Inhalt

• Erkundung des neuen CPU-Designs
• AI-Verbesserungen der nächsten Generation
• Das Snapdragon 855 verfügt nicht über ein 5G-Modem
• Qualcomm Snapdragon 855: Das frühe Urteil
• Kopf hoch! Gary hat auch im Podcast darüber gesprochen!

Zu den weiteren Funktionen gehört ein neuer Bildsignalprozessor, der die Aufzeichnung von 4K-HDR-Videoinhalten mit einer Stromersparnis von 30 Prozent unterstützt. Bestandteil dieses Pakets sind der Cinema Core, ein H.265- und ein VP9-Videodecoder mit einem 7-fachen Energieeffizienzgewinn. Dies beinhaltet auch HDR10 + Wiedergabe mit bis zu 120 Bildern pro Sekunde und 8K-Wiedergabe (sicherlich Overkill für Handys) und Unterstützung für 360-Grad-Videos. Andere bekannte Funktionen, wie die Unterstützung von aptX, einschließlich der Hardware-Unterstützung für aptX Adaptive, und die Unterstützung von Quick Charge, bleiben ebenfalls an Bord.

Erkundung des neuen CPU-Designs

Die DynamIQ-Cluster-Technologie von Arm ermöglicht einige interessantere CPU-Konfigurationen als die 4 + 4 big.LITTLE-Designs von gestern. Das gemeinsame Cluster-Design und die Einführung eines gemeinsamen L3-Caches ermöglichen mehr Flexibilität beim individuellen L2-Cache jedes Kerns. Dies bedeutet, dass einzelne CPU-Kerne auf bestimmte Leistungspunkte und -größen zugeschnitten werden können, während die Vorteile einer engen Einheit innerhalb desselben Clusters erhalten bleiben. Dieser Ansatz der „kleinen, mittleren und hohen Ebene“ wird infolgedessen immer beliebter.

Qualcomm hat diese Vorteile im Design des Snapdragon 855 in den Griff bekommen und sich für ein 1 + 3 + 4-Design anstatt für das herkömmliche 4 + 4-Setup entschieden. Der größere gemeinsam genutzte L2-Cache des größten Kerns in Kombination mit einer separaten höheren Spitzentaktrate führt zu einer höheren Leistung, wenn dies erforderlich ist. Wenn Sie interessiert sind, gibt es 512 KB L2-Cache auf dem großen Kern, 256 KB auf jedem der drei mittleren Kerne und 128 KB für jeden kleinen Kern.

Das 1 + 3 + 4-Kern-CPU-Design ist auf eine höhere Single-Thread-Leistung zugeschnitten, die länger aufrechterhalten werden kann.

Obwohl Android mit viel Multithreading vertraut ist, erfordern Anwendungsfälle selten mehr als Bursts von einem einzelnen Hochleistungsthread. Arm ist sich dessen seit einiger Zeit bewusst und stellt fest, dass nur ein einziger großer Kern (z. B. ein 1 + 7-DynamIQ-Design) Low-End-Geräten enorme Leistungssteigerungen bieten würde. Der zweite und dritte Kern sind manchmal für Momente mit schwererem Heben erforderlich, aber diese erfordern in der Regel nicht die gleiche Dauerleistung. Kleinere Kerne werden meist nur für die Hintergrundverarbeitung oder für energiearme parallele Aufgaben verwendet. Durch die Konzentration auf einen einzelnen, sehr leistungsstarken Kern sollte der Qualcomm-Chip auch eine länger anhaltende Leistung bieten.

Das einzige wirkliche Problem bei immer unterschiedlicheren CPU-Designs ist, dass die Aufgabenplanung noch sorgfältiger gehandhabt werden muss als bei herkömmlichen big.LITTLE-Designs. Wenn weniger gleichwertige Kerne zur Auswahl stehen, kann die Neuzuweisung von Aufgaben an verschiedene Kerne zum Stillstand führen und die Leistung beeinträchtigen. Wenn der Scheduler der Aufgabe gewachsen ist, scheint dies ein sehr effizientes Design für mobile CPUs zu sein.

