เนื้อหา
- ภาพรวมข้อมูลจำเพาะ
- การออกแบบซีพียู Tri-คลัสเตอร์เป็นหลัก
- การเล่นเกมกระทบอุปกรณ์อื่น
- การปรับปรุง AI
- อันไหนเร็วที่สุด?
- ฟัง Gary Sims พูดคุยเกี่ยวกับความแตกต่างใน Podcast
นักออกแบบ SoC สมาร์ทโฟนรายใหญ่สามรายได้ทำการออกแบบรุ่นต่อไปของพวกเขาซึ่งจะเพิ่มพลังให้สมาร์ทโฟนตลอดปีพ. ศ. 2562 หัวเว่ยเป็นรายแรกของ Kirin 980 ที่เปิดตัว Huawei Mate 20 series Samsung ติดตามประกาศ Exynos 9820 ตอนนี้ Qualcomm เพิ่งประกาศ Snapdragon 855
ตามปกติแล้วมีการปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานให้เลือกมากมายทั้งในส่วนของ CPU และ GPU นอกจากนี้ยังให้ความสำคัญกับความสามารถในการประมวลผล“ AI” อย่างต่อเนื่องและการเชื่อมต่อ 4G LTE ที่เร็วขึ้น แต่ยังไม่มีชิป 5G นอกตลาดในขณะนี้ หากคุณกำลังคิดจะซื้อสมาร์ทโฟนราคาแพงในปีหน้านี่คือทุกสิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับชิปเซ็ตที่จะเพิ่มพลังให้พวกเขา
ภาพรวมข้อมูลจำเพาะ
ชิปประสิทธิภาพสูงเหล่านี้ล้วน แต่เคลื่อนไหวไปสู่เทคโนโลยีที่ใหม่กว่าทั่วกระดาน มีการออกแบบแขนและซีพียูรุ่นล่าสุด, ส่วนประกอบ GPU รุ่นใหม่, การเรียนรู้ซิลิกอนของเครื่องจักรและโมเด็ม LTE ที่เร็วขึ้น ซัมซุงและวอลคอมม์เป็นผู้นำอุตสาหกรรมที่นี่ด้วยชิป 2Gbps LTE ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการรวมตัวของผู้ให้บริการสื่อสารขนาดใหญ่ซึ่งควรเสนอการปรับปรุงการเชื่อมต่อที่ขอบเซลล์และในพื้นที่หนาแน่นกว่า Kirin 980 การสนับสนุนด้านมัลติมีเดียยังคงดำเนินต่อไป รองรับปรากฏในชิป Exynos และ Snapdragon และฮาร์ดแวร์รองรับตัวแปลงสัญญาณ H.265 และ VP9 เพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้น
โดยเฉพาะอย่างยิ่งโมเด็ม 5G ขาดจากชิปทั้งสามรุ่นถัดไปซึ่งอาจดูแปลกเนื่องจากผู้ให้บริการและผู้ผลิตบางรายกำลังทำ 5G ในปี 2019 อย่างไรก็ตามชิปทั้งสามรองรับ 5G ผ่านโมเด็มภายนอกทำให้เป็น ตัวเลือกเพิ่มเติมสำหรับอุปกรณ์เหล่านั้นที่แนะนำการสนับสนุนก่อน
หัวเว่ยและวอลคอมม์ตอนนี้อยู่ใน TSMCs 7nm ในขณะที่ซัมซุงอยู่ใกล้กับกระบวนการ 8nm ของตัวเอง
เอะอะมากขึ้นได้ทำเกี่ยวกับการแข่งขันเพื่อ 7nm Huawei ทำสิ่งนี้เป็นส่วนสำคัญของการประกาศ Kirin 980 ซึ่งแจ้งให้ Qualcomm ทราบว่าจะสร้างชิปรุ่นต่อไปในกระบวนการ 7nm ของ TSMC ด้วย อุตสาหกรรมมือถือกำลังเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วจาก 10nm เพื่อแสวงหาประสิทธิภาพการใช้พลังงานและรอยเท้าซิลิคอนที่เล็กลง สำหรับผู้บริโภคของเราชิป 7nm ควรหมายถึงอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานขึ้นและอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น
