Migration vers TSMC pour obtenir plus de vitesse et réduire la consommation


Alors que la nuit tombe sur la Chine ce soir, Qualcomm organise un événement de lancement de produit axé sur le mobile qu’ils appellent “Snapdragon Night”. En tête d’affiche de l’événement se trouve l’annonce du nouveau SoC phare de la société, le Snapdragon 8+ Gen 1. Une mise à jour de mi-génération de son SoC phare pour smartphone, le Snapdragon 8 Gen 1, le 8+ Gen 1 suit la tradition annuelle de Qualcomm pour sortir une mise à jour du produit pour améliorer les performances et donner aux partenaires quelque chose de nouveau avec lequel travailler au cours du second semestre. Et pour cette année en particulier, nous assistons à un changement très notable dans les puces de Qualcomm.

Contrairement aux générations précédentes, où Qualcomm a simplement publié un conteneur plus rapide de son silicium existant, d’ici 2022, nous aurons quelque chose de plus grand à discuter. Qualcomm a entièrement changé de fonderie, passant de Samsung à TSMC, et lance en conséquence une nouvelle matrice. Grâce à cela, Snapdragon 8+ Gen 1 Qualcomm obtient un gain de fabrication unique, leur permettant d’augmenter les performances du CPU et du GPU tout en réduisant la consommation d’énergie.

SoC phare Qualcomm Snapdragon 8 Gen 1
SoC Snapdragon 8+ génération 1 Snapdragon 8 Gen 1
CPU 1x Cortex-X2
@ 3,2 GHz

3x Cortex-A710
@ 2,8 GHz

4x Cortex-A510
@ 2,0 GHz

6 Mo sL3

1x Cortex-X2
à 3,0 GHz

3x Cortex-A710
à 2,5 GHz

4x Cortex-A510
à 1,8 GHz

6 Mo sL3

GPU adréno
(Vitesse d’horloge 10 % plus rapide)
adréno
DSP/NPU Hexagone Hexagone
Mémoire
Manette
4 canaux de 16 bits

à 3200MHz LPDDR5/51.2Gb/s

Cache de niveau système de 4 Mo

FAI/Caméra Fournisseur de services Internet Triple Spectra 18 bits

1x 200MP ou 108MP avec ZSL
Soit
64+36 MP avec ZSL
Soit
3x 36MP avec ZSL

Vidéo 8K HDR et capture en rafale 64MP

Encoder/
Décoder
8K30 / 4K120 H.265 10 bits

Dolby Vision, HDR10+, HDR10, HLG

Enregistrement infini 720p960

modem intégré X65 intégré

(5G NR Sub-6 + onde millimétrique)
DL = 10000Mbps
UL=3000Mbps

Processus mfc TSMC4nm samsung 4nm

En plongeant rapidement dans les spécifications, le nouveau Snapdragon 8+ Gen 1 est essentiellement le Snapdragon 8 Gen 1 original transféré de la gamme 4 nm de Samsung à l’une des lignes 4 nm de TSMC. Dans des circonstances plus normales, ce type de changement ne serait probablement pas perceptible, ou tout au plus un exercice amusant de recherche de cas extrêmes, mais pour le SoC phare de Qualcomm, la question est plus importante.

Alors que les sources officielles et les déclarations sur la qualité du processus 4 nm de Samsung sont rares, officieusement, il est clair que le processus 4 nm de Samsung n’a pas répondu aux attentes. Cela a provoqué un impact en cascade sur les puces créées dans le nœud de processus, ce qui a conduit le Snapdragon 8 Gen 1 d’origine à développer une affinité pour la consommation d’énergie, l’Exynos 2200 de Samsung ne faisant pas mieux. En revanche, à tous points de vue, le processus N4 de TSMC semble très bon, avec le nœud optiquement réduit par rapport aux technologies 5 nm déjà performantes et performantes de TSMC.

En raison de cet écart de performances entre Samsung et les nœuds 4 nm de TSMC, Qualcomm prend la décision inhabituelle de transférer (essentiellement) son SoC haut de gamme vers l’usine TSMC. Ce qui, bien que n’étant pas strictement nécessaire (Qualcomm a beaucoup d’élan et la 8 Gen 1 se vend bien), est certainement une décision prudente pour l’entreprise. Qualcomm fait face à une concurrence particulièrement féroce cette génération de MediaTek, dont le SoC Dimensity 9000 de niveau phare était le produit phare du nœud 4 nm de TSMC. Et cela laisse MediaTek avec un net avantage sur le 8 Gen 1 d’origine, un avantage que Qualcomm serait heureux de remplacer.