AI-Verbesserungen der nächsten Generation

KI bleibt eines der fortdauernden Schlagworte der Mobilbranche, aber maschinelles Lernen bietet den Endverbrauchern echte Vorteile. Zu diesem Zweck hat Qualcomm die Hexagon-Technologie im 855 mit zusätzlicher Rechenleistung überarbeitet.

Im Vergleich zum Hexagon 685 der letzten Generation verfügt der Snapdragon 855 über eine neue Hexagon 690-Einheit. Im Inneren finden Sie zwei zusätzliche Vektorverarbeitungseinheiten, die die allgemeinen Rechenfunktionen der Komponente verdoppeln. Qualcomm hat auch einen brandneuen Tensor Xccelerator eingeführt, der mehr Durchsatz für spezifische, komplexe maschinelle Lernaufgaben bietet. Qualcomm gibt an, dass die AI-Leistung 3x höher ist als bei Produkten der vorherigen Generation und bis zu 2x höher als beim Kirin 980. Dies kann jedoch je nach Anwendungsfall erheblich variieren.

Qualcomm verfolgt beim maschinellen Lernen einen heterogenen Ansatz, bei dem CPU, GPU, DSP und neuer Tensor-Prozessor je nach Aufgabenstellung eingesetzt werden.

Ohne sich zu sehr mit Details zu befassen, wird Vektormathematik häufig bei maschinellen Lernaufgaben eingesetzt. Diese werden zunehmend für die Dot-Product-Form (INT8) optimiert, aber der Tensor-Prozessor von Qualcomm unterstützt bis zu 16-Bit-Daten. Die Vektoreinheiten im DSP eignen sich gut für das maschinelle Grundlernen von Mathematik, beispielsweise für die Kategorisierung. Tensoren sind komplexere Vektormatrixstrukturen oder mehrdimensionale Vektorarrays, die häufiger von komplexen Deep-Learning-Algorithmen wie der Echtzeitfaltung für die Bildverarbeitung verwendet werden. Tensoren sind wesentlich größere Vektormatrizen, die miteinander verbundene Daten einkapseln. Dies kann Farbe, Größe und Form sein oder die Erkennung von Merkmalen in RGB-Bildfarbzusammensetzungen. Laut Qualcomm war die Bildverarbeitung einer der Hauptgründe für die Integration eines Tensor-Prozessors.

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Es ist sehr rechenintensiv, Tensormathematik wie die Massenmultiplikation durchzuführen, die von vielen Algorithmen für maschinelles Lernen verwendet wird. Ein dedizierter Tensor-Prozessor verbessert die Leistung und Energieeffizienz des Snapdragon 855 bei diesen Aufgaben. Qualcomm stellt fest, dass zukünftige Versionen seines Tensor Xccelerator Tensoren mit noch größerem Auftrag unterstützen werden, wenn das Unternehmen die Leistung in zukünftigen Modellen steigern möchte. Insgesamt hat er einige interessante Auswirkungen auf den 855. Wir können mit Sicherheit schnellere, genauere und energieeffizientere maschinelle Lernfunktionen wie die Gesichtserkennung erwarten. Wir könnten auch leistungsfähigere Bildverarbeitungsfunktionen sehen, die mit dem konkurrieren könnten, was Google über seinen Pixel Visual Core anbietet.

Der überarbeitete CV-ISP gibt Zyklen im Hexagon 690 frei und sorgt so für eine noch heterogenere Rechenleistung.

Apropos Bildverarbeitung: Der Snapdragon 855 verfügt auch über eine überarbeitete Bildsignalverarbeitungseinheit, die nun CV-ISP oder Computer Vision ISP genannt wird. Der 855 integriert eine Reihe der gebräuchlichsten Bildverarbeitungsfunktionen in die ISP-Pipeline selbst, wodurch CPU-, GPU- und DSP-Zyklen frei werden und der Stromverbrauch um das Vierfache gesenkt wird.

Infolgedessen kann der Snapdragon 855 jetzt Tiefenmessungen in Echtzeit mit 60 Bildern pro Sekunde durchführen und damit den beliebten Bokeh-Effekt in 4K-HDR-Videos erzielen. Der CV-ISP ermöglicht auch das Stapeln mehrerer Objekte, die Verfolgung von Körpern mit sechs Freiheitsgraden für VR und die Objektsegmentierung.

Das Snapdragon 855 verfügt nicht über ein 5G-Modem

Trotz der Bereitschaft der Mobilfunkbranche und insbesondere der US-amerikanischen Netzbetreiber, 5G-Netze zu starten, gibt es beim neuen Snapdragon 855 - dem 5G X50-Modem von Qualcomm eine krasse Lücke. Qualcomm ist noch nicht in der Phase, in der es sein 5G-Modemdesign für die Verwendung in einem integrierten SoC optimiert hat. Dies bedeutet, dass 5G in den High-End-Smartphones des nächsten Jahres, die mit dem neuen Chip von Qualcomm ausgestattet sind, standardmäßig nicht unterstützt wird.

Der Snapdragon 855 kann weiterhin mit einem externen X50-Modem und Funkantennen gekoppelt werden, um 5G-Netzwerke zu unterstützen. Das Motorola Moto Z3 5G Moto Mod hat bereits gezeigt, dass dies mit dem viel älteren Snapdragon 835 möglich ist. Obwohl das X50 problemlos auf derselben Platine wie das Snapdragon 855 sitzt, muss das Modem nicht als Zubehör geliefert werden.

In jedem Fall werden viele Smartphones und Netzwerke im Jahr 2019 weiterhin auf 4G basieren. Denken Sie daran, dass US-amerikanische Fluggesellschaften 5G deutlich schneller als der Rest der Welt voranbringen. Die Option, Bot-4G- und 5G-Versionen von Telefonen zu bauen, könnte für Hersteller tatsächlich gut funktionieren.

Stattdessen ist der Snapdragon 855 im X24-LTE-Modem von Qualcomm enthalten, dem ersten LTE-kompatiblen Kit der Kategorie 20 des Unternehmens. Der Chip bietet Download-Fähigkeiten von bis zu 2 Gbit / s und Upload-Geschwindigkeiten von bis zu 316 Mbit / s. Dies wird durch eine 4 × 4-MIMO-Schnittstelle und Unterstützung für eine Trägeraggregation von bis zu 7 x 20 MHz im Downlink und eine Aggregation von 3 x 20 MHz im Uplink erreicht. Diese theoretischen Geschwindigkeiten klingen gut, aber die wirklichen Vorteile liegen wahrscheinlich in besseren Verbindungen in der Nähe der Zellkante.

Die mobile Plattform unterstützt optional auch IEEE 802.11ax (auch als Wi-Fi 6 bekannt) für drahtlose lokale Netzwerke. Weitere Geräte, die diesen Standard unterstützen, werden voraussichtlich im Laufe des Jahres 2019 auf den Markt kommen. Die 802.11ay-Kompatibilität mit 60 GHz wird ebenfalls unterstützt und ist für superschnelle Wi-Fi-Übertragungen über 44 Gbit / s pro Kanal bis zu 176 Gbit / s bereit.

Qualcomm Snapdragon 855: Das frühe Urteil

Die meisten Kunden sind wahrscheinlich ziemlich zufrieden mit der Leistung ihrer neuesten High-End-Smartphones, aber das Snapdragon 855 ist ein überzeugendes Argument für Produkte der nächsten Generation. Optimierungen beim CPU- und maschinellen Lernen, eine weitere Steigerung des mobilen Spielens und eine noch bessere Multimedia-Unterstützung sind bemerkenswerte und willkommene Ergänzungen der Premium-Stufe von Qualcomm.

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Die wichtigsten Änderungen beim neuen Snapdragon 855 sind das neue CPU-Design, das stark für eine nachhaltige Spitzenleistung in einem mobilen Formfaktor optimiert ist, und die enorme Steigerung der Verarbeitungsleistung beim maschinellen Lernen. Verbesserungen am CV-ISP werden den Benutzern wahrscheinlich auch einige coole neue Funktionen bieten, und die Steigerung der Spieleleistung und die Snapdragon Elite Gaming-Funktionen sind willkommene Ergänzungen. Schließlich verbindet die Abwärtsbewegung auf 7 nm alles zu einem Paket, das auch weniger Strom verbraucht.

Wir freuen uns auf das erste Smartphone mit Snapdragon 855, das voraussichtlich in der ersten Jahreshälfte 2019 erhältlich sein wird.

Kopf hoch! Gary hat auch im Podcast darüber gesprochen!

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