Qualcomm snapdragon 888 vs apple a14 bionic

Qualcomm Snapdragon 888 лучше A14 Bionic и M1: Объясняем

Итак, пока Apple выпустила процессор на 5 нанометрах и обкатывает свои процессоры М1 на ноутбуках, главный Android-конкурент по части чипов — Qualcomm представила новый чип, на котором будут работать флагманы следующего года, начиная с Xiaomi Mi 11. Называется он Qualcomm Snapdragon 888 и это не очередное обновление, здесь сразу становится интересно.

2018 — Snapdragon 855

2019 — Snapdragon 865

2020 — Snapdragon 888

Во-первых, название: вместо ожидаемого Snapdragon 875 — дерзкое Snapdragon 888.

Во-вторых, у чипа абсолютно новая структура.

В-третьих, кардинально новое ядро Cortex X1. И конечно новый техпроцесс — 5 нм. Такой же, кстати, как в последних процессорах Apple A14 Bionic и M1.

Поэтому сегодня разберем новые Snapdragon и сравним его с аналогом от Apple.

1. Что это за новые ядра CPU Cortex X1?
2. Как изменилась производительность и изменилась ли вообще?
3. Что этот Snapdragon может противопоставить двум гигантам отрасли Apple A14 и М1?

Apple в этом году задрала планку и Qualcomm надо отвечать. Во-первых, сами A14 Bionic хороши: 5 нм, новая архитектура памяти, нейромодуль на 16 ядер, рекордные результаты в бенчмарках. Во-вторых, вставила очень похожие процы М1 — в MacBook. Существенное отличие М1 от А14, по сути, одно: на 2 ядра больше и частота выше, что логично для большого устройства.

Чем же отвечает новый Snapdragon?

Уже который год Apple радует нас обновленным железом. В этом году компания шагнула далеко вперёд представив два процессора на архитектуре ARM, конечно же мы говорим об А14 и M1, как вы уже знаете M1 устанавливается именно в девайсы с операционной системой MacOS, но на самом деле с точки зрения архитектуры этот чип очень похож на A14, давайте посмотрим что у них общего:

• Оба чипа производят по самому передовому техпроцессу — 5нм
• Также они имеют идентичные ядра CPU, в случае А14 это 2 высокопроизводительных ядра Firestorm + 4 энергоэффективных Icestorm, у M1 на 2 высокопроизводительных ядра больше: он получил 4 высокопроизводительных ядра Firestorm + 4 энергоэффективных Icestorm.
• Отличаются и частоты этих ядер: у A14 — 2,99 ГГц и 1.82 ГГц соответственно, у М1 на 200 МГц больше — 3,2 ГГц и 2,06 ГГц соответственно.
• Это ещё не всё: оперативная память тоже одного стандарта — LPDDR4X: о ней мы поговорим чуть дальше.

И тут назревает вопрос, что же компания Qualcomm может противопоставить?

Интересно, что из полуторачасовой презентации компания потратила пару минут именно на центральный процессор. Но мы с вами разберем всё куда подробнее.

Начнем с ядер. Тут есть интересный момент: и Qualcomm, и Apple используют ядра на архитектуре ARM, которую разрабатывает одноименная компания. Но у Apple продвинутая лицензия на использование технологий ARM. Если коротко, они плевать хотели на референсный дизайн от ARM и делают ядра со своим блекджеком.

Qualcomm и другие производители используют ядра, которые предоставляет сам ARM. Обычно новый релиз происходит весной. Какие же это ядра? Давайте посмотрим.

Начнём издалека: нужно разобраться, какие ядра использует компания в своих флагманских чипах?

Возьмём Snapdragon 835. Он имеет на борту 4 ядра Cortex A73 и 4 ядра попроще — Cortex A53. У Qualcomm Snapdragon 845 это были А75 и А55. Далее был представлен Snapdragon 855 который получил A76 и A55 соответственно. А 865 снеп — А77 и А55. Думаю, что логика понятна.

И вот в этом году, в конце мая ARM представила новые ядра — Cortex A78, которые и должны были стать боевой мощью нового Snapdragon. Тем более что прирост +20% по сравнению с предыдущим поколением, в основном, из-за перехода на более тонкий техпроцесс — 5 нм и повышенной частоте при тестировании.

Но вместе с новинкой ARM анонсировала выпуск ядер под новой архитектурой — Cortex X1. Именно такое ядро появилось в Snapdragon 888.

Чем они отличаются?

В отличие от Cortex А78 она имеет улучшенный блок предсказания ветвлений. Простым языком — процессор будет предугадывать каждое ваше действие. Тем самым запуск приложений и некоторого контента в них станет намного быстрее.

Также производителю доступен выбор — сколько кэш-памяти добавить в чип. Благодаря такому решению прирост производительности может быть до +30% в сравнении с тем же А78.

Самое интересное что ядра на архитектуре Cortex X1 могут использовать только компании, которые предложили свою помощь при их разработке и пока неясно получат ли эти ядра чипы Mediatek или Exynos.

Второй важный аспект — не само ядро, а то как его используют в структуре. В отличие от предшественников, устроенных по принципу bigLITTLE, то есть 4 мощных и 4 ядра попроще, иногда с вариациями как у Snapdragon 865 с одним разогнанным ядром. Новый Snapdragon 888 предлагает полноценную трёхкластерную архитектуру центрального процессора.

Что это значит?

По аналогии с предыдущими годами CPU имеет одно главное ядро. Им выступает новинка — Cortex X1 на частоте 2.84 ГГц, далее идут три мощных ядра Cortex A78 на частоте 2.4 ГГц. Они предназначены для тех задач, где нужна хорошая производительность продолжительное время (к примеру, игры). Ну и мелкие ядра Cortex A55, которые помогут сохранить заряд аккумулятора, когда вы листаете Instagram или смотрите YouTube. У всех ядер есть свой кэш, а также имеется общий кэш в размере 4 МБ и системный кэш 3 МБ (он нужен для видеоядра, в том числе).