การใช้งานโหนด 8nm ภายในองค์กรของ Samsung นั้นแนะนำเทคโนโลยี 7nm ของตัวเองซึ่งยังไม่พร้อมสำหรับการผลิตจำนวนมาก ซัมซุงคาดว่าจะมีการปรับปรุงการใช้พลังงานเพียงเล็กน้อย 10 เปอร์เซ็นต์ระหว่างกระบวนการ 10nm และ 8nm ในขณะเดียวกัน TSMC มีการปรับปรุง 30 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ด้วยการเคลื่อนไหวของตัวเองจาก 10 ถึง 7nm - ชัดเจนยิ่งขึ้นถ้าแม่นยำ แน่นอนปัจจัยอื่น ๆ จะเป็นตัวกำหนดการใช้พลังงานขั้นสุดท้าย แต่ชิปของซัมซุงอาจเสียเปรียบเล็กน้อยที่นี่
การออกแบบซีพียู Tri-คลัสเตอร์เป็นหลัก
ปัจจุบันการออกแบบสมาร์ทโฟน CPU SoC นั้นน่าสนใจและมีความหลากหลายมากกว่าที่เคยเป็นมาเป็นเวลานาน octa-core ในปัจจุบันมุ่งมั่นในการออกแบบคลัสเตอร์ที่มีนวัตกรรมและมีประสิทธิภาพมากขึ้นซึ่งประกอบด้วยคอร์ CPU ที่หลากหลายและปรับแต่งได้หนักกว่าที่เคยเป็นมา ใหญ่.LITTLEได้ให้วิธีการใหญ่กลางเล็ก ๆ น้อย ๆ กับ Cortex-A76, A75, A55 และซัมซุงยังคงโยนการออกแบบที่กำหนดเองอย่างมากในการผสม
คลัสเตอร์ CPU 2 + 2 + 4 ที่มีแคช L3 ที่ใช้ร่วมกันเป็นหลักในการออกแบบของ Huawei และ Samsung การเปลี่ยนแปลงนี้ออกไปจากการออกแบบ 4 + 4 คือการรวมกลุ่มแบบไตรจะดีที่สุดสำหรับประสิทธิภาพสูงสุดที่ยั่งยืนในรูปแบบสมาร์ทโฟนปัจจัยและควรปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน Snapdragon 855 นำปรัชญานี้ไปอีกขั้นหนึ่งด้วยการออกแบบซีพียู 1 + 3 + 4แกนหลัก "สำคัญ" ใน Snapdragon 855 มีแคช L2 เป็นสองเท่าและความเร็วสัญญาณนาฬิกาสูงกว่าแกนขนาดใหญ่อีกสามแกนทำให้เป็นตัวยกที่หนักหน่วงเมื่อต้องการสมรรถนะของเธรดเดี่ยวสูงสุด
Huawei และ Samsung เลือกใช้การออกแบบ CPU 2 + 2 + 4 ในขณะที่ Qualcomm ได้ลดลง 1 + 3 + 4 ทั้งสามมีเป้าหมายเพื่อประสิทธิภาพที่สูงขึ้นและยั่งยืนมากขึ้น
ในขณะที่ Qualcomm และ Huawei ติดกับ Cortex-A76 cores ในส่วนใหญ่และกลาง Samsung เลือกใช้ Cortex-A75 รุ่นเก่าซึ่งมีแนวโน้มที่จะประหยัดขนาดซิลิคอนและอาจร้อนขึ้น สิ่งนี้จะช่วยชดเชยสำหรับคอร์ซีพียูแบบกำหนดเองขนาดมหึมาและยังอนุญาตให้มีคอร์ GPU พิเศษบางตัวเมื่อเทียบกับคิริน Samsung ใช้ระบบจัดการคลัสเตอร์แบบ DynamIQ ของตัวเองเนื่องจาก Arm ไม่อนุญาตให้ใช้เทคโนโลยีหน่วยแชร์ DynamIQ สำหรับใช้กับการออกแบบคอร์แบบกำหนดเองดังนั้นเราต้องรอดูว่าการออกแบบทั้งหมดเหล่านี้จัดการกับการกำหนดเวลางานอย่างไร
อีกคำถามที่ยิ่งใหญ่สำหรับรุ่นต่อไปนี้คือการออกแบบ CPU แบบกำหนดเองรุ่นที่สี่ของ Samsung นั้นมีประสิทธิภาพมากกว่าและใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพเหมือนกับ Arm Cortex-A76 ซึ่งเป็นพื้นฐานของ Kirin 980 และปรับแต่งใน Snapdragon 855 รุ่นที่สาม M3 หลักไม่ดีเท่า Cortex-A75 ของ Qualcomm ที่ปรับแต่งภายใน Snapdragon 845 ทั้งสองด้านและการเพิ่มประสิทธิภาพ 20% ของ Samsung เองและการคาดการณ์ประสิทธิภาพ 40% อาจไม่เพียงพอที่จะยกระดับสนามแข่งขัน
ในขณะเดียวกันเราได้เห็น Kirin 980 มีสมรรถนะที่ทั้งซีพียูเดี่ยวและซีพียูทั้งสองตัวแล้วซึ่งได้ผลงานรุ่นล่าสุดอย่างแน่นหนา มีความแตกต่างด้านการออกแบบที่สำคัญกับ Snapdragon 855 แต่ศักยภาพของ Cortex-A76 นั้นดูน่าประทับใจอย่างแน่นอน
การเล่นเกมกระทบอุปกรณ์อื่น
ด้วยเกมบนมือถือยังคงครองส่วนแบ่งที่สำคัญของตลาดโลกจึงมีข่าวดีที่จะพบได้ใน SoCs ประสิทธิภาพสูงรอบล่าสุด ทั้ง Samsung Exynos 9820 และ Kirin 980 ใช้ GPU รุ่นล่าสุด Mali-G76 ซึ่งจะเพิ่มประสิทธิภาพการเล่นเกมให้สูงขึ้น
ในขณะที่ Kirin 980 ใช้การกำหนดค่าแบบ 10 คอร์เทียบเท่ากับ Mali-G72 แบบ 20 คอร์โดยประมาณ Exynos 9820 นำเสนอประสิทธิภาพที่เหนือกว่าด้วยการใช้ Mali-G76 แบบ 12 คอร์ ชิปเซ็ตของ Samsung ควรเป็นนักแสดงที่ดีกว่าสำหรับนักเล่นเกมและเกณฑ์มาตรฐานด้านล่างยังแนะนำว่านี่เป็นกรณีที่มีอัตรากำไรค่อนข้างต่ำ
การติดตั้งนี้ยังปิดช่องว่างด้วยกราฟิก Adreno รุ่นปัจจุบัน มือของเรากับ Kirin 980 ยืนยันว่าประสิทธิภาพการเล่นเกมใน ballpark ของโทรศัพท์ Snapdragon 845 ปัจจุบันบางครั้งข้างหน้าเล็กน้อยบางครั้งข้างหลัง แต่ไม่เคยหนี Snapdragon 855 สัญญาว่าจะเพิ่มอีก 20 เปอร์เซ็นต์จากรุ่นปัจจุบันซึ่งทำให้จมูกโดดเด่นออกมาด้านหน้าตลอดปี 2019 แม้ว่าการกำหนดค่า Mali-G76 MP12 ภายใน Exynos 9820 นั้นทำให้ Snapdragon 855 ทำงานใกล้เคียงกับเงินของมันมาก
โดยสรุปแล้วโทรศัพท์มือถือ Snapdragon 855 นำเสนอประสิทธิภาพการเล่นเกมที่ดีที่สุดในปีนี้ตามด้วย Exynos 9820 และ Kirin 980 แม้ว่า SoC เหล่านี้ทั้งหมดจะเร็วกว่าพอสำหรับประสบการณ์ที่ดีสำหรับมือถือระดับไฮเอนด์ส่วนใหญ่
การปรับปรุง AI
การเรียนรู้ของเครื่องหรือ AI ในขณะที่บางคนเรียกมันก็เห็นการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานที่สำคัญใน SoCs เหล่านี้ทั้งหมดเช่นกัน เป็นครั้งแรกที่ Samsung สนับสนุนฮาร์ดแวร์การเรียนรู้ของเครื่องโดยเฉพาะภายใน SoC ด้วยหน่วยประมวลผลประสาท (NPU) ที่ให้ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น 7 เท่าเมื่อเทียบกับ Exynos 9810 Huawei ได้เพิ่มซิลิคอน NPU ใน Kirin 980 เป็นสองเท่าแน่นอน ขยายขีดความสามารถ“ AI” ของ บริษัท ที่น่าประทับใจไปแล้ว
Snapdragon ของ Qualcomm ได้รับการสนับสนุนงานการเรียนรู้ของเครื่องเป็นเวลานานผ่านการผสมผสานที่หลากหลายของ CPU, GPU และ DSP แทนที่จะใช้ฮาร์ดแวร์การเรียนรู้ของเครื่องที่เฉพาะเจาะจง DSP ของมันถูกออกแบบมาเพื่อการคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่รวดเร็วและได้แนะนำส่วนขยายสำหรับการดำเนินงานที่เฉพาะเจาะจง
คณิตศาสตร์เมทริกซ์เทนเซอร์ได้รับการสนับสนุนในฮาร์ดแวร์ทั่วทั้งสาม SoCs เรือธงเหล่านี้