En fin de compte, le changement d’usines donne à Qualcomm la possibilité d’améliorer le 8 Gen 1 d’origine des deux extrémités du spectre, ce qui donne le Snapdragon 8+ Gen 1. Sur le plan des performances, le nœud de TSMC leur donne une opportunité facile d’augmenter le CPU et des vitesses d’horloge GPU pour des performances supérieures. Le cœur principal Cortex-X2 est désormais cadencé de 7 % plus haut, à 3,2 GHz, et pendant ce temps, les clusters A710 et A510 ont vu leurs vitesses d’horloge augmenter encore plus significativement, d’environ 12 % chacun. Désormais, même les cœurs A510 les plus lents peuvent fonctionner à 2 GHz. Les vitesses d’horloge du GPU ont également augmenté de la même manière, et bien que Qualcomm ne divulgue pas de vitesses d’horloge spécifiques, ils ont confirmé que le bloc GPU Adreno 8 + Gen 1 est cadencé 10% plus haut que l’original 8 Gen 1.

Mais si quoi que ce soit, la plupart des bénéfices de Qualcomm provenant du changement de nœuds de fabrication sont investis dans la réduction de la consommation d’énergie. Quelque chose d’un point sensible avec le 8 Gen 1, le meilleur processus 4 nm de TSMC signifie que Qualcomm voit une consommation d’énergie beaucoup plus faible dans son SoC à fréquence iso.

Officiellement, Qualcomm revendique une amélioration de 30% de l’efficacité énergétique du GPU et du CPU. Cependant, comme mentionné ci-dessus, il s’agit d’une fréquence iso et ne prend pas en compte les vitesses d’horloge maximales plus élevées de 8+ Gen 1. Par conséquent, les économies d’énergie réelles ne seront pas aussi importantes à un pic. au maximum, mais selon Qualcomm, les économies d’énergie sont encore importantes. Dans l’ensemble, la société vante une réduction de 15 % de la consommation d’énergie du SoC dans le cadre de « modèles d’utilisation pratiques » par rapport à la 8 Gen 1 d’origine, ce qui devrait à son tour conduire à une meilleure autonomie de la batterie des téléphones adoptant le nouveau SoC.

Au-delà de cela, les spécifications officielles de 8+ Gen 1 ne reflètent aucun changement important dans la configuration du SoC par rapport à la puce d’origine. Nous examinons donc toujours le même modem X65 5G intégré, le même FAI Spectra et les mêmes blocs d’encodage/décodage vidéo (désolé gang, pas encore de support AV1 !). Ainsi, malgré l’assemblage d’un nouveau dé pour son produit de mise à niveau de milieu de génération cette année, il n’y a pas de nouvelles fonctionnalités à proprement parler avec le 8+ Gen 1.

En ce qui concerne les performances du SoC, Qualcomm affirme officiellement que les performances du GPU et du CPU se sont améliorées de 10 %, en raison des augmentations de la vitesse d’horloge susmentionnées. Bien que nous n’ayons pas pu assister à une session d’analyse comparative organisée par Qualcomm la semaine dernière, les numéros de mode de performance publiés par l’entreprise sont plus ou moins conformes à ces affirmations. Les résultats Geekbench 5 de Qualcomm sont supérieurs de plusieurs pour cent à ceux que nous avons testés en décembre lors de l’événement de lancement 8 Gen 1, bien qu’il soit notable qu’ils n’aient pas obtenu de scores PCMark significativement plus élevés. Les chiffres de performances du GPU sont également mitigés, certains des résultats officiels de Qualcomm étant très proches de nos résultats originaux de 8 Gen 1, mais j’hésite à en lire trop étant donné la différence entre les tests de pointe et les tests soutenus sur les résultats du GPU. Comme toujours, le dernier mot devra revenir à des tests tiers indépendants, même si, à première vue, rien de ce que prétend Qualcomm n’est déraisonnable compte tenu des améliorations de la vitesse d’horloge et de la marge thermique acquises en passant à TSMC.

Enfin, quant aux consommateurs, ils pourront voir les appareils Snapdragon 8+ Gen 1 pour la première fois au troisième trimestre de cette année. Selon Qualcomm, de nombreux suspects habituels se sont engagés à lancer des téléphones basés sur le nouveau SoC, notamment Asus, Motorola, OnePlus, Honor et Xiaomi.

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