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SoC phare pour les appareils 2022

by Babette Fouquet


Lors du Hawaii Tech Summit de cette année, il est à nouveau temps pour Qualcomm de révéler et de détailler la plus grande version de l’année de l’entreprise, présentant le nouveau SoC phare de Snapdragon qui alimentera nos prochains appareils 2022. Aujourd’hui, comme la première de plusieurs annonces lors de l’événement, Qualcomm annonce le nouveau Snapdragon 8 Gen 1, la suite directe du Snapdragon 888 de l’année dernière.

Le Snapdragon 8 Gen 1 suit ses prédécesseurs avec un changement très évident dans le marketing et la dénomination des produits alors que la société tente de simplifier le nom et la gamme de produits. Faisant toujours partie de la « série 8 », c’est-à-dire le segment le plus haut de gamme pour les appareils, le 8 Gen 1 rétablit l’ancien schéma de dénomination à trois chiffres en faveur d’un seul segment et d’un numéro de génération. Pour la partie phare de Qualcomm, c’est assez simple, mais il reste à voir ce que cela signifie pour les séries 7 et 6, qui ont toutes deux plus de plusieurs parties pour chaque génération.

En ce qui concerne le Snapdragon 8 Gen 1, la nouvelle puce est livrée avec beaucoup de nouvelles IP : nous examinons le nouveau trio de cœurs de processeur Armv9 Cortex d’Arm, un tout nouveau GPU Adreno de nouvelle génération, un pipeline d’image considérablement amélioré avec des charges de de nouvelles fonctionnalités, un Hexagon NPU/DSP amélioré, un modem X65 5G intégré, et le tout construit sur un nouveau nœud de processus Samsung 4nm.

La nouvelle puce promet d’énormes augmentations des performances et de l’efficacité de nombreux éléments de traitement, ainsi que de nouvelles fonctionnalités qui permettent de nouvelles expériences utilisateur. Commençons par les spécifications de base et plongeons dans les détails que nous avons sur la puce :

SoC phare de Qualcomm Snapdragon 2020-2021
SoC

Snapdragon 8 Gen 1

muflier 888
CPU 1x Cortex-X2
@ 3.0GHz 1x1024KB pL2

3x Cortex-A710
@ 2,5 GHz 3 x 512 Ko pL2

4x Cortex-A510
à 1,80 GHz 2x?? Ko SL2

6 Mo sL3

1x Cortex-X1
@ 2.84GHz 1x1024KB pL2

3x Cortex-A78
@ 2.42GHz 3x512KB pL2

4x Cortex-A55
@ 1.80GHz 4x128KB pL2

4 Mo sL3

GPU adrénaline nouvelle génération Adreno 660 @ 840MHz
DSP/NPU Hexagone Hexagone 780

26 TOP IA
(CPU + GPU + HVX + Tenseur complet)

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

Triple Spectra 580 FAI 14 bits

1x 200MP ou 84MP avec ZSL
Soit
64+25MP avec ZSL
Soit
3x 28MP avec ZSL

Vidéo 4K 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

X60 intégré

(5G NR Sub-6 + onde millimétrique)
DL = 7500Mbps
UL=3000Mbps

Processus mfc Samsung
4nm (Indéterminé)
Samsung
5nm (5LPE)

Processeur : frères Cortex-X2 et Armv9

En commençant par les nouveaux processeurs Snapdragon 8 Gen 1 (je l’abrégerai en S8g1 ici et là) – il s’agit de la première puce Qualcomm à intégrer l’IP CPU Armv9 de nouvelle génération d’Arm, qui comprend Cortex-X2, Cortex-A710 et Cortex -A510 dans une grande, moyenne et petite configuration. Qualcomm continue d’utiliser un nombre de cœurs de 1+3+4, une configuration qui a été relativement réussie pour les concepteurs ces dernières années et des itérations depuis le Snapdragon 855.

Le cœur Cortex-X2 de la nouvelle puce fonctionne à 3,0 GHz, ce qui est légèrement supérieur à l’horloge de 2,84 GHz du cœur X1 du Snapdragon 888. Cela m’a en fait un peu surpris car je ne m’attendais pas à grand-chose. dans le sens de l’horloge augmente cette génération, mais il est bon de voir que les fournisseurs d’Arm y parviennent désormais régulièrement. Pour le contexte, le Dimensity 9000 récemment annoncé par MediaTek atteint 3,05 GHz sur son cœur X2, mais c’est sur un nœud TSMC N4. En revanche, Qualcomm construit le Snapdragon 8 Gen 1 sur un nœud Samsung 4 nm. La société n’a pas confirmé s’il s’agit d’une variante 4LPE ou de quelque chose de plus personnalisé, nous la laissons donc comme une description de nœud « 4 nm » dans le tableau des spécifications.