Такая компоновка ядер позволит этому чипу стать одним из лучших по производительности в 2021 году. Но это всё в теории, а что на практике?

На данный момент в базе GeekBench уже есть инженерные образцы смартфонов с Snapdragon 888 на борту. Предлагаю сравнить производительность трёх разных однокристальных систем: Snapdragon 865, Snapdragon 888 и конкурента в лице Kirin 9000 от HUAWEI.

Как мы видим, производительность на одно ядро значительно подросла, даже опережая Kirin. Если посчитать в процентном соотношении, производительность действительно поднялась на внушительные 30%, как и заверяла ARM ещё в мае.

Давайте теперь сравним с Apple. Если взять Antutu — результаты интересные. Многие годы Apple были королями этого теста, а на сегодняшний день А14 не может победить даже Snapdragon 865, что уж тогда говорить об новом Snapdragon 888. Тем не менее ноутбучный Apple M1 кладет на лопатки обоих, выдавая в два раза больше попугаев, чем его младший брат A14. Правда, к методологии Антуту есть вопросы.

Что касается Geekbench 5, то в нём совершенно другая картина, здесь уже Snapdragon 888 сильно отстаёт от А14 и М1 как в однопоточной производительности, так и в многопоточной, при этом M1 вновь показывает двухкратное превосходство перед А14. Возможно, первые тесты Snapdragon 888 не очень показательны, так как устройства на базе данного чипа ещё не были представлены. Но мы ждём Xiaomi Mi11 или Samsung Galaxy S21 уже в январе! А дальше появятся флагманы OPPO и realme, а также motorola — эти компани уже заявили, что также получает чипы одними из первых.

Ясно, что на сегодняшний день лидером производительности является Apple M1 и это не удивительно ведь по данным, которые мы нашли в интернете он имеет теплопакет (TDP «thermal design power») — в переводе » расчетная тепловая мощность». Он представляет собой максимальное количество тепла, которое выделяет тот или иной чип: у M1 значение до 20 Вт в то время как мобильные чипы для смартфонов максимально выдают всего 4-5 Вт. Отсюда и такая космическая производительность, ведь охладить алюминиевый MacBook намного легче, чем тонкий смартфон!

Интересно, что с оперативной памятью?

Тут любопытно. Apple не просто разместила оперативку на одном чипе с центральным процессором и графикой, но ещё и назвала это новой архитектурой памяти — UMA. Но что это за память? Посмотрев ребят из iFIXIT сразу стало понятно, что в iPhone 12 и 12 Pro используется старая оперативная память стандарта LPDDR4X, тогда как прошлогодний Snapdragon 865 уже имел на борту поддержку нового стандарта – LPDDR5.

Мало того даже M1 имеет на борту чипы LPDDR4X: 2 по 4 ГБ или 2 по 8 ГБ.

Главным отличием этих стандартов выступает частота и пропускная способность: у LPDDR5 эти показатели намного выше, а следовательно скорость запуска приложений или фоновая многозадачность могут быть значительно быстрее.

Помимо ОЗУ, компания Qualcomm уделила много времени немаловажным компонентам системы на чипе: это ISP (Image Signal Processor) и DSP (Digital Signal Processor) — он же по совместительству и аудиотракт, и NPU.

В ISP теперь три ядра, а не два, как было у Snapdragon 865. Это позволило увеличить пропускную способность с 2 до 2,7 гигапикселей в секунду. Это позволит матрицам камер раскрывать все свои возможности на полную. Из показательных нововведений была заявлена поддержка видео в разрешении 4K 120 FPS. Это может быть как замедленная съёмка, так и обычное очень плавное видео, ведь большинство новых флагманов уже сегодня имеют частоту развертки 120 Гц. Новый iPhone не могут похвастаться ни тем, ни другим, и неясно — проблема в А14 или в политике компании.

Также из киллер фич:

• способность сделать 120 снимков в разрешении 12 Мп всего за 1 секунду,
• плавное переключение камер: так как ISP теперь три штуки, то на каждый модуль можно выделить собственное ISP-ядро,
• съёмка HDR 10 бит, HEVC и многое другое.

Иными словами Snapdragon уходит далеко вперёд от конкурентов. В следующем году особенно интересно будет сравнить европейскую и американскую версии Samsung Galaxy S21 на Exynos и новом Snapdragon.

Теперь поговорим о DSP-ядре Hexagon. Это отдельный блок обработки цифровых сигналов, который обеспечивает ускорение в скалярных и векторных вычислениях, что даёт пользователю ускорение при работе с памятью, а также уменьшить задержки в некоторых задачах.

Также имеются тензорные ядра, которые получили жирный апдейт, так как эти ядра в том числе выполняют роль NPU в чипах Qualcomm, то разработчики решили увеличить производительность до умопомрачительных результатов.

Так производительность нейронного блока измеряется в TOPS – триллионах операций в секунду. Так вот в Snapdragon 888 цифра выросла до 26 TOPS против 15 TOPS в прошлом поколении. И если вы думаете что это обыденное дело, взгляните на результаты A14 и М1. Нейронный блок у них идентичен, поэтому оба имеют равную производительность в 11 триллионов операций в секунду, что даже меньше чем у Snapdragon 865, хотя как по мне это всё равно очень быстро.

Ах да, и конечно 5G во всю ногу. Модем также распаян на основном чипе и поддерживает все диапазоны, включая mmWave и Sub6. Напомню, что Apple в iPhone-версиях для «остального мира» убрал миