תוֹכֶן
- מפרטי HiSilicon Kirin 990
- ה- SoC הנייד המשולב הראשון של Huawei
- עיצוב ליבה מעבד מוכר
- הביצועים של קירין 990 GPU ו- NPU הולכים ומצטברים
- הפעלת הצילום הטוב ביותר בכיתה
-
- מדוע אין Cortex-A77 או Mali-G77?
- למה לצפות מטלפונים של קירין 990
ב- IFA 2019, חושפת HiSilicon של Huawei את מעבד היישומים הסלולריים האחרון שלה - Kirin 990. ערכת השבבים הזו ללא ספק תחזק את סדרת Huawei Mate 30 הקרובה כמו גם את ממשיכה של השנה הבאה ל- Huawei P30 Pro.
בהמשך לקירין 980 בשנה שעברה, 990 מבטיח שדרוגים לביצועי AI ויכולות רשת. יש גם שיפור ביצועים מוכר, אם כי אולי לא ממש באופן שחלקם ציפו. תכונות ראויות לציון אחרות כוללות פיתרון ללימוד מכונה פנים-לאומי, המודם המשולב הראשון של החברה 5G ויכולות עיבוד תמונה משופרות.
ה- Kirin 990 משווה לטובה את ערכות השבבים הנמצאות כיום בשוק. עם זאת, Huawei תמיד יוצא מהשער עם המעבדים מהדור הבא. נצטרך להמתין להכרזת Snapdragon החדשה של קוואלקום לקראת סוף השנה ולאקסינוס מהגיליון הבא של סמסונג לפני להסיק מסקנות לגבי ההשוואה בין סמארטפוני הדגל של השנה הבאה.
מפרטי HiSilicon Kirin 990
ה- SoC הנייד המשולב הראשון של Huawei
סמסונג ניסתה לגנוב את הרעם של Huawei עם הכרזת Exynos 980 המשולבת שלה ב- 5G, אך ה- Kirin 990 הוא ה- SoC הנייד הראשון מסוג ספינות הדגל שמתהדר במודם 5G משולב. זה גם תואם 4G / 5G רב-מצב תואם, כלומר Kirin 990 תומך ברשתות 4G וגם 5G בחבילה אחת ויכול להעביר נתונים על שניהם בו זמנית כדי להבטיח חיבור יציב.
ישנם שני יתרונות עיקריים למודמים משולבים על פני היישומים הנוכחיים עם שני השבבים. הראשונה מיועדת לגודל PCB ולגודל סיליקון, כפי ש- Huawei רצתה להצביע במהלך מצגת. ה- Kirin 990 תופס 36% פחות מקום לעומת Exynos 9825 ו- 5100 Modem או משולבת Snapdragon 855 ו- X50. היתרון השני הוא שהפתרון המשולב הקטן והמשולב הזה צורך פחות כוח, כלומר חיי סוללה ארוכים יותר. מודם 5G משולב כעת גם בחוזקה עם מתזמן יעיל יותר ואינו דורש חסימת DRAM שנייה וחוסך גם בעלויות וגם בצריכת חשמל.
אין תמיכה ברצועות תדרים של mmWave ב- Kirin 990, וזה מחדל בולט. למרות שזו לא יכולה להיות בעיה כזו, שכן ערכת השבבים ממילא לא עושה את דרכה לארה"ב mmWave-כבדה. Huawei קובע כי יפן היא השוק האחר היחיד עם אימוץ mmWave רחב, וגם אז הם רואים בו תכונה אופציונלית ולא חובה במצבה הנוכחי. ל- Huawei יש עדיין מודם של Balong 5000, אם תרצה לשחרר טלפון בעל יכולת mmWave, אך תת-6GHz כיסה Huawei בסין ובאירופה לעתיד הקרוב. מבחינת המהירות, הורדות 5G מגיעות לשיא של 2.3 ג'יגה-ביט לשנייה וההעלאות יכולות להגיע ל -1.25 ג'יגה-ביט לשנייה.
מעניין לציין כי Huawei מציגה גרסאות 4G ו- 5G של קירין 990. דגם 4G מציע מהירויות הורדה של 1.6 ג'יגה-בתים לשנייה, עם צבירת מוביל 5 ערוצים, ו- 4 × 4 MIMO. זו אסטרטגיה גמישה שנועדה לשמור על עלויות בשווקים שלא רואים 5G במשך כמה שנים נוספות.
עיצוב ליבה מעבד מוכר
עם עיצובי ליבות מעבד זרוע הממשיכים לדחוף את הביצועים למחלקת מחשבים ניידים, מעצבי שבבי הסמארטפונים גאוניים יותר ויותר בעיצובם של אשכולות DynamIQ מרובי ליבות. ממש כמו ה- Kirin 980, ה- Kirin 990 מציע שלושה תחומי כוח ומתח מתח שונים של CPU, אותם נקרא אשכולות גדולים, בינוניים וקטנים. למעשה, העיצוב נראה דומה מאוד.
האשכול הגדול מכיל שני מעבדי Arm Cortex-A76 ולא את ה- Cortex-A77 העדכני ביותר. מהירות השעון מגיעה לשיא של 2.86 ג'יגה הרץ, מ -2.6 ג'יגה הרץ, שלטענת Huawei מביאה לניצחון של ביצועים של בערך 10% על Snapdragon 855 של קוואלקום. באמצע, אנו רואים עוד שתי ליבות של Arm Cortex-A76 עם מהירות שעון מקסימאלית של 2.36 ג'יגה הרץ . זהו דחיפה בולטת לשעון 1.9 גיגה הרץ של השנה שעברה, וככל הנראה השינוי הגדול ביותר בתצורת ה- CPU. Huawei מציין כי שיפור הביצועים של ליבות האמצע משפר את חוויית המשתמש בכל סוגי האפליקציות הנפוצים. החברה עדיין טוענת ליעילות כוח מובילה ברמה.
ליבת ה- CPU האמצעית חשובה מאוד לשימושים יומיומיים
ד"ר בנימין וואנג - הואוויי
לבסוף, האשכול הקטן כולל ארבע ליבות Cortex-A55 בעלות עוצמה נמוכה. ליבות אלה משמשות במעבדים ניידים מכל היצרנים כדי לטפל במשימות רקע והספק נמוך ביעילות אנרגטית מרבית. הבחירה במהירות שעון של 1.95 ג'יגה הרץ פירושה שהליבות הללו יכולות להתמודד עם כמה משימות תובעניות יותר, אך מרביתן יועברו לאשכול האמצעי להשלמה מהירה יותר. מבחינת המטמון, ההתקנה זהה לקירין 980 בכל ליבות.
קירין 990 שומר על עיצוב אשכול 2 + 2 + 4 שהוצג עם קירין 980. ביצועי הסוף הוארכה הודות לשיפור מהירויות השעון שנבעו מאופטימיזציות וההיכרות של Huawei עם Cortex-A76. בינתיים נשמרת יעילות הכוח באמצעות אשכולות בינוניים וקטנים המותאמים במיוחד. עם זאת, השעון מגביר את דחיפת המעבדים לכיוון גבולם, לכן אנו נבדוק בזהירות אחר כל השפעות דפוק על צריכת החשמל.
זה קצת מאכזב לא לראות את גרעיני ה- Arm Cortex האחרונים המוצגים בקירין 990. נראה כי החברה מרוצה מביצועי ה- CPU כפי שהיא נראית, משהו שאני לא מסכים איתו. במקום זאת, Huawei בחר להתמקד בסדרי עדיפויות אחרים. מלבד הכללת 5G, ה- Kirin 990 מבצע כמה שינויים גדולים בהתקנת ה- GPU וה- NPU שלו.
Huawei מופיע תוכן בעיצוב ה- CPU שלו, במקום זאת מתמקד בביצועים גדולים יותר מגביר במקומות אחרים
הביצועים של קירין 990 GPU ו- NPU הולכים ומצטברים
בדומה למעבד ה- Kirin 990, גם עיצוב ה- GPU כולל אותם ליבות זרוע מלי-G76 כמו בשנה שעברה. אין שום סימן למאלי-G77 האחרונה כאן. עם זאת, Huawei הקדישה הפעם שטח סיליקון משמעותי יותר לביצועי הגרפיקה, ומתהדרת ב -16 ליבות Mali-G76 בפנים.
זה עולה על 10 הליבות ששימשו במוצר מהדור הקודם שלה, כמו גם 12 ליבות ה- Mali-G76 בתוך Exynos 9820 של סמסונג. Huawei טוען גם כי ה- Kirin 990 מכה את ה- Adreno 640 GPU של Snapdragon 855 ב- 6% במבחני ביצועים וב -20% ב- חסכון באנרגיה. עליות היעילות נובעות משימוש במספר גדול של ליבות GPU אך עם שעון נמוך יותר. ה- Kirin 990 GPU נעלה במהירות של 600 מגה הרץ לעומת 720 מגה הרץ בקירין 980.
הכללת ליבות נוספות מאפשרת ל- Huawei להוריד את שעון ה- GPU ל 600 מגהרץ לשיפור יעילות הכוח
יישום GPU של Mali-G76 MP16 GPU הוא השקעה ניכרת בתחום הסיליקון הגרפי. ה- SoC מגדיל זאת בעזרת זיכרון מטמון חכם "זיכרון מטמון" חדש, או מטמון מערכת כפי שקוואלקום מכנה אותו ב- Snapdragon 855. מטמון זה נועד להוריד עומס רוחב פס זיכרון בעת הפעלת יישומים תובעניים, כגון משחקים, ומשותף בין ה- CPU, GPU , ו- NPU. Huawei קובע כי הדבר יכול להפחית את דרישות רוחב הפס של DDR ב- 15% ולשפר את צריכת החשמל ב- 12%.
לבסוף, ה- Kirin 990 מתהדר בגרסה משופרת של מתזמן ה- AI מבוסס ה- Kirin 980. תוכנה זו מאזנת בין צריכת חשמל וביצועים בכל המעבד, ה- GPU וה- DRAM, ומסתכלת קדימה לפריים הבא כדי לחזות את איזון המשאבים הנדרש ליעילות וביצועים מרביים של כוח. הטכנולוגיה עובדת על כל משחק, ולכן אין אופטימיזציה לכל אפליקציה. מעניין שהמתזמן לא רק מסדיר את מהירות השעון, אלא גם מנהל באופן דינמי מתחי ליבה לצורך ניהול הכוונון עדין.
ה- Kirin 990 הוא ניצחון די גדול עבור גיימרים ניידים של Huawei ו- Honor.
ה- Kirin 990 הוא SoC בעלות הדגל הראשון של Huawei שמציג את ארכיטקטורת ה- DaVinci NPU הביתית שלו. עיצוב זה הופיע במקור במרכז קירין 810 באמצע שכבה מוקדם יותר השנה.
ה- 990 מתהדר ב- NPU קטן ליישומים המותקנים תמיד וב- NPU גדול לעומסי עבודה תובעניים יותר. למעשה, גרסת ה- 5G של קירין 990 מתהדרת בשתי ליבות NPU גדולות לעוצמת עיבוד גדולה עוד יותר. מטרת המשחק היא האיזון הטוב ביותר בין יעילות הכוח, כאשר ה- NPU הקטן מציע עד לשיפור יעילות הכוח 24x עבור עומסי עבודה כמו זיהוי פנים לפתיחת המסך.
ליבות ה- NPU הגדולות והקטנות מבוססות שתיהן על אותה ארכיטקטורה, המתרחבת ממכשירים בעלי עוצמה נמוכה במיוחד ועד שרתי ענן. הארכיטקטורה מורכבת משלוש יחידות עיבוד לפעולות סקלר, וקטור וקוביה. מעבד הקוביה תוכנן במיוחד עבור פעולות נפוצות מרובות להוסיף (FMA) ופעולות עם צבירה מרובה (MAC). ה- NPU תומך במספרים של נקודה צפה עם 16 סיביות ו -8 סיביות.
ה- Kirin 990 אינו ביישן מביצועי למידת מכונה. למעשה, Huawei טוענת שזה ה- NPU החזק ביותר במרחב הנייד, לפחות כאשר הוא מפעיל את מדד ה- ETH AI. עיצוב DaVinci מציע שיפור ביצועים של 1.88x לעומת NPU הכפול בתוך קירין 980.
הפעלת הצילום הטוב ביותר בכיתה
מכשירי הדגל של Huawei זכו למוניטין יציב המבוסס על יכולות צילום מצוינות. חלק מזה הוא בזכות מעבד אותות התמונה (ISP) של Huawei, שנכנס לדור החמישי שלו עם ה- Kirin 990.
ספק שירותי האינטרנט האחרון של Huawei מגביר את התפוקה ב- 15% תוך הפחתה זהה בצריכת החשמל. אולם התכונה המשכנעת ביותר של שדרוג זה היא יכולות הפחתת רעש משופרות משמעותית, ירידה של 30% לתמונות ו -20% עבור וידאו. זה עוד מניע את צילום האור של Huawei לראש השוק.
זהו ה- SoC הנייד הראשון עם טכנולוגיית הפחתת רעש BM3D ברמת DSLR מובנית.
המפתח לשיפורים אלה נובע מהצגת תמיכה בהתאמת חסימות וסינון תלת מימד (BM3D) להפחתת רעש בחומרה - ראשונה לסמארטפונים. טכניקה זו משויכת בדרך כלל למצלמות DSLR והיא אלגוריתם עוצמתי רב עוצמה שניתן להפעיל בקרוב בזמן אמת. ה- Kirin 990 מאיץ את BM3D על ידי הפעלת האלגוריתם ב- ISP עם חומרה ייעודית. בתוכנה, אותו אלגוריתם פשוט יפעל לאט מדי וצורך יותר מדי כוח.
קירין 990 תומך במצלמות של עד 64 מגה פיקסל. החברה לא נשמעת מוטרדת מדי מהסיכוי לטלפונים מצלמה של 108 מגה פיקסל שצפויים להכות את השוק בקרוב. עבור חובבי וידאו, ה- Kirin 990 תומך כעת בקידוד ופענוח של 4K 60fps. השבב מיישם גם טכנולוגיות להפחתת רעש זמניות, מרחביות ותדירות משופרות.
מדוע אין Cortex-A77 או Mali-G77?
השאלה הגדולה שעומדת מעל קירין 990 היא מדוע היא אינה משתמשת במעבד ה- Cortex-A77 האחרון או Armi-G77 GPU? שאלה חזקה כאשר לסמסונג וגם ל- MediaTek יש מוצרים נמוכים יותר המשתמשים ברכיבים אלה.
כאשר נשאל Huawei שתי סיבות עיקריות: יעדי יעילות כוח וביצועים תת אופטימליים ב- 7nm.
בשיחה עם ד"ר בנימין וואנג של ד"ר Huawei, הוא ציין כי המהנדסים העריכו את Cortex-A77 ו- Mali-G77 מול הבחירה הקיימת שלה ומצא כי עבור אותה ביצועים שני המעבדים הללו צורכים יותר כוח. הליבות Mali-G77 ו- Cortex-A77 גדולות גם הן מה- G76 ו- A76 בהתאמה. כשמדובר ב- GPU, Huawei רצתה כי ליבות נוספות יפחיתו את מתח השעון ושיפרו את היעילות, שלטענתה היא מספקת תוצאות טובות יותר מאשר מעבר ל- G77. במקום זאת, Huawei רואה ב- 5nm צומת הרבה יותר מתאים לשבבים מהגנים הבאים. נצטרך לחכות לשלב הבא למטה לפני ש- Huawei מאמצת את הליבות הללו.
אם אתה רוצה לנצל את ה- A77 באופן מלא, אנו חושבים שתהליך 5nm הוא חובה
ד"ר בנימין וואנג - הואווייבנוסף לאמור לעיל, ד"ר וואנג ציין כי המהנדסים של Huawei התוודעו היטב לעיצוב A76 ו- G76 במהלך השנים האחרונות. במקום לעבוד מאפס על עיצוב חדש, Huawei הצליחה לסחוט ביצועים נוספים ולבצע אופטימיזציה של חלקים מקירין 990 כדי להשיג ביצועים גבוהים יותר. הוא השווה את ה- Cortex-A77 של סמסונג 2.2GHz ב- Exynos 980 ל- A-76 של Kirin 990 במהירות של 2.86 ג'יגה הרץ וטען זכייה של 10% לביצועים עבור הקרין. זה נשמע מבטיח, אבל עדיין יש לי שאלות מתמשכות לגבי ביצועים בר קיימא ומשיכת כוח עם השעונים הגבוהים האלה.
Huawei מציע שלא תצטרך תמיד לעבור לחלקים האחרונים כדי לעמוד ביעדי העיצוב שלך, והחברה משוכנעת כי Cortex-A76 ו- Mali-G76 הם הרכיבים הטובים ביותר ליעילות כוח וביצועים מתאימים למשתמש בעת הייצור בגודל 7nm . יהיה מעניין לראות אם יריביו של Huawei לא מסכימים עם השקת מוצרי הדגל שלהם. אנו גם לא יכולים להוזיל כי סכסוך הסחר המתמשך בין סין לארצות הברית עשוי היה גם לשחק בהסכמי הרישוי של Huawei.
למה לצפות מטלפונים של קירין 990
Huawei שאפתן יותר ויותר עם טווח קירין וה- 990 בודק שורה נוספת של ראשונות חשובות לתעשיית ערכות השבבים הניידות.
כספינת הדגל המשולבת הראשונה 5G SoC, Huawei קבעה את הטון למכשירים המובילים בסוף 2019 ו 2020. 5G היא כעת התקן ברמה הגבוהה ביותר, סוף סוף ככל שתומכת תת-6GHz. ה- Kirin 990 ממשיך גם לדחוף הדמיה ניידת ולמידה מכונה / AI קדימה ואלו יכולות מפתח ששומרות על המכשירים שלה בראש השדה.
בצד המעבד וה- GPU, ערכת השבבים פוגעת בכל התווים הנכונים, גם אם אין בה חלקים חדשים להפעלה. מבחינה מעבד, הרמה צנועה בביצועים ודא שתספק את כל הכוח הדרוש לך למשימות יומיומיות. עבור גיימרים, עיצוב ה- GPU הגדול והיעיל יותר של Huawei סוגר את הפער על יריביו. לפחות לעת עתה.
סדרת Huawei Mate 30 הצפויה ביותר תהיה כמעט בוודאות הראשונה שעוסקת בספורט של קירין 990. אני, לאחד, לא יכול לחכות להעביר את השבב האחרון של Huawei במהלכו.
