производство базовых станций было продано компании Ericsson.
В 2000 году компания приобрела SnapTrack[en], разработчика систем A-GPS для мобильных телефонов под маркой gpsOne[en].
В 2000 году производство сотовых телефонов было продано японской компании Kyocera. Компания сосредоточилась на разработке и лицензировании технологий беспроводной связи, а также производстве ASIC реализующих эти технологии.
В 2002 году «дочка»[уточнить] Qualcomm заключила четырёхлетний контракт с компанией Ubiquam на разработку сотового телефона стандарта CDMA-450.
В 2006 году Qualcomm приобрела компанию Flarion Technologies, специализировавшуюся в области OFDM-связи[4].
В 2011 году состоялось крупнейшее[уточнить] приобретение, когда компания Qualcomm за $3,1 млрд поглотила компанию Atheros Communications[5].
В марте 2014 года пост генерального директора компании занял Стив Молленкопф
В 2016 году антимонопольный комитет Южной Кореи оштрафовал американскую компанию Qualcomm на $853 млн долларов США за нарушение антимонопольного законодательства и злоупотребление собственным положением для ведения нечестной торговли. Также Qualcomm обвиняется в принуждении своих клиентов к подписанию патентных лицензионных договоров при продаже чипов, хотя патенты на эти чипы Qualcomm прямо не принадлежат. В 2009 году антимонопольный комитет Южной Кореи оштрафовал компанию Qualcomm из-за использования дискриминационных сборов ($207 млн по курсу 2009 года). В 2015 году Qualcomm оштрафовали в Китае на $975 млн[7].
В декабре 2016 года Qualcomm продемонстрировала первый в мире процессор Centriq 2400, использующий 10-нанометровую технологию FinFET и рассчитанный на использование в центрах обработки данных и облачных платформах.[8]
10 ноября 2017 года Qualcomm Datacenter Technologies заявила о коммерческом старте поставок серверных процессоров Centriq 2400, базирующихся на 64-битных вычислительных ядрах Falkor с поддержкой команд ARMv8. Стоимость чипа составляла $1.995. [9]
13 мая 2018 года старший вице-президент компании Ананд Чандрасехер ушёл в отставку. Комментировать причины ухода Чандрасехера компания отказалась.[10]
14 июня 2018 года глава QDT Кристиано Амон заявил об реструктуризации подразделения, а под сокращение рабочих мест попали 280 специалистов. Однако по заявлению стало известно, что Qualcomm не отказывается от дальнейшей разработки серверных процессоров.[11][12]
В июне 2019 года компания запретила сотрудникам общаться с коллегами из Huawei из-за санкций США[13].
Производство CDMA Chipsets[en], BREW, Eudora, OmniTRACS, MediaFLO[en], QChat, uiOne.
Процессор Qualcomm[править | править код]
В 2005 году, лицензировав у компании ARM её процессорное ядро Cortex A8, компания Qualcomm разработала на его основе собственный микропроцессор для мобильных телефонов на ядре Scorpion
В 2008 году выпущен коммуникатор HTC Touch Diamond с процессором Qualcomm MSM7201A на частоте 528 МГц.
Qualcomm MSM7201A является модифицированным аналогом Qualcomm MSM7200(A). Одним из новшеств стало уменьшение техпроцесса с 90 нм до 65 нм, вследствие чего повысилась тактовая частота с 400 МГц до 528 МГц. Процессор базируется на наборе инструкций ARMv6. Начиная с Qualcomm MSM7200A, все будущие чипсеты, в том числе и сам MSM7200A, оснащены FPU блоком для работы с числами с плавающей запятой, в то время как предшественники могли выполнять лишь целочисленные операции. Так же HTC Touch Diamond является первым коммуникатором, в котором полноценно используются драйверы для ускорителя ATI Imageon [en].
Чипсеты фирмы Qualcomm начиная с MSM7200 имеют встроенный графический чип Imageon фирмы AMD, который стал Adreno.
Чипсеты Qualcomm имеют 2D/3D ускоритель, базирующийся на OpenGL ES и DirectX Mobile библиотеках, и обеспечивают аппаратную обработку до 4 млн полигонов в секунду и до 133 млн пикселей в секунду, поддержку камер до 10 мегапикселей, аппаратное кодирование и декодирование MPEG4 и H.264 кодеков. Графическое ядро поддерживает AA-сглаживание текстур, NURBS, полигональный рендеринг, вертексные и пиксельные шейдеры, динамическое освещение, отсечение, наложение текстур и работает на частоте в 900МГц.
Несмотря на свой потенциал (на 2008 год), чипсет лишь в теории мощнее конкурентов Nvidia GoForce5500 и Intel 2700G[en], однако с появлением ОС Google Android ситуация резко изменилась в пользу Qualcomm.
Сейчас осуществляется переход от архитектуры Scorpion
Одноядерный чип с названием MSM8930 имеет частоту до 2,5 ГГц и предназначен для смартфонов. Чип получит графическое ядро Adreno 305, в шесть раз более производительное, чем Adreno 200, и на 50 процентов мощнее, чем Adreno 205.
Двухъядерный процессор маркируется как MSM8960. Он получит графику Adreno 225, которая в восемь раз мощнее Adreno 200. Кроме того, чип поддерживает двухканальный режим работы оперативной памяти LPDDR.
Четырёхъядерный чип APQ8064 получит графическое ядро Adreno 320, которое в 16 раз производительнее Adreno 200. Процессор станет основой устройств с большим экраном. APQ8064 поддерживает мобильную и компьютерную оперативную память, интерфейсы PCIe и USB.
По состоянию на 2013 год Qualcomm выпускает такие процессоры как[источник не указан 2486 дней]:
- Qualcomm APQ8064 (S4 pro), 1500 МГц четырёхъядерный (основа LG Optimus G[en], Nexus 4, Nexus 7 (2013), Sony Xperia Z, OPPO Find 5, ZTE Nubia Z5[nl], ZTE Grand S[nl])
- Qualcomm MSM8960 (S4), 1500 МГц двухъядерный (Samsung I8750 Ativ S[en], HTC One XL,Nokia Lumia 920, Nokia Lumia 820, Nokia Lumia 1020[14], Motorola RAZR HD, Motorola Razr M, Sony Xperia V)
- Qualcomm MSM8260A (S4), 1500 МГц двухъядерный (HTC One S[en], Sony Xperia TX, Sony Xperia T, HTC Windows Phone 8X[en], SHARP Aquos Phone SH930W)
- Qualcomm MSM8260T (S3), 1500 МГц, двухъядерный, асинхронные ядра (основа HTC Sensation XE, Sony Xperia S)
- Qualcomm MSM8260 (S3), 1200 МГц, двухъядерный, асинхронные ядра (основа HTC Sensation)
- Qualcomm MSM 8255Т (S2), 1400 МГц, одноядерный (основа Samsung i8510 Galaxy W, Sony Ericsson Xperia Arc S, Huawei Honor U8860)
- Qualcomm MSM8255 (S2), 1000 МГц, одноядерный (основа HTC Desire S, HTC Incredible S, HTC Desire HD, Sony Ericsson Xperia Arc, Nokia Lumia 800, Nokia Lumia 710)
- Qualcomm QSD8250 (S1), 1000 МГц, одноядерный (основа HTC Desire, HTC HD2)
- Qualcomm MSM7230 (S1), 800 МГц, одноядерный (основа HTC Desire Z)
- Qualcomm MSM7227 (S1), 600 МГц, одноядерный (основа HTC Legend, HTC Gratia, HTC Wildfire S)
- Qualcomm MSM7227T (S1), 800 МГц, одноядерный (основа LG Optimus Link, LG Optimus Hub, Samsung S5830 Galaxy Ace, Samsung S5660 Galaxy GIO, Samsung Galaxy Gio)
- Qualcomm MSM7227A (S1), 1000 МГц, 800 Мгц одноядерный (основа Nokia Lumia 610, ZTE v880e, Sony Xperia J)
- Qualcomm MSM7225 (S1), 528 МГц, одноядерный (основа HTC Wildfire, HTC Touch3)
- Qualcomm MSM7225A (S1), 600 МГц, одноядерный (основа HTC Explorer, Motorola Defy mini[en])
- Qualcomm MSM7200A (S1), 528 МГц, одноядерный (основа HTC Hero, Sony Ericsson Xperia X1)
Программное обеспечение Qualcomm[править | править код]
QPST (Qualcomm Product Support Tool), QXDM (Qualcomm eXtensible Diagnostic Monitor) — официальное бесплатное ПО для программирования (QPST) и диагностики (QXDM) оборудования на базе процессоров Qualcomm.
IMOD — технология формирования цветного изображения от компании Qualcomm, в основе которой лежит метод интерференции световых волн
- Mock, Dave. The Qualcomm Equation. — American Management Association, 28 февраля 2005. — ISBN 0-8144-0818-4.
Snapdragon S4 — линейка мобильных систем-на-чипе компании Qualcomm
Содержание
Введение
Нашим читателям хорошо известно, что мобильные решения за последние пару лет затмили настольные ПК. Но совсем не в том смысле, что последние никому не нужны, а в том, что информационное поле сейчас почти полностью захвачено смартфонами и планшетами. Это и понятно, мощность настольных компьютеров давно достаточна среднестатистическому пользователю, да и ничего действительно нового и интересного для ПК давно не придумывалось. Поэтому и производители, и пользователи, а также и мы перенесли своё внимание на новую нишу рынка. Такова уж природа человека — его желательно постоянно заинтересовывать чем-то новеньким.
Посмотрите статистику «самых читаемых статей за последние три месяца» на главной странице нашего сайта. Равно как и аналогичные данные на любом из IT-сайтов широкого профиля, она показывает, что именно материалы о мобильных решениях завоевали наибольшую популярность среди читателей. Почти постоянно первые места заняты обзорами топовых коммуникаторов и планшетов. Причём чаще всего это обзоры с точки зрения простого пользователя, которому не интересны тонкости внутреннего устройства этих продуктов, зато важен обзор функциональности. Оно и немудрено, ведь большинство пользователей автомобилей или телевизоров ровно так же знают очень мало подробностей об устройстве этих вещей.
Но наш сайт старается рассказывать в том числе и о деталях внутренней организации различных устройств — тем интересующимся читателям, которых хоть и не слишком много, но они всё же есть. Ранее мы уже рассматривали несколько систем-на-чипе, которые лежат в основе некоторых смартфонов и планшетов: NVIDIA Tegra 2, NVIDIA Tegra 3, Intel Medfield. Это те системы-на-чипе, которые были в последнее время на слуху, как говорится. Но самые распространённые мобильные устройства из продающихся на данный момент основаны совсем на других SoC. Если не брать чипы, спроектированные компанией Apple, о технических деталях которых известно не слишком многое, то больше всего распространены устройства на базе чипов Qualcomm — именно эта компания является сейчас сильнейшим игроком на мировом рынке систем-на-чипе.
В упомянутых выше материалах мы подробно рассказывали, что такое системы-на-чипе (SoC) и из чего они состоят, упоминали и то, каким образом они разрабатываются разными компаниями. Так, большинство компаний берёт готовые дизайны вычислительных ARM-ядер и GPU у сторонних разработчиков и конструирует на основе этих блоков целые системы-на-чипе. Но некоторые производители, такие как Qualcomm, сами проектируют вычислительные ядра, совместимые с системой команд ARM. Таким было ядро Scorpion в предыдущих чипах компании, таким стало и ядро Krait в современных системах-на-чипе семейства Snapdragon S4, которое мы сегодня рассмотрим.
Qualcomm — это не единственная компания, которая поставила своей задачей улучшить производительность вычислительных ядер и их энергоэффективность, создав ARM-ядро собственной архитектуры, не используя современные наработки компании ARM (такие как ядро Cortex-A15). Как стало известно не так давно, этим же путём пошла и компания Apple, выпустив iPhone 5, основанный на новой системе-на-чипе, использующей ARM-ядра своей собственной архитектуры (но ARM-совместимые, естественно). В свою очередь, компания NVIDIA до сих пор избирала путь использования дизайна ARM с увеличением количества ядер и их тактовой частоты, ведь их Tegra 3 имеет 4+1 ядро CPU. Но и в NVIDIA занимаются улучшением архитектуры для будущих решений, потому что это позволяет получить преимущество в широком круге задач.
Компания Qualcomm давно имеет такую лицензию на архитектуру ARM, которая позволяет им разрабатывать свои собственные микроархитектуры, совместимые с набором инструкций ARM, чем они и занимаются уже какое-то время. До выхода Apple iPhone 5 именно компания Qualcomm была, по сути, единственным игроком на рынке SoC, который использовал ARM-ядра собственной архитектуры. Основным плюсом такого подхода является то, что дизайн собственной разработки может иметь лучшие характеристики по сравнению с дизайном ARM, в том числе по энергоэффективности — важнейшему для мобильных решений параметру. Ну а в недостатки можно записать совершенно очевидные затраты на проектирование собственной CPU-архитектуры и возможные потери во времени из-за её разработки.
Первой собственной ARM-архитектурой, применённой в системе-на-чипе Snapdragon, стала вычислительная архитектура Scorpion. Это было оптимизированное ядро дизайна ARM Cortex с исполнением команд по очереди (in-order), и в системах-на-чипе Qualcomm времен 2009-2010 годов применялись по одному-два ядра Scorpion с частотами до 1,5 ГГц. Так как позднее в 2011 году у конкурентов (NVIDIA, Texas Instruments, Samsung и др.) вышли уже двухъядерные SoC на базе более мощной архитектуры Cortex-A9, то Qualcomm немного отстала по производительности, поскольку скорость Scorpion была несколько ниже.
Но в 2012 году компания всерьёз настроилась вернуться в битву на рынке мобильных систем-на-чипе, выпустив серию Snapdragon S4, основанную на новой микропроцессорной ARM-совместимой архитектуре под названием Krait. Именно Qualcomm стала первой, кто превзошёл производительность Cortex-A9, да ещё и выпустив первые SoC с использованием современного техпроцесса 28 нм в массовых количествах. Кроме улучшенных ARM-ядер, в новых чипах Qualcomm можно выделить встроенную модемную часть с поддержкой LTE и высокой энергоэффективностью, а также модифицированное видеоядро Adreno, получившее новые возможности и значительно возросшую 3D-производительность. Сегодня мы подробно разберём все детали архитектуры новых систем-на-чипе Qualcomm, решения на базе которых уже вышли на рынок.
Линейка систем-на-чипе Snapdragon S4
Итак, как вы уже поняли, Snapdragon — это общее название семейства систем-на-чипе для мобильных решений (смартфонов, планшетов и смартбуков) компании Qualcomm. Имена серий продуктов (S1, S2, S3 и S4) используются для указания поколения SoC — чем выше число, тем более современный чип. Но у названий есть ещё и серии: Play, Plus, Pro и Prime — они указывают на предназначение данных систем-на-чипе, в зависимости от требуемых функциональности, мощности и потребления энергии. Давайте рассмотрим технические характеристики уже анонсированных моделей SoC, сведя их в удобную таблицу:
| Серия | Play | Plus | Pro | Prime |
|---|---|---|---|---|
| Модели чипов | MSM8225 MSM8225Q MSM8625 MSM8625Q | APQ8060A MSM8960 MSM8660A MSM8260A APQ8030 MSM8930 MSM8630 MSM8230 MSM8627 MSM8227 | APQ8064 MSM8960T | MPQ 8064 MSM 8974 |
| CPU | Два/четыре ядра Cortex-A5, до 1,2 ГГц | Два ядра Krait, 1,0—1,7 ГГц | Два/четыре ядра Krait, до 1,7 ГГц | Четыре ядра Krait, 1,7—2,5 ГГц |
| GPU | Adreno 203 | Adreno 225 или 305 | Adreno 320 | Adreno 320 |
| Память | один канал LPDDR2 | один/два канала LPDDR2 | два канала LPDDR2 | два канала LPDDR2/LPDDR3 |
| Модем | 3G/4G | 3G/4G/LTE (выборочно) | 3G/4G/LTE (выборочно) | нет |
| Bluetooth | Отдельный BT 3.0 | Встроенный BT 4.0 | Встроенный BT 4.0 | Встроенный BT 4.0 |
| Wi-Fi | Отдельный 802.11n (2,4 ГГц) | Встроенный 802.11n (2,4/5 ГГц) | Встроенный 802.11n (2,4/5 ГГц) | Встроенный 802.11n (2,4/5 ГГц) |
| Техпроцесс | 45/40 нм | 28 нм | 28 нм | 28 нм |
| Устройства | Huawei Ascend G330D HTC Desire X HTC Desire SV | ASUS Padfone ASUS Transformer Pad Infinity HTC Windows Phone 8S HTC One S HTC Evo 4G LTE Sony Xperia T/V Nokia Lumia 820/920 Samsung Galaxy S III (версии) Motorola Droid Razr HD/Maxx HD | LG Optimus G Xiaomi MI-2 ASUS Padfone 2 HTC J Butterfly HTC Droid DNA Google Nexus 4 |
Как видите, характеристики соответствуют предназначению систем-на-чипах. Версии для дешёвых коммуникаторов имеют более простые ядра Cortex-A5, сравнительно слабый GPU, одноканальную память, отсутствие поддержки LTE и требуют отдельных чипов для поддержки беспроводных сетей. При их изготовлении используются не самые новые техпроцессы. Более мощные SoC для коммуникаторов высокого уровня имеют ядра Krait, видеоядро Adreno нового поколения, поддерживают до двух каналов памяти и имеют встроенную поддержку LTE, Wi-Fi и BT. Они уже делаются по нормам 28 нм, как и самые мощные решения Prime, не имеющие встроенной модемной части, зато предлагающие наибольшую частоту CPU и GPU, а также поддержку двух каналов памяти LPDDR3.
Причём линейка Snapdragon S4 постоянно дополняется новыми моделями. В сентябре были анонсированы новые системы-на-чипе моделей MSM8225Q и MSM8625Q — они обе принадлежат к линейке Snapdragon S4 Play и предназначены для применения в недорогих коммуникаторах. После их выхода линейка Snapdragon S4 Play предлагает двухъядерные и четырёхъядерные CPU для смартфонов от начального уровня до более мощных устройств с высоким разрешением экрана, поддержкой видео высокого разрешения и т. п. Поставки улучшенных моделей начнутся в конце года, а продукция на их основе ожидается к появлению на рынке в первом квартале следующего.
Обе эти системы-на-чипе (MSM8225Q и MSM8625Q) являются улучшенными моделями MSM8225 и MSM8625 из той же линейки Snapdragon S4 Play. Пусть они и основаны на слабых CPU-ядрах Cortex-A5, зато они четырёхъядерные. Старые модели без индекса «Q» имеют по два ядра, а новые четырёхъядерные поддерживают память LPDDR2 с большей пропускной способностью, а также кодирование и декодирование видеоданных высокого разрешения. В чип MSM8625Q интегрирован многорежимный UMTS/CDMA-модем, а MSM8225Q имеет модемную часть с поддержкой UMTS. Хотя оба чипа и не имеют встроенной поддержки Wi-Fi, Bluetooth 4.0 и FM, но для этого можно использовать внешние чипы Qualcomm Atheros AR6005 и WCN2243.
Также Qualcomm недавно анонсировала Snapdragon S4 Plus модели MSM8930, которая поддерживает все существующие мобильные сети в Китае: UMTS, CDMA и TD-SCDMA, а также LTE-TDD. MSM8930 с поддержкой LTE-TDD и TD-SCDMA будет доступен в те же сроки — в начале 2013 года в виде готовых устройств. В общем, широкий выбор мобильных систем-на-чипе Snapdragon S4 позволяет производителям смартфонов и планшетов подобрать максимально подходящий SoC для их нужд. Кроме того, новые чипы линеек Snapdragon S4 Play и Plus позволят легко перенести существующий дизайн со Snapdragon S1 на S4, с увеличением производительности и функциональности такой версии.
Архитектура Krait
«Сердцем» системы-на-чипе в поколении Qualcomm Snapdragon S4 стало универсальное ядро, получившее название Krait. Все SoC под названием Snapdragon S4, за исключением серии Play, имеют в своей основе именно это вычислительное ядро, которое является собственной разработкой компании. Если предыдущее ядро Scorpion имеет много схожего с ARM Cortex-A8, но отличается более высокой производительностью при исполнении SIMD-инструкций, то Krait — это уже заметно более высокий уровень.
По сравнению с ядром Scorpion новая архитектура гораздо более продвинутая, и она имеет архитектурные сходства с более современным ядром ARM — Cortex-A15. Ядро Krait способно выбирать и декодировать три любые инструкции из набора ARMv7-A за один такт — в отличие от двух инструкций за такт у Scorpion и Cortex-A9. Уже одно это изменение позволило значительно увеличить количество исполняемых инструкций за такт (IPC). Как и предшествующий Scorpion, кроме ускорения целочисленных вычислений Krait отличается и улучшенным блоком операций с плавающей запятой и 128-битных SIMD-инструкций. Сравним все интересующие нас архитектуры по их основным характеристикам:
| ARM Cortex-A5 | ARM Cortex-A8 | ARM Cortex-A9 | Qualcomm Scorpion | Qualcomm Krait | ARM Cortex-A15 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Кол-во декодеров | 1 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 |
| Стадий конвейера | 8 | 13 | 8 | 10 | 11 | Более 15 |
| Внеочердное исполнение | Нет | Нет | Да | Да (не спекул.) | Да | Да |
| Встроенный FPU | VFPv4-D16 (опция) | VFPv3 | VFPv3-D16 (опция) | VFPv3 | VFPv4 | VFPv4 |
| Набор инструкций NEON | Да (128-бит, опция) | Да (128-бит, частично) | MPE (64-бит, опция) | Да (128-бит) | Да (128-бит) | Да (128-бит) |
| Техпроцесс | 40 нм | 65/45 нм | 45/40/32 нм | 65/45 нм | 28 нм | 32/28 нм |
| Кэш-память L1 | до 16 + 16 КБ (на ядро) | 32 + 32 КБ | 32 + 32 КБ | 32 + 32 КБ | 16 + 16 КБ (4 + 4 КБ L0) | 32 + 32 КБ (на ядро) |
| Кэш-память L2 | ? | 512 КБ | до 1 МБ | 256 КБ на ядро | 0,5 МБ на ядро | до 1 МБ на ядро |
| Количество ядер | 1—4 | 1 | 1—4 | 1—2 | 2—4 | 2—8 |
Хотя стадии выборки и декодирования в Krait соответствуют концепции выполнения инструкций по порядку (In-Order), но само по себе их исполнение — внеочередное (Out-of-Order), как и у Cortex-A15. В то время как ядро Scorpion имеет лишь три порта для запуска инструкций, у Krait их количество увеличилось до семи. Также Krait может выдавать до четырёх инструкций единовременно. Дополнительные порты помогают поднять количество исполняемых инструкций за такт и увеличить итоговую производительность ядра Krait.
Инженеры компании Qualcomm немного удлинили целочисленный конвейер в Krait по сравнению со Scorpion. Конвейер старого ядра имеет 10 стадий, а Krait — 11 стадий. Для сравнения, дизайн схожего по возможностям ARM Cortex-A15 имеет 15 стадий в целочисленном конвейере. С одной стороны, длинный конвейер Cortex-A15 должен дать преимущество в достижении более высокой тактовой частоты, а с другой — ядро Qualcomm зато содержит больше блоков с ручной оптимизацией логики (custom logic) по сравнению со стандартным дизайном ARM, что также должно давать преимущество по достижению высоких тактовых частот. И вполне вероятно, что в реальности их частоты будут схожи, но более короткий конвейер Krait принесёт некоторое преимущество.
В остальном Krait и Cortex-A15 на бумаге схожи, разве что ядра ARM умеют работать в восьмиядерной конфигурации, а также могут иметь больше кэш-памяти первого и второго уровней в расчёте на каждое вычислительное ядро. В целом уровень нынешних мобильных решений можно наглядно оценить по такому примеру: если поколение Cortex-A8 можно условно приравнять к первым настольным процессорам Intel Pentium, то современное ядро Qualcomm (да и Cortex-A15) по своей архитектуре схоже уже с Intel P6 — суперскалярной архитектурой, лежащей в основе процессоров Pentium II. И архитектурные особенности Krait (в частности — внеочередное исполнение инструкций) вместе с высокой тактовой частотой должны позволить Krait быть производительнее своего x86-совместимого конкурента — Intel Atom в виде мобильных решений типа Medfield.
Подсистема памяти
Ядро Krait имеет три уровня кэш-памяти: L0, L1 и L2. Первые два уровня являются выделенными для каждого ядра в составе SoC, а третий уровень (L2-кэш) разделяется между ядрами. Каждое ядро Krait имеет 8 КБ кэш-памяти уровня L0 (по 4 КБ для инструкций и для данных), этот кэш эксклюзивный, и данные в нём не обязательно должны дублироваться в L1. Доступ к этому виду кэш-памяти очень быстрый — один цикл, и его наличие позволяет понизить потребление энергии, которое увеличилось бы при использовании L1-кэша.
Что касается кэш-памяти первого уровня, то её объём в каждом ядре больше — 32 КБ (по 16 КБ для инструкций и данных). Доступ к ней также осуществляется за один цикл, и разница между L0 и L1 есть только в потреблении энергии: «нулевой» уровень кэш-памяти позволяет повысить экономичность ядра Krait, но не производительность. Это уникальное решение компании Qualcomm, которое есть только в их системах-на-чипе.
Кэш-память второго уровня (L2) разделяется между всеми вычислительными ядрами системы-на-чипе. Её объём был повышен по сравнению с ядром Scorpion, и на каждое ядро теперь условно приходится по 512 КБ L2-кэша. Соответственно, в двухъядерных моделях SoC общий объём кэш-памяти второго уровня составляет 1 МБ, а в четырёхъядерных — 2 МБ.
Самое большое отличие между кэш-памятью L0/L1 и второго уровня — в их скорости. Если первые два уровня работают на частоте ядра и при том же напряжении, что и ядра, то L2-кэш имеет отдельные линии питания и работает на своей частоте (до 1,3 ГГц). Это также нужно для экономии потребляемой энергии, ведь L2-кэш в некоторых случаях можно и вовсе отключить по возможности или необходимости.
Ещё одним улучшением по сравнению со Scorpion можно признать то, что Krait не имеет ограничений по двухканальному доступу к внешней памяти. Хотя у Scorpion уже был двухканальный контроллер LPDDR2-памяти, только один из них был доступен для внешней памяти, и решения на базе старых систем-на-чипе в итоге чаще всего имели лишь одноканальный доступ к оперативной памяти. В Krait это ограничение убрано, можно использовать оба канала памяти в любой конфигурации.
Использование двухканального доступа должно увеличить производительность современных SoC, ограниченных в некоторых задачах именно пропускной способностью памяти. А что касается объёма поддерживаемой оперативной памяти, то Krait поддерживает расширение физической адресации памяти до 40 бит — Large Physical Address Extension (LPAE), как и Cortex-A15, поэтому оба ядра способны адресовать более чем 4 ГБ памяти.
Техпроцесс и тактовая частота
Системы-на-чипе компании Qualcomm с ядрами Krait стали первыми чипами для мобильных устройств, выпущенными на основе самого современного техпроцесса 28 нм. Хотя компания сотрудничает одновременно с производителями TSMC и Global Foundries, первые чипы семейства производятся на фабрике тайваньской TSMC. Для этих микросхем используется обычный техпроцесс 28 нм «LP», а не 40 нм «LPG», как для NVIDIA Tegra 3, например. О разнице в техпроцессах мы подробно писали в предварительном обзоре системы-на-чипе NVIDIA.
У указанных компаний несколько разный подход к проектированию систем-на-чипах. Qualcomm полагает, что «LP»-техпроцесс в целом лучше подходит для мобильных устройств, так как большую часть времени мобильные чипы работают на невысокой частоте, а «G»-транзисторы помогают снизить утечки лишь при высоких частотах и напряжениях. По мнению компании, «LP» обеспечивает более выгодные характеристики энергоэффективности, когда «G» достигает предела по тепловыделению:
Как и в предыдущих ядрах Scorpion, в новом дизайне Krait используются выделенные линии питания для каждого из ядер — в отличие от тех же SoC производства NVIDIA. Сделано это, в том числе, для того, чтобы обеспечить возможность работы каждого из них на собственной тактовой частоте и на сниженном напряжении. Независимое питание и частота ядер даёт решениям Qualcomm преимущество по энергопотреблению и энергоэффективности во многих задачах.
Первой моделью SoC на базе ядер Krait стала двухъядерная модель Snapdragon S4 под наименованием MSM8960 — CPU-ядра в ней работают на частоте в 1,5 ГГц. В чипе второй ревизии частоту поднимут до 1,7-2 ГГц при том же напряжении в 1,05 В, при котором Scorpion работал лишь на частоте 1,55 ГГц. Новый техпроцесс TSMC при этих показателях (равном напряжении у Scorpion и Krait и более высокой частоте у последнего) позволил снизить потребление каждого ядра в некоей задаче с 0,432 Вт до 0,265 Вт.
Так что можно с уверенностью утверждать, что новые системы-на-чипе на основе вычислительных ядер Krait должны значительно улучшить показатели энергоэффективности мобильных устройств во всех задачах, и решения на базе чипов Snapdragon S4 в автономном режиме теоретически должны работать дольше своих предшественников, а в производительном будут значительно быстрее их.
Производительность и энергопотребление
Сравнительную производительность разных ARM-ядер проще всего оценить по показателю DMIPS (Dhrystone Millions of Instructions per Second) — миллионам инструкций в секунду в старом целочисленном тесте производительности Dhrystone. Вполне естественно, что сейчас уже есть достаточное количество более новых тестов, лучше отражающих реальную производительность, но общую информацию о скорости целочисленных вычислений для решений в рамках одной процессорной архитектуры вполне можно получить и из цифр DMIPS.
Данные в таблице приведены для шести разных CPU-ядер двух производителей, даны в DMIPS/МГц в расчёте на одно вычислительное ядро:
| ARM Cortex-A5 | ARM Cortex-A8 | ARM Cortex-A9 | Qualcomm Scorpion | Qualcomm Krait | ARM Cortex-A15 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DMIPS/МГц | 1,6 | 2,0 | 2,5 | 2,1 | 3,3 | 3,5 |
Со своим показателем в 3,3 DMIPS/МГц новое вычислительное ядро Krait получилось примерно на треть быстрее ядра Cortex-A9, работающего на той же частоте, а также почти на 60% производительнее предыдущей архитектуры компании — Scorpion. С учётом более высоких тактовых частот у современных SoC на базе Cortex-A9 они будут уступать Krait несколько меньше — порядка 25%, но с выходом чипов с большей частотой компании Qualcomm их решения должны увеличить эту разницу до 40-50%.
В случае Cortex-A15 точные данные ARM пока что неизвестны, но по неофициальным данным показатель DMIPS/МГц у Cortex-A15 несколько выше, чем у Krait — более 3,5. Но устройства на базе Cortex-A15 появились на рынке заметно позже, чем те, что используют Krait. Рассматривая только ядра, которые производила компания Qualcomm (чипы на базе ARM11 они делали до реализации Scorpion), можно увидеть, что прирост целочисленной производительности в каждом поколении был равен 60%.
Отдельно отметим, что изделия на базе Krait относятся к асинхронным симметричным многопроцессорным системам (aSMP), и разница между таким решением и синхронной работой заключается в том, что каждое ядро в aSMP-системе имеет собственную частоту и напряжение, что позволяет CPU-ядрам работать с максимальной эффективностью, выбирая частоту и напряжение для конкретной задачи и нагрузки.
Кроме того, в случае aSMP любое вычислительное ядро, которое не используется в данный момент времени, можно полностью отключить. По оценкам Qualcomm, всё это обеспечивает прирост в энергоэффективности на 25-40% по сравнению с синхронными архитектурами, а также упрощает чип — ведь в таком случае отпадает необходимость в дополнительных вспомогательных ядрах, работающих на меньшей частоте (как в архитектуре NVIDIA Tegra 3, названной 4-Plus-1, или аналогичной архитектуре big.LITTLE компании ARM).
В ядре Krait были сделаны и другие микроархитектурные оптимизации для снижения энергопотребления, вроде более эффективного предсказания ветвлений и сбалансированной загрузки вычислительного конвейера. Новое CPU-ядро компании Qualcomm выполнено с применением ручного дизайна логических схем для получения максимально широких диапазонов динамического изменения частоты и напряжения. В результате Krait может плавно изменять производительность и потребление от низкопотребляющего режима до максимальной производительности, а его энергоэффективность в теории выше, чем у выпущенных на данный момент конкурирующих решений.
Графическое ядро Adreno
В системы-на-чипе Snapdragon встраивается графическое ядро Adreno, имеющее архитектуру собственного дизайна Qualcomm. При этом используются разработки, полученные в результате покупки соответствующей части компании AMD, связанной с проектированием мобильных графических ядер. После этого Qualcomm переименовала продукты Imageon в Adreno (к слову, это анаграмма от «Radeon») и продолжила дальнейшую разработку мобильных графических архитектур.
Первая распространённая модель линейки Snapdragon S4 — MSM8960 — использует графическое ядро Adreno 225, но более современные и мощные SoC основаны на совершенно новых графических ядрах семейства Adreno 300. Компания не торопится раскрывать конкретные детали своих графических архитектур, и о видеоядрах Adreno известно не так много, как нам хотелось бы. В предыдущих статьях, посвящённых описанию мобильных систем-на-чипах, мы писали, что видеоядро Adreno имеет тайловую архитектуру, в общих чертах схожую с той, что применяется Imagination Technologies.
В случае таких архитектур рендеринг идёт над участками кадра по очереди. Сначала один кусочек (тайл), затем другой. За счёт такой архитектуры достигается преимущество в условиях недостатка пропускной способности памяти, но есть у неё и свои недостатки, которые могут проявиться при увеличении геометрической сложности сцены, так как в её случае требуется предварительная сортировка полигонов. Впрочем, пока что это мобильных GPU не касается, и применение тайловых архитектур вполне оправдано. Посмотрим, что получится в будущем, а пока что поговорим о графическом ядре Adreno 225.
В целом, архитектурно модели Adreno 225 и 220 почти одинаковы и относятся к унифицированным графическим архитектурам класса DirectX 9. Унификация вычислительных блоков на практике означает то, что все программы (вершинные, пиксельные и другие) выполняются на одних и тех же функциональных устройствах. Выполнение вершинных и пиксельных шейдеров универсальными исполнительными блоками повышает эффективность GPU в целом, так как эти блоки не простаивают в случае большей загрузки пиксельной или вершинной работой:
Отличия Adreno 225 от Adreno 220 заключаются в поддержке функций, необходимых для работы DirectX 9.3 в Windows 8: увеличенная гибкость и возможности по исполнению шейдеров, улучшенные текстурные модули с поддержкой форматов текстур sRGB, модифицированный растеризатор с поддержкой рендеринга в несколько буферов одновременно (MRT — multiple render targets), поддержка пользовательских плоскостей отсечения, instancing и других функций.
Эти GPU имеют достаточно высокую вычислительную мощь для решений среднего уровня, так как сочетают восемь 4-компонентных векторных блоков (каждый из них способен выполнять по четыре команды умножения-сложения MAD, как и PowerVR SGX 543) и восемь скалярных блоков. Теоретически видеоядро Adreno 225 имеет примерно такую же вычислительную мощь, что и PowerVR SGX 543MP2, хотя на практике решение Imagination Tech быстрее. Причин этому несколько: меньшая эффективность компилятора компании Qualcomm, лишь два текстурных блока в GPU (по сравнению с четырьмя у SGX 543MP2), а также меньшая пропускная способность памяти для всей системы-на-чипе.
В Adreno 225 были сделаны изменения для увеличения производительности. Во-первых, если Adreno 220 работает на частоте лишь 266 МГц, то Adreno 225 имеет рабочую частоту уже 400 МГц. Во-вторых, Qualcomm сделала некие программные улучшения в драйверах Adreno 225 — видимо, увеличивающие эффективность компиляции. Всё это позволяет специалистам Qualcomm говорить об ускорении в 50% по сравнению с Adreno 220.
Что касается сравнения с конкурирующими решениями, то, по данным компании Qualcomm, модель MSM8960 производительнее уже немолодого чипа Apple A5 в распространённых графических тестах, и это неплохой уровень, хотя и не рекордный. По своим возможностям графическое ядро Adreno 225 соответствует уровню Direct3D 9.3 (Direct3D 11 feature level 9_3) и OpenGL ES 2.0, но у Qualcomm уже есть обновленные видеорешения, имеющие совместимость с OpenGL ES 3.0 — из семейства Adreno 300, которое применяется в более новых системах-на-чипе Snapdragon S4.
Adreno 220 входит в состав SoC с одноканальным доступом к памяти, это видеоядро поддерживает OpenGL ES 2.0 и Direct3D 9.0c. Adreno 225, на котором основан чип MSM8960, имеет уже двухканальную память, а GPU поддерживает OpenGL ES 2.0 и Direct3D 9.3. А совершенно новые ядра Adreno 305 и Adreno 320 поддерживают уже и OpenGL ES 3.0 «Halti», Direct3D 9.3, а также Open CL 1.2. Графические ядра третьей серии основаны на совершенно новой программируемой архитектуре, они поддерживают ускорение многих графических применений (HTML5, 3D-игры, 3D-интерфейсы и т. д.), а также обеспечивают четырёхкратное ускорение по сравнению с Adreno 225.
Здесь нужно пояснить про «уровень совместимости» в DirectX 11. Qualcomm пишет о том, что новые Adreno являются DX11-совместимыми, и это действительно так, но относится это лишь к feature level 9_3, а не к 11_0 или 11_1, как можно было подумать. Собственно, для мобильных GPU и 9_3 — это очень неплохой уровень функциональности, и Adreno 300 — одно из немногих мобильных графических ядер с такой поддержкой. И хотя GPU в NVIDIA Tegra 3 близок к нему по функциональности и поддерживает уровень 9_1, но из-за некоторых ограничений, вроде отсутствия поддержки аппаратно ускоренного Direct2D в 9_1, интерфейс операционной системы Windows RT работает на ядре NVIDIA неидеально. Конечно, будущие мобильные GPU NVIDIA (Wayne) и Imagination (Rogue) наверняка будут иметь поддержку уровня 11_0/11_1 и вычислительных API, но их появления в виде готовых продуктов ждать ещё очень долго.
А ядра серии Adreno 300, которые входят в состав систем-на-чипе серии Snapdragon S4 Pro (APQ8064 и MSM8960T) и S4 Prime, уже сейчас имеют дополнительные вычислительные возможности, которые открываются при использовании новых API, вроде OpenCL, до сих пор распространённых только в настольных решениях. С помощью таких методов в будущем возможно использование мощи GPU и в неграфических вычислениях, что уже давно применяется на ПК.
В общем, на данный момент видеоядра Adreno 305 и 320 имеют неплохой уровень функциональности и производительности и опережают своих главных соперников по этим параметрам (разве что GPU в последних устройствах Apple выглядят явно мощнее). Но конкуренты не будут сидеть сложа руки, и уже скоро могут вырваться вперёд. Но этого точно не произойдёт до следующего года, а то и до второго квартала 2013-го, и Qualcomm пока что имеет преимущество по времени выхода на рынок, которое ему обеспечили CPU- и GPU-ядра собственной разработки.
Коммуникационные возможности
До недавних пор для поддержки LTE в смартфоны и другие мобильные устройства приходилось ставить по паре соответствующих микросхем — отдельно для 2G/3G и 4G LTE. А все эти чипы зачастую выполнены на не самых совершенных техпроцессах вроде 45 нм. Но начиная с произведённой по техпроцессу 28 нм системы-на-чипе MSM8960 решения компании Qualcomm обладают встроенной поддержкой LTE. Это первое решение, сочетающее поддержку сетей 4G и WCDMA/GSM/CDMA2000 в одном чипе, также оно поддерживает и UMTS с CDMA.
Столь большое расширение поддерживаемых стандартов мобильной связи системами-на-чипе компании Qualcomm позволяет обеспечить бо́льшую степень интеграции (печатные платы меньшей сложности с меньшим количеством элементов, а значит, и меньшие габариты для конечных устройств) и меньшее энергопотребление (ведь чип целиком производится при помощи всё того же самого совершенного техпроцесса 28 нм). Конечно, к интегрированной в SoC модемной части нужна и дополнительная радиочасть вроде трансивера, но она необходима для всех устройств.
Большинство систем-на-чипе серии Snapdragon S4 имеют встроенную модемную часть с поддержкой всех распространённых в мире стандартов мобильных сетей, обеспечивающую высокую производительность и сниженное потребление энергии. Так, первый же выпущенный чип серии имел встроенный модем второго поколения. Это первый в индустрии модем с поддержкой сетей GSM/GPRS/EDGE, TD-SCDMA, EV-DO Rev. B, 3G (DC-HSPA+ Cat 24) и LTE FDD/TDD (Cat3), а также с одновременной передачей голоса по UMTS/GSM и данных по LTE. Кроме этого, все современные SoC компании Qualcomm поддерживают обе распространённые системы глобального позиционирования (GPS и Глонасс), а также все виды беспроводных соединений: Bluetooth 4.0, Wi-Fi a/b/g/n и NFC. Пожалуй, это единственная платформа, обладающая такой широкой встроенной поддержкой.
Встроенная в Snapdragon S4 модемная часть отличается низким потреблением энергии с использованием стандартных методов экономии, а также разработанными в компании техниками, служащими для достижения большей энергоэффективности. По оценкам компании Qualcomm, потребление энергии модемной частью новых SoC на 20-30% меньше, чем у предыдущих решений, что позволяет делать мобильные устройства меньшими по размеру и имеющими лучшие характеристики по продолжительности автономной работы.
Программируемый Hexagon DSP
Кроме универсальных вычислительных и специализированных графических ядер в состав мобильных систем-на-чипе обычно входит и несколько вспомогательных блоков. В их числе — цифровые сигнальные процессоры (DSP), предназначенные, как следует из названия, для цифровой обработки сигналов — то есть данных, вроде звука, изображения и др. Блоки DSP в составе SoC помогают обеспечивать высокую производительность в таких задачах при малом потреблении энергии по сравнению с CPU.
Для выполнения подобных задач компания Qualcomm разработала собственный DSP, получивший название Hexagon, который включается в состав чипов Snapdragon. Причём производительность и энергоэффективность этих блоков постоянно увеличивается, что можно увидеть на временно́м графике:
Для достижения высоких показателей производительности и энергоэффективности Hexagon DSP сочетает возможности универсальных ядер и DSP, выполняющих узкоспециализированные задачи. Hexagon компании Qualcomm имеет менеджер памяти, поддержку многопоточности, выделенный кэш двух уровней (L1 для инструкций и данных и L2). Блок DSP вполне способен выполнять несколько приложений одновременно, как и CPU, но его специализацией являются именно задачи по параллельной обработке массивов данных: аудио, видео и данных с других датчиков.
В этом блок DSP в составе SoC и преуспевает, играя ведущую роль в мультимедийных приложениях, и использование Hexagon DSP, встроенного для таких задач в Snapdragon S4, позволяет достигнуть высокой производительности при разгрузке от подобной работы универсальных ядер CPU, которая выполняется ими менее эффективно. В итоге обеспечивается длительная работа мобильных устройств при работе от батарей при декодировании или кодировании аудио- и видеоданных и в других аналогичных задачах.
Выводы
Похоже, что у компании Qualcomm в рассмотренной линейке в очередной раз получились отличные решения. Компания Qualcomm следует тенденциям рынка и постоянно выпускает всё новые и новые системы-на-чипе, предназначенные для мобильных устройств разных классов, которые соответствуют всем современным требованиям. Сначала в серии Snapdragon S4 вышли двухъядерные модели с графическим ядром предыдущего поколения, а затем и быстрые четырёхъядерники с новыми GPU. Их производительности на данный момент вполне достаточно, чтобы конкурировать с лучшими образцами других производителей мобильных систем-на-чипе, и даже больше — они сейчас явно в списке лучших. Что ещё более важно, в Snapdragon S4 были не только усилены вычислительные возможности сами по себе, но и значительно улучшены показатели энергетической эффективности, а также появились и новые функциональные возможности в виде встроенной поддержки LTE и улучшенного видеоядра. Графическое ядро Adreno в Snapdragon S4 стало ещё более мощным, и оно обеспечивает поддержку всех современных стандартов и API.
Серия чипов Snapdragon S4 предлагает всё необходимое для успешного применения в мобильных устройствах: высокую функциональность и производительность, а также отличную энергоэффективность. Чипы из этой серии стали первыми мобильными SoC, выпущенными по новому техпроцессу 28 нм, который позволил одновременно повысить производительность и понизить затраты энергии. Также некоторые решения Snapdragon S4 отличаются встроенным модемом с поддержкой мобильных сетей не только третьего, но и четвёртого поколений — Qualcomm и тут стала первой. Модемная часть новых SoC поддерживает большинство существующих стандартов мобильных сетей, включая LTE, EV-DO и HSPA.
Выход коммуникаторов на основе двухъядерной модели MSM8960 дал покупателям мобильных устройств выбор между четырёхъядерными SoC на базе Cortex-A9 (например, NVIDIA Tegra 3) и SoC на базе лишь двух, но более мощных ядер Krait компании Qualcomm. Пользователи таких устройств, как смартфоны и планшеты, получили весьма энергоэффективные устройства, к тому же обладающие долгожданной поддержкой LTE. А позднее на рынок выйдут и ещё более производительные устройства на базе четырёхъядерных моделей новой линейки Snapdragon, и это только начало. К концу текущего года и в начале следующего ожидается пополнение ассортимента решений, базирующихся на системах-на-чипе рассмотренной серии.
Также решения Qualcomm всегда отличались от остальных тем, что они имеют бо́льшую степень интеграции, в них используются вычислительные и графические ядра собственного дизайна, логика которых оптимизирована вручную для достижения лучшей энергоэффективности. В новой серии SoC обеспечивается высокая производительность и энергоэффективность универсальных вычислительных ядер — решения линейки имеют до четырёх ядер с частотами от 1,5 до 2,5 ГГц, и все они поддерживают асинхронную симметричную многопроцессорную обработку, когда ядра работают независимо друг от друга, каждое на собственной частоте и напряжении.
Чипы компании имеют встроенную модемную часть с поддержкой всех современных стандартов мобильной связи и не требуют установки отдельного чипа на печатную плату. Большинство решений семейства Snapdragon S4 имеет встроенную поддержку и Wi-Fi с Bluetooth, а также GPS и Глонасс. Высокая степень интеграции элементов на SoC снижает сложность решения для производителей и его стоимость для конечных потребителей. Также некоторое преимущество встроенного в SoC модема заключается в лучших характеристиках по потреблению энергии — ведь весь чип целиком производится по самому совершенному техпроцессу 28 нм для большинства систем-на-чипе серии. Высокая степень интеграции, собственные разработки CPU- и GPU-ядер, применение самых современных решений и технологий, ручная оптимизация логики — всё это выгодно отличает новые системы-на-чипе компании Qualcomm от конкурентов.
Qualcomm впервые сделала процессор специально для Windows-компьютеров
Ведущий разработчик ARM-процессоров, Qualcomm, полон решимости вторгнуться на рынок персональных компьютеров, где доминируют Intel и AMD. На выставке Computex компания представила первый чип в линейке Snapdragon, разработанный специально для Windows-машин.
Snapdragon 850 станет основой для второго поколения Always Connected PC — мобильных компьютеров с умеренной производительностью, но выдающейся автономностью и, по аналогии со смартфонами, постоянно подключенными к интернету — если не через Wi-Fi, то через встроенный LTE-модем.
В своей основе новый процессор — это Snapdragon 845, который установлен в большинстве смартфонов-флагманов, выпущенных в этом году. Максимальная тактовая частота четырех высокопроизводительных «больших» ядер Kryo 385 (есть еще четыре энергоэффективных, «малых» ядра Kryo 835 Silver) у 850-го лишь немного выше, чем у 845-го — 2,95 ГГц против 2,8 ГГц. Графическая подсистема та же — Adreno 630, модем (Snapdragon X20, до 1,2 Гбит/с) и ISP (Spectra 280) те же, вот только спецификации шины памяти и объем кэша на кристалле Qualcomm пока не раскрыла.
По сравнению с 835-м Snapdragon, ставшим основой для «всегда подключенных» Windows-ПК первого поколения, общая производительность повысилась на 30%, а потолок скорости передачи данных по LTE и автономность — на 20%. В Qualcomm даже не побоялись заменить маркетинговое обещание «батарея на весь день» на «батарея на несколько дней» — мол, заряжать компьютеры со Snapdragon 850 ежедневно будет, возможно, необязательно.
Кроме того, в случае использования нового чипа в связке с Windows 10 с апрельским апдейтом становятся доступны дополнительные возможности встроенного модуля нейросетевых вычислений, пишет AnandTech. Например, процессор будет гораздо эффективнее обсчитывать все задачи, связанные с работой голосовых ассистентов (сначала только Cortana, потом остальных), а также эффективнее выполнять оптимизированные 64-битные приложения, например — браузер Microsoft Edge.