รุ่นนี้วอลคอมม์ดูเหมือนจะได้ตัดสินประเภทฮาร์ดแวร์พิเศษที่ต้องการเพิ่มประสิทธิภาพการเรียนรู้ของเครื่อง การนำโปรเซสเซอร์ Tensor ไปใช้กับ Hexagon 960 น่าจะช่วยเร่งประสิทธิภาพการทำงานของ Snapdragon 855 ในแอพพลิเคชั่นได้หลากหลาย
ประสิทธิภาพ AI นั้นมีความยุ่งยากในการวัดเนื่องจากขึ้นอยู่กับประเภทของอัลกอริทึมที่คุณใช้งานชนิดข้อมูลที่ใช้และความสามารถเฉพาะของชิป อุตสาหกรรมดูเหมือนว่าจะมีการตัดสินในผลิตภัณฑ์ dot, เมทริกซ์จำนวนมาก / ทวีคูณสะสมเป็นกรณีที่พบบ่อยที่สุดในการเร่งและชิปทั้งสามมีการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานและประสิทธิภาพการใช้พลังงานประเภทนี้
สำหรับผู้บริโภคนั่นหมายถึงการจดจำใบหน้าและวัตถุที่รวดเร็วยิ่งขึ้นและมีประสิทธิภาพแบตเตอรี่การถอดเสียงบนอุปกรณ์การประมวลผลภาพที่เหนือกว่าและแอปพลิเคชั่น“ AI” อื่น ๆ
อันไหนเร็วที่สุด?
ด้วยอุปกรณ์ที่อยู่ในมือของเราในที่สุดเราสามารถมองเห็นความแตกต่างด้านประสิทธิภาพระหว่าง Snapdragon 855, Exynos 9820 และ Kirin 980 ได้ใกล้เคียงกัน
CPU ฉลาด, Snapdragon 855 ผลักดันซองจดหมายประสิทธิภาพในรูปแบบใหม่ที่น่าสนใจเนื่องจากการติดตั้งซีพียูหลักที่เป็นเอกลักษณ์และความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่สูงขึ้นเล็กน้อย ต้องใช้สิ่งที่ Huawei ได้ทำไปแล้วกับ Kirin 980 และผลักดันแนวคิดให้ก้าวไกลยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตามมันเป็น Exynos 9820 ที่เป็นชิปที่น่าสนใจที่สุดบน CPU ซีพียูรุ่นที่สี่ที่กำหนดเองของ บริษัท ให้แกนเดี่ยวที่โดดเด่นกว่าแกนหลัก Cortex-A76 ที่พบใน Snapdragon 855 และ Kirin 980
อย่างไรก็ตามเนื่องจากการใช้ Cortex-A75 แกนที่เล็กลงสองอันสำหรับการทำงานแบบมัลติทาสก์ทำให้ชิปเซ็ตไม่ได้ทำงานกับ Snapdragon 855 ในปริมาณงานแบบมัลติคอร์ Kirin 980 ยังคงอยู่ข้างหลัง Exynos ของ Samsung แต่เนื่องจากความเร็วสัญญาณนาฬิกาโดยรวมต่ำกว่าชิปคู่แข่ง SoC ซึ่งเป็นเรือธงของ Huawei ยังคงเป็น nippy มาก แต่อายุการใช้งานแบตเตอรี่นั้นมีความสำคัญสูงกว่าประสิทธิภาพแบบดิบ ไม่สามารถพูดได้เหมือนกันสำหรับพลังของ CPU ที่หิวโหยและแกนประมวลผลขนาดใหญ่ที่ตรงไปตรงมาของ Samsung
ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วก่อนหน้านี้ชิปกราฟิก Adreno 640 ของ Snapdragon 855 บรรจุใน GPU ส่วนใหญ่ที่ใช้แรงม้าจากชิปเหล่านี้ทั้งหมด GPU บินผ่านชิ้นส่วน Arm Mali-G76 ในคู่แข่งด้วยอัตรากำไรขั้นต้นใน 3DMark และชนะการทดสอบ GFXBench ส่วนใหญ่เช่นกัน (เพิ่มอีกเล็กน้อยในอีกสักครู่) น่าเสียดายสำหรับ Huawei การใช้ Mali-G76 10 คอร์ของ Kirin 980 นั้นสั้นกว่าคู่แข่งและจะส่งผลให้อัตราเฟรมที่ช้าลงในเกมที่มีขอบเลือดออก การแสดงของมันลดลงไปราว ๆ Exynos และ Snapdragon ในปีที่ผ่านมา สิ่งนี้ไม่ช้า แต่จะไม่ให้ประสิทธิภาพการทำงานที่เหนือกว่า
ก่อนที่จะปิดตัวลงโทรศัพท์มือถือ Exynos Galaxy S10 ร้อนแรงกว่าคู่แข่งอย่างเห็นได้ชัดขณะทำการเปรียบเทียบดังนั้นเราจึงได้ทำการทดสอบประสิทธิภาพอย่างยั่งยืนบนชิป ผลลัพธ์ไม่ได้ทำให้การอ่านที่ยอดเยี่ยมสำหรับ Exynos 9820 เนื่องจากมันแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่เร็วกว่าคู่แข่ง ดังนั้นถึงแม้ว่า Mali-G76 MP12 ของ Exynos จะให้ Adreno 640 วิ่งได้เงินในการทดสอบอย่างรวดเร็ว Snapdragon 855 จะให้ประสิทธิภาพที่ดียิ่งขึ้นในช่วงการเล่นเกมระดับปานกลาง
จะใช้เวลาประมาณ 9 นาทีก่อนที่ Exynos 9820 จะสามารถกลับมาทำงานได้อีกประมาณ 16 เปอร์เซ็นต์ Kirin 980 ของ Huawei ที่มีการกำหนดค่า Mali-G76 MP10 ที่เล็กกว่าสามารถใช้งานได้เป็นเวลา 15 นาที ในขณะเดียวกัน Qualcomm Snapdragon 855 ก็สามารถรักษาประสิทธิภาพที่มีความสอดคล้องสูงในเกณฑ์มาตรฐานนี้เป็นเวลาประมาณ 19 นาที ที่นี่ Exynos 9820 เห็นการตัดทอนครั้งที่สองในประสิทธิภาพ ในแง่เปอร์เซ็นต์ Snapdragon 855 สามารถควบคุมได้ถึง 31% ของประสิทธิภาพโดยลดลงเฉลี่ย 27% ในทางตรงกันข้าม Exynos 9820 ยอมแพ้มากถึง 46 เปอร์เซ็นต์ลดลงเฉลี่ย 37% ชิปของ Samsung นั้นร้อนเกินไปที่จะรักษาศักยภาพสูงสุดไว้
คุณสมบัติที่ชาญฉลาด, Qualcomm ทำให้ความพิเศษเพิ่มมากขึ้นใน SoC เท่าที่คุณต้องการ Super fast LTE, 5G รองรับหากคุณต้องการการชาร์จอย่างรวดเร็วฉันไม่เชื่อมั่นในการสนับสนุนวิดีโอ 8K ทั้งหมดที่สมาร์ทโฟนจะต้องมีทุกเวลาจริง ๆ เร็ว ๆ นี้ แต่เรายังมีอัตราเฟรมที่สูงขึ้นสำหรับความละเอียดที่ต่ำกว่า Exynos ของ Samsung บรรจุในคุณสมบัติที่คล้ายคลึงกันและโมเด็ม LTE ที่รวดเร็ว Kirin 980 มีคุณครอบคลุมค่อนข้างดีและทุกคนสามารถรองรับโมเด็ม 5G สำหรับสมาร์ทโฟน 2019 ระดับไฮเอนด์
อ่าน: โปรเซสเซอร์สมาร์ทโฟนระดับกลางที่ดีที่สุดของปี 2019
สำหรับนักเล่นเกมคอร์กราฟิก Adreno 640 ของ Qualcomm เป็นผู้นำในด้านนี้ สำหรับแอปพลิเคชั่นส่วนใหญ่นั้น Mali-G76 ของ Arm นั้นเร็วกว่าพอสมควร แต่สำหรับผู้ที่มองหาสุดยอดประสิทธิภาพของสายอาจต้องการเลือกใช้โทรศัพท์มือถือ Snapdragon ในปีหน้า
โดยรวมแล้วชิปเหล่านี้ทั้งหมดดูน่าประทับใจมากและจะผลักดันประสิทธิภาพการทำงานและที่สำคัญกว่านั้นคือประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้นอีกระดับ การย้ายไปที่ 7nm หรือ 8nm ในกรณีของ Samsung เป็นข่าวดีสำหรับอายุการใช้งานของแบตเตอรี่หากไม่มีสิ่งอื่น นอกจากนี้เรากำลังเข้าสู่ยุคของการออกแบบคลัสเตอร์ CPU ที่เป็นเอกลักษณ์และน่าสนใจและความสามารถในการเรียนรู้ของเครื่อง เทคโนโลยี SoC สมาร์ทโฟนยังคงสร้างสรรค์สิ่งใหม่ ๆ ในอัตราที่น่าประทับใจ