La chose la plus surprenante à propos du cœur X2 est que Qualcomm revendique des performances 20 % plus rapides ou 30 % d’économies d’énergie, ce dernier chiffre étant particulièrement intrigant. Samsung Foundry ne décrit qu’une réduction de 16% de la puissance lors du passage d’un nœud de 5 nm à un nœud de 4 nm, et évidemment 30% est nettement mieux que ce que le nœud de calcul promet. Nous avons demandé à Qualcomm quels types d’améliorations entraînaient une baisse de puissance aussi importante ; cependant, la société n’a pas précisé de détails. En particulier, j’ai demandé si les nouveaux cœurs X2 avaient leur propre domaine de tension (les précédentes implémentations Snapdragon 1+3 big+middle partageaient le même rail de tension), mais la société n’a même pas confirmé si c’était le cas ou non. Arm avait noté que le X2 pourrait avoir Puissance nettement inférieure au même point de performance de pointe que le X1si les supports marketing de Qualcomm font référence à une telle comparaison, les chiffres peuvent avoir un sens.

Le cœur X2 est configuré avec 1 Mo de cache L2, tandis que les trois cœurs Cortex-X710 ont 512 Ko chacun. Les cœurs intermédiaires ici sont cadencés à un peu plus de 2,5 GHz cette année, un petit saut de 80 MHz par rapport à la génération précédente. Les cœurs de niveau intermédiaire accordent généralement plus d’attention au budget de puissance, donc peut-être que cette légère augmentation représente plus précisément les améliorations des nœuds de calcul.

Enfin, la nouvelle puce utilise également quatre cœurs Cortex-A510 à 1,8 GHz.Contrairement au Dimensity 9000 d’il y a quelques semaines, Qualcomm utilise la nouvelle approche « fused core » d’Arm pour la nouvelle microarchitecture, ce qui signifie que la puce a en fait deux complexes Cortex-A510 avec deux cœurs chacun, partageant un pipeline NEON/SIMD et un cache L2. L’approche du noyau fusionné vise à obtenir une meilleure efficacité surfacique. Qualcomm a rationalisé l’approche en disant que dans les cas d’utilisation quotidiens avec moins de threads actifs et une faible surcharge, le fait d’avoir un seul cœur capable d’accéder à un cache L2 plus grand partagé par deux cœurs peut entraîner de meilleures performances et une meilleure efficacité. Malheureusement, même en faisant ce commentaire, la société n’a pas précisé quelle était la taille L2, soit 512 Ko ou 256 Ko ; si c’est ce dernier, alors la configuration n’est certainement pas aussi agressive que le Dimensity 9000.

Les nouvelles IP CPU Armv9 d’Arm sont également livrées avec une nouvelle génération de DSU (DynamiQ Shared Unit, l’IP du cluster) qui utilise le nouveau Snapdragon. Qualcomm a ici opté pour une taille de cache L3 de 6 Mo, notant qu’il s’agissait d’une décision d’équilibrer les performances du système entre les charges de travail cibles.

Quant aux caches système, Qualcomm précise que la puce reste inchangée avec un cache de 4 Mo et que les contrôleurs mémoire sont toujours à 3200 MHz LPDDR5 (4 canaux 16 bits). Il convient de noter que, comme pour le Snapdragon 888 de l’année dernière, les processeurs n’ont plus accès au cache système pour améliorer la latence de la DRAM. Nous ne pouvons pas nous empêcher de faire des comparaisons avec le Dimensity 9000 de MediaTek, qui aura probablement une latence DRAM pire, mais offre également jusqu’à 14 Mo de cache partagé aux processeurs, contre seulement 6 Mo sur le Snapdragon 8 Gen 1. Comment les deux puces se compareront chacune d’autres restent à voir dans les appareils commerciaux réels.

GPU : Nouvelle architecture Adreno sans nom

Par le passé, les architectures GPU Adreno de Qualcomm étaient faciles à identifier en termes de famille et de niveaux de performances. Particulièrement du côté de l’architecture, la série Adreno 600 a commencé avec l’Adreno 630 dans le Snapdragon 845 il y a quelques années, mais contrairement aux itérations précédentes des séries 400 et 500, nous sommes restés avec cette description haut de gamme jusqu’au Snapdragon. Série 888.

