תוֹכֶן

• סקירה כללית של מפרטים
• עיצובים מעבד תלת-אשכוליים הם המיינסטרים
• המשחקים פוגעים בהילוך אחר
• שיפורי AI
• מה המהיר ביותר?
• שמע את גארי סימס דן בהבדלים בפודקאסט

שלושה מעצבי SoC חכמים מרכזיים פירטו כעת את העיצובים של הדור הבא שלהם, אשר יפעילו סמארטפונים לאורך כל שנת 2019. Huawei הייתה הראשונה עם Kirin 980 שלה, שכבר הספיקה את סדרת Huawei Mate 20. סמסונג עקבה אחריה והכריזה על Exynos 9820 שלה. עכשיו קוואלקום הכריזה רק על Snapdragon 855.

כרגיל, מבחר שיפורי ביצועים מוצע הן במחלקת ה- CPU והן ב- GPU. כמו כן, ישנו התמקדות מתמשכת ביכולות העיבוד של "AI" וקישוריות 4G LTE מהירה יותר, אך עדיין לא קיים שבב 5G מהקופסא בשוק. אם אתה שוקל לרכוש טלפון חכם יקר בשנה הבאה, הנה כל מה שאתה צריך לדעת על ערכות השבבים שיניעו אותם.

סקירה כללית של מפרטים

השבבים בעלי ביצועים גבוהים כולם עוברים לטכנולוגיות חדשות יותר בכל רחבי הלוח. ישנם העיצובים האחרונים של מעצבי הזרוע והמעבדים המותאמים אישית, רכיבי GPU חדשים יותר, סיליקון למידת מכונה מוגברת ומודמי LTE מהירים יותר. סמסונג וקוואלקום מובילות את הענף כאן עם שבבי LTE של 2 ג'יגה-סיביות עם טכנולוגיות צבירת המונים המוניים, אשר אמורות להציע שיפורי קישוריות בקצה התא ובאזורים צפופים מעל קירין 980. תמיכה במולטימדיה ממשיכה לדחוף קדימה, גם עם HDR ואפילו תוכן 8K תמיכה המופיעה בשבבי Exynos וגם ב- Snapdragon, ותמיכה בחומרה לקודקי H.265 ו- VP9 לטובת יעילות טובה יותר.

יש לציין כי מודמי 5G נעדרים מכל שלושת השבבים הבאים של הג'נר, אשר עשויים להיראות מוזרים לנוכח הדחיפה שחלק מהספקים והיצרנים מבצעים עבור 5G בשנת 2019. עם זאת, כל שלושת השבבים תומכים ב- 5G דרך מודמים חיצוניים, מה שהופך אותו ל- תוספת אופציונלית עבור מכשירים אלה המציגים תמיכה מוקדם.

Huawei וקוואלקום נמצאים כעת ב- TSMCs 7nm, ואילו סמסונג קרובה מאחור בתהליך 8nm משלה.

הרבה יותר מהומה נעשתה במירוץ ל 7nm. Huawei הפכה את זה לחלק מרכזי בהכרזת Kirin 980 שלה, מה שהניע את קוואלקום לקבוע שהיא תבנה גם את השבב הבא שלה בתהליך 7nm של TSMC. תעשיית המובייל כבר ממשיכה במהירות מ -10 ננומטר במרדף אחר יעילות הכוח ועקבות סיליקון קטנות יותר. עבורנו הצרכנים, שבבי 7 ננומטר אמורים לאפשר חיי סוללה ארוכים יותר ולמכשירים עם ביצועים גבוהים יותר.

השימוש של סמסונג בצומת הביתי של 8nm מציע כי הטכנולוגיה של 7 ננומטר משלה אינה מוכנה לייצור המוני. סמסונג צופה שיפור צריכת חשמל צנוע של 10 אחוזים בין תהליכים 10nm ו- 8nm. בינתיים, TSMC מתהדרת בשיפור של 30 עד 40 אחוזים עם המעבר שלה משל עצמה ל -10 ננומטר - ברור שהוא טוב בהרבה אם הוא מדויק. כמובן שגורמים אחרים יקבעו את צריכת החשמל הסופית, אך בהחלט ניתן יהיה להחליש את השבב של סמסונג כאן.

עיצובים מעבד תלת-אשכוליים הם המיינסטרים

עיצובי מעבד ה- SoC של הסמארטפון הם כרגע מעניינים ומגוונים יותר ממה שהיה מזה זמן רב. האוקטה-ליבה של ימינו שואפת לעיצובי אשכולות חדשניים ויעילים יותר המורכבים מליבות CPU מגוונות ומותאמות יותר מאי פעם. big.LITTLE פינה את מקומה לגדול, אמצעי, קטן, עם Cortex-A76, A75, A55, וסמסונג ממשיכה לזרוק עיצוב מותאם אישית בכבדות לתערובת.

2 + 2 + 4 אשכולות מעבד עם מטמון L3 משותף הם בסיסי העיצוב של Huawei והעיצוב של סמסונג. המעבר הזה מעיצוב 4 + 4 הוא לאשכול משולש הוא אופטימלי יותר לביצועי שיא מתמשכים בגורם צורה של סמארטפון וצריך גם לשפר את יעילות האנרגיה. Snapdragon 855 לוקח פילוסופיה זו צעד אחד קדימה, עם תכנון מעבד של 1 + 3 + 4.הגרעין ה"ראשוני "בסנאפדרגון 855 מתהדר בכפול מטמון ה- L2 ומהירות שעון גבוהה יותר משלוש הליבות הגדולות האחרות, מה שהופך אותו למרים כבד כשנדרש ביצועי שיא חוט יחיד.

Huawei וסמסונג בחרו בעיצוב מעבד של 2 + 2 + 4, בעוד שקוואלקום עברה על 1 + 3 + 4. שלושתם מכוונים לביצועים גבוהים ובר קיימא יותר.

בעוד שקוואלקום ו- Huawei דבקים בליבות Cortex-A76 בחלקים הגדולים והאמצעיים, סמסונג בוחרת את ה- Cortex-A75 הישנה יותר, סביר להניח שתחסוך בגודל הסיליקון, ועלולה לחמם. זה יעזור לפצות על ליבות המעבד המותאמות אישית של גרגנטואן וגם לאפשר כמה ליבות GPU נוספות בהשוואה לקירין. סמסונג הטמיעה מערכת ניהול אשכול מסוג DynamIQ משלה, מכיוון שזרם אינה מרשה להעניק רשיון לטכנולוגיית היחידה המשותפת של DynamIQ שלה לשימוש בעיצובי ליבה מותאמים אישית, כך שנצטרך לחכות לראות כיצד כל העיצובים הללו מתמודדים עם תזמון משימות.

השאלה הגדולה השנייה לדור הקרוב היא האם עיצוב המעבד המותאם אישית של סמסונג מהדור הרביעי הוא חזק יותר ויעיל בהספק כמו Arm Cortex-A76, המהווה את הבסיס של קירין 980 ומוצב ב- Snapdragon 855. הדור השלישי M3 הליבה לא הייתה טובה כמו ה- Cortex-A75 שצוינה של קוואלקום בתוך Snapdragon 845 בשני המונחים, והגברת הביצועים של סמסונג של 20 אחוזים ושל תחזיות היעילות של 40 אחוז אולי לא מספיקות בכדי לפלס את המגרש.

בינתיים, כבר ראינו את ה- Kirin 980 מצטיין בביצועי מעבד יחיד ורב ליבות כאחד, ומאמינים היטב את מוצרי הדור האחרון. ישנם כמה הבדלי עיצוב גדולים עם Snapdragon 855, אך הפוטנציאל של Cortex-A76 בהחלט נראה מרשים.

המשחקים פוגעים בהילוך אחר

כאשר המשחקים הניידים ממשיכים לתפוס נתח גדול מהשוק העולמי, יש חדשות טובות למצוא בסבב האחרון של SoCs עם ביצועים גבוהים. גם סמסונג Exynos 9820 וגם קירין 980 משתמשים ב- Arm Mali-G76 GPU האחרון, שידחוף את ביצועי המשחק למעלה החריגה.

בעוד שקירין 980 משתמש בתצורה של 10 ליבות, שקולה בערך ל- Mali-G72 בעל 20 ליבות, Exynos 9820 מציע ביצועים נוספים עם הטמעה של Mali-G76 בעלת 12 ליבות. ערכת השבבים של סמסונג אמורה להיות הביצועים הטובים ביותר עבור גיימרים, וביצועי המדד שלמטה מרמזים כי זהו המקרה בהפרש די גדול.

יישום זה גם סוגר את הפער עם גרפיקה של Adreno מהדור הנוכחי. המעביד שלנו עם קירין 980 מאשר כי ביצועי המשחקים בגן המשחקים של מכשירי Snapdragon 845 הנוכחיים, לפעמים מעט קדימה, לפעמים מאחור, אך מעולם לא מתנתקים. ה- Snapdragon 855 מבטיח להוסיף 20 אחוז נוספים על פני הדור הנוכחי, מה שמרחיק את האף בחזיתו לאורך כל שנת 2019. למרות שתצורת ה- Mali-G76 MP12 בתוך Exynos 9820 מעניקה ל- Snapdragon 855 ריצה קרובה מאוד לכספו.

לסיכום, מכשירי Snapdragon 855 מציעים את ביצועי המשחק הטובים ביותר השנה, ואחריה Exynos 9820, ואחר כך את Kirin 980. אם כי כל ה- SoCs הללו יהיו מספיק מהירים מספיק לחוויה הגונה ביותר ברוב הכותרות המתקדמות הניידות.

שיפורי AI

למידת מכונה, או AI כפי שאנשים קוראים לזה, ראתה גם עליית ביצועים גדולה בכל כל ה- SoCs הללו. לראשונה, סמסונג תומכת בחומרת לימוד מכונה ייעודית בתוך ה- SoC שלה עם יחידת עיבוד עצבית (NPU) המציעה עדכון של 7x ביצועים בהשוואה ל- Exynos 9810. Huawei הכפילה את הסיליקון NPU בתוך קירין 980, מה שבוודאי מרחיב את יכולות ה- AI של החברה המרשימות כבר.

Snapdragon של Qualcomm תומך במשימות לימודי מכונה זה מכבר באמצעות שילוב הטרוגני של מעבד, GPU ו- DSP ולא באמצעות חומרת לימוד מכונה ספציפית. ה- DSP שלו מיועד למתמטיקה מהירה והציג הרחבות לפעולות ספציפיות, אך מעולם לא היה זה עיצוב ייעודי ללימוד מכונה.

מתמטיקה של טנסור ומתמטיקה המונית נתמכת כעת בחומרה בכל שלושת ה- SoCs של ספינות הדגל הללו.

נראה כי דור זה, קוואלקום, הסתפק בסוג החומרה הנוספת שהיא רוצה לשפר את ביצועי למידת המכונה. הצגת מעבד Tensor ל- Hexagon 960 אמורה באמת לעזור להאיץ את ביצועי Snapdragon 855 במגוון יישומים.

ביצועי AI הם דבר מסובך למדי למדי מכיוון שהם תלויים במידה רבה בסוג האלגוריתמים שאתה מפעיל, בסוג הנתונים המשמשים וביכולות הספציפיות של השבב. נראה כי התעשייה הסתפקה במוצר נקודה, מטריצת המונים מרובה / כפל מצטברת כמקרה הנפוץ ביותר להאצה, ושלושת השבבים מציעים דחיפה גדולה לביצועים ויעילות אנרגטית לסוג זה של יישומים.

עבור הצרכנים, המשמעות היא זיהוי פנים ויעיל פנים מהיר ויעיל יותר של סוללות, תעתיק קול במכשיר, עיבוד תמונה מעולה ויישומי AI אחרים.

מה המהיר ביותר?

עם סוף סוף מכשירים בידינו, הצלחנו לבדוק את הבדלי הביצועים בין Snapdragon 855, Exynos 9820 ו- Kirin 980 קצת יותר מקרוב.

מבחינה מעבד, Snapdragon 855 דוחף את מעטפת הביצועים בדרכים חדשות ומעניינות, בזכות הגדרת ליבת המעבד הייחודית שלה ומהירויות שעון מעט גבוהות יותר. זה לוקח את מה ש- Huawei כבר השיג עם קירין 980 ודוחף את הרעיון לקיצוניות עוד יותר. עם זאת, Exynos 9820 הוא השבב המעניין ביותר בחזית המעבד. הדור הרביעי המותאם אישית של החברה מהדור של החברה מספק נימה גרעינית אחת יותר מאשר העיצוב מבוסס Cortex-A76 שנמצא ב- Snapdragon 855 וב- Kirin 980.

עם זאת, בשל השימוש בשתי ליבות Cortex-A75 קטנות יותר לצורך ריבוי משימות, ערכת השבבים לא עומדת בקצב של Snapdragon 855 בעומסי עבודה מרובי ליבה. ה- Kirin 980 עדיין מגיע ממש מאחורי Exynos של סמסונג, בגלל מהירויות השעון הכוללות הנמוכות שלו מאשר השבבים היריבים שלו. ספינת הדגל של Huawei SoC היא עדיין מפושטת מאוד, אך ברור כי חיי הסוללה נמצאים בעדיפות גבוהה יותר מביצועים גולמיים. לא ניתן לומר את אותו הדבר לגבי ליבות מעבד מותאמות אישית של רעב כוח ענקיות של סמסונג.

כפי שדיברנו קודם, חבילת השבבים הגרפיים של Snapdragon 855 של Adreno 640 חבילה בכוח הסוס הגדול ביותר של GPU מכל השבבים הללו. ה- GPU עף על פני חלקי ה- Arm Mali-G76 ביריביו בהפרש ניכר ב- 3DMark וזוכה גם ברוב מבחני ה- GFXBench (עוד קצת על זה ברגע). לרוע המזל עבור Huawei, יישום ה- Mali-G76 בן 10 הליבה של קירין 980 נופל מעט מהמתחרים שלו ויביא לשיעורי מסגרות איטי יותר בכותרות הקצה המדממות. הביצועים שלה נופלים אי שם בספינות הדגל של Exynos ו- Snapdragon. זה לא איטי, אבל זה לא יציע ביצועי קצה מדמם.

לפני שנסגר, מכשירי Exynos Galaxy S10 הפכו חמים יותר ממתחרה תוך כדי השוואת מחירים, כך שביצענו גם כמה מבחני ביצועים בר-קיימא על השבבים. התוצאות אינן עוררות קריאה נהדרת עבור Exynos 9820, מכיוון שהיא מבהירה בבירור את הביצועים מוקדם יותר ממתחרותיה. כך שלמרות שה- Mali-G76 MP12 של Exynos מעניק לאנדרנו 640 רווח לכספו במבחן מהיר, Snapdragon 855 יציע ביצועים טובים בהרבה לאורך הפעלת משחק מתונה.

זה לוקח בערך 9 דקות עד ש- Exynos 9820 מצמצם את הביצועים בכ -16 אחוזים. קירין 980 של Huawei עם תצורת Mali-G76 MP10 קטנה יותר, שומרת על ביצועיה במשך כרבע שעה. בינתיים, Qualcomm Snapdragon 855 מצליח לשמור על ביצועים עקביים מאוד במדד זה למשך כ -19 דקות. כאן Exynos 9820 רואה קיצוץ שני בביצועים. באחוזים, Snapdragon 855 מצמצם חזרה לכל היותר 31 אחוז מביצועיו, עם ירידה ממוצעת של 27 אחוזים. לעומת זאת, האקסינוס 9820 נכנע עד 46 אחוזים, עם ירידה ממוצעת של 37 אחוזים. השבב של סמסונג פועל חם מכדי לשמור על פוטנציאל הביצועים השיא שלו.

בתכונה, קוואלקום זורקת לתוספות ה- SoC כמה שיותר תוספות שתוכל לרצות. LTE סופר מהיר, 5G תמיכה אם תרצו, טעינה מהירה, אני לא משוכנע לחלוטין שתמיכת וידאו 8K היא באמת כל דבר שסמארטפונים יזדקקו בכל זמן הקרוב, אבל יש לנו גם שיעורי מסגרות גבוהים יותר עבור רזולוציות נמוכות יותר, וזה נהדר. Exynos של סמסונג מארז מגוון דומה של תכונות ומודם LTE מהיר בוער. ב- Kirin 980 אתה מכוסה די טוב, וכולם יכולים לתמוך במודמי 5G לסמארטפונים מתקדמים של שנת 2019.

לקרוא: מעבדי הסמארטפונים הבינוניים הטובים ביותר של שנת 2019

עבור גיימרים, ליבת הגרפיקה של Adreno 640 של קוואלקום מובילה את התחום. עבור מרבית היישומים, Mali-G76 של Arm הוא יותר מהיר דיו, אך מי שמחפש ביצועים קיצוניים ברמה העליונה עשוי אולי לבחור בשנה הבאה מכשיר המופעל על ידי Snapdragon.

בסך הכל, כל השבבים הללו נראים מרשימים מאוד ויובילו לדחוף את הביצועים, וחשוב מכך יעילות האנרגיה לרמה אחרת. המעבר ל -7 ננומטר, או 8 ננומטר במקרה של סמסונג, הם חדשות טובות למשך חיי הסוללה, ולו שום דבר אחר. יתר על כן, אנו נכנסים לעידן של עיצובי אשכול מעבד ייחודי ומעניין ויכולות למידה במכונה. טכנולוגיית ה- SoC של הסמארטפון ממשיכה לחדש בקצב מרשים.

שמע את גארי סימס דן בהבדלים בפודקאסט