7-нанометровая платформа для ПК / Qualcomm corporate blog / Habr
Мы занимаемся созданием инновационных технологий, которые полностью меняют то, как люди в мире используют различные устройства для вычислений и связи друг с другом или с сетью интернет. Теперь мы применяем эти познания и в сфере ПК. Наша цель — решить проблемы, с которыми пользователи ноутбуков сталкиваются годами, включая малое время их автономной работы, медленную загрузку системы и отсутствие скоростного безопасного подключения к Сети. Фактически, мы стремимся к тому, чтобы наши ПК были больше похожи на наши смартфоны.
В данный момент мы занимаемся разработкой новой категории Always On, Always Connected (постоянно включен и подключен к Сети) для ноутбуков, чтобы дать пользователям именно те функции, которые они больше всего ценят в своих смартфонах: мгновенное включение, постоянное подключение к сети интернет и высокую скорость сетей LTE, долгое время автономной работы, определение местоположения устройства, тонкие корпуса и бесшумное и эффективное охлаждение. А затем мы объединяем эти функции с высокой производительностью ПК на базе ОС Windows 10.
Всего за шесть месяцев на рынок вышли пять устройств на базе платформы Qualcomm Snapdragon. В последний день нашего мероприятия Snapdragon Tech Summit на Гавайях мы анонсировали выпуск третьей платформы Snapdragon, Snapdragon 8cx. Она станет первой специализированной платформой для ноутбуков, созданной с использованием 7-нанометрового технического процесса.
Как отметил директор по управлению продуктами Qualcomm Technologies Мигель Нуньес (Miguel Nunes), Snapdragon 8cx станет самой мощной платформой Snapdragon из всех нами созданных. Она разрабатывалась специально для ноутбуков и способна обеспечить максимальную производительность и длительное время автономной работы. Мы продолжаем раздвигать границы возможного для персональных компьютеров, чтобы вы могли наслаждаться полезными функциями, к которым уже привыкли при использовании своих смартфонов.
Первая платформа на базе 7-нанометрового технического процесса
Высокая производительность и долгое время автономной работы
ПК-индустрия долгое время старалась добиться максимальных показателей производительности, но это часто негативно влияло на время автономной работы устройств. К тому же, максимальная пиковая производительность не всегда гарантирует удобство и комфорт для пользователя при повседневном использовании ПК. Поэтому Snapdragon 8cx поддерживает баланс между высокой производительностью и долгим временем автономной работы от одного заряда батареи.
Высокая производительность достигается благодаря применению мощного графического процессора, Qualcomm Adreno 680. Adreno 680 в 2 раза быстрее предыдущего поколения наших графических процессоров и на 60% производительней процессора в мобильной платформе Snapdragon 850. Графика с ним действительно впечатляет, ведь мы использовали в 2 раза больше транзисторов, в 2 раза увеличили пропускную способность памяти и добавили поддержку новейших API для DX12. Работая в тандеме, все эти компоненты обеспечивают ноутбуку максимальную производительность, но не слишком сильно влияют на время его автономной работы (подробнее об этом ниже).
И инновационные изменения в архитектуре платформы на этом не заканчиваются. Центральный процессор Qualcomm Kryo 495 в 8cx стал нашим самым производительным процессором из линейки Kryo. Kryo 495 — это 8-ядерный центральный процессор с увеличенным системным кэшем, а также кэшем второго и третьего уровня, что позволяет системе легко и непринуждённо справляться с переключением между большим количеством задач.
Как Kryo 495 смотрится на фоне конкурентов? По своей максимальной производительности Snapdragon 8cx с Kryo 495 не отличается от современных 15-Вт решений других производителей, но при этом не требует активного охлаждения, меньше весит и легко помещается в тонкие корпуса современных ноутбуков. А вот если сравнивать его производительность с платформами, которые выполнены в аналогичном форм-факторе (7W TDP), то производительность Snapdragon 8cx оказывается в два раза выше решений конкурентов, а энергопотребление — значительно ниже.
Высокая производительность относится не только к цифрам, но и к вашей собственной продуктивности при работе с ПК и лёгкости, с которой он справится с современными развлечениями. Поддержка USB 3.1 второго поколения и шины PCI-E третьего поколения позволяют подключать к ноутбуку любые периферийные устройства и высокоскоростные внешние накопители. Также мы не забыли о качестве изображения и звука, поэтому Snapdragon 8cx поддерживает до двух дисплеев с разрешением HDR 4K и работу со звуком в качестве Hi-Fi. Благодаря аудиокодекам Qualcomm Aqstic и Qualcomm aptX, современные ноутбуки на базе Snapdragon 8cx способны передавать звук в HD-качестве на внешние динамики или подключенные наушники, в том числе и при беспроводном подключении.
И в режиме простоя, и при работе с требовательными приложениями Snapdragon 8cx потребляет энергию очень экономно, поэтому одного заряда батареи легко может хватить на несколько дней. А когда он всё же закончится, поддержка технологии Qualcomm Quick Charge 4+ поможет быстро зарядить ноутбук и вернуться к любимой деятельности.
Невероятные возможности подключения с мультигигабитными сетями LTE
Помимо поддержки ведущих в отрасли решений для сетей Wi-Fi и беспроводной связи Bluetooth, наша платформа использует встроенный LTE-модем Snapdragon X24, который поддерживает скорости LTE Category 20 до 2 Гбит/с.
Snapdragon 8cx также поддерживает стандарт MIMO 4X4 и агрегирование до 7 несущих частот, что обеспечивает прирост пропускной способности в 70% на границе соты или в местах со слабым сигналом либо загруженной сетью по сравнению с решениями конкурентов. Для пользователей такие скорости передачи данных означают, что вы сможете получить доступ к своим файлам из облака так же быстро, как и из локального хранилища. А модем Snapdragon X24 позволяет добиться гигабайтных скоростей при работе с 90% глобальных операторов мобильной связи.
Самая современная и мощная платформа Snapdragon
Экосистема для ноутбуков с постоянным подключением к Сети и возможности для бизнеса
Платформа Snapdragon уже поддерживает многие популярные приложения для работы и отдыха, включая Office 365 и игры от Gameloft. Кроме того, теперь платформа имеет нативную поддержку браузеров, включая и (впервые) Mozilla Firefox. При этом Firefox —нативное приложение ARM64, поэтому способно использовать все преимущества нашего 8-ядерного процессора Kryo, чтобы добиться максимальной скорости открытия и обработки страниц.
Помимо этого, платформа Snapdragon теперь поддерживает новые возможности для бизнеса и предприятий благодаря Windows 10 Enterprise и многим другим вендорам, включая Symantec, VmWare и Cisco. Во время своей презентации Нуньес пригласил Эрин Чеппл (Erin Chapple), корпоративного вице-президента Microsoft, которая рассказала об этих возможностях более подробно.
Современные ноутбуки с постоянным подключением к сети стали частью «нового десятилетия беспроводных технологий», которое охватывает становление стандарта 5G, развитие облачных вычислений, новые смартфоны, появление интернета вещей и множество других открытий. В будущем Qualcomm Technologies продолжит заниматься развитием сегмента ПК и технологий 5G. Мы верим, что коммерческое внедрение сетей 5G, платформа Snapdragon 855 и Snapdragon 8cx помогут нашим клиентам создавать новые продукты в самых разных отраслях.