Le Snapdragon 8 Gen 1 change ici les choses, et franchement, Qualcomm a fait un travail assez horrible en commercialisant ce qu’ils ont cette fois-ci. Le nouveau nom de GPU supprime entièrement tous les numéros de modèle et, en tant que tel, ne révèle pas immédiatement qu’il fait partie d’un changement microarchitectural plus important qui aurait été commercialisé comme une nouvelle série Adreno dans le passé.

Qualcomm note que d’un point de vue extrêmement haut de gamme, le nouveau GPU peut ressembler aux générations précédentes, cependant, il inclut de grands changements architecturaux visant à améliorer les performances et l’efficacité. Qualcomm a donné des exemples tels que des optimisations de traitement simultané qui visent à améliorer considérablement les performances des charges de travail réelles qui pourraient ne pas apparaître directement dans les benchmarks. Un autre exemple est que le GPU « GMEM » a connu de grands changements dans cette génération, comme une augmentation de 33 % du cache (à 4 Mo), et il s’agit désormais d’un cache en lecture-écriture au lieu d’un simple cache en écriture pour les optimisations du trafic DRAM. .

Les revendications de performances haut de gamme sont des performances de pointe 30% plus rapides ou une réduction de puissance de 25% avec les mêmes performances que le Snapdragon 888. Qualcomm a également commenté de manière inhabituelle l’état des nombres de puissance de pointe et la situation actuelle sur le marché. L’année dernière, Qualcomm a rationalisé les chiffres de puissance maximale du GPU du Snapdragon 888 en notant que c’est ce que les fournisseurs exigeaient en réponse à ce que nous avons vu d’autres acteurs, en particulier Apple, et que les fournisseurs pourraient obtenir de meilleurs enveloppes thermiques sur leurs appareils. On peut dire que cette stratégie a fini par être assez désastreuse et négative en termes de perception pour Qualcomm, et j’ai l’impression que lors du briefing de cette année, nous avons vu Quaclomm tenter de se distancier davantage de la situation, une grande partie disant ouvertement que le seul point d’un tel Les pics de performances et de puissance permettent aux fournisseurs d’atteindre des chiffres de référence plus élevés lors de la première exécution.

Malheureusement, contrairement à Apple, qui utilise en fait ses chiffres de performances de pointe GPU sur des charges de travail de calcul transitoires comme le rendu de caméra, l’écosystème Android n’utilise actuellement tout simplement pas le calcul GPU. Cet aveu était en fait une bouffée d’air frais et un aperçu de la situation car c’est quelque chose que j’ai remarqué en particulier sur nos plongées profondes Kirin 9000, Snapdragon 888 et Exynos 2100 et Tensor lors de la critique de toutes les nouvelles puces. Es una situación increíblemente estúpida que, mientras los medios sigan insistiendo en las cifras de rendimiento máximo, no se resolverá en el corto plazo, ya que los proveedores de chips tendrán dificultades para decir que no a las solicitudes de sus clientes para operar el silicio en Par ici.

Qualcomm affirme qu’une façon d’essayer d’atténuer cette nouvelle concentration sur les performances de pointe est de modifier la façon dont les performances du GPU et la courbe de puissance se comportent. L’équipe a déclaré qu’elle avait modifié l’architecture pour essayer d’aplatir la courbe, non seulement pour atteindre ces chiffres de pointe inutiles, mais pour se concentrer sur des améliorations plus importantes dans la plage de puissance de 3 à 5 W, une plage où le Snapdragon 888 l’année dernière n’a pas significativement améliorer le Snapdragon 865.

Cela dit, même avec une baisse de puissance de 25 % avec des performances similaires à celles du Snapdragon 888, le nouveau Snapdragon 8 Gen 1 ne peut probablement toujours pas rivaliser avec les puces A14 ou A15 d’Apple. Le Dimensity 9000 de MediaTek devrait également être nettement plus efficace que le nouveau Snapdragon à des niveaux de performances égaux compte tenu des chiffres d’efficacité revendiqués, il semble donc toujours que le choix de Qualcomm d’opter pour un nœud de processus Samsung, même ce nouveau de 4 nm, il ne se fermera pas l’écart avec les concurrents de TSMC.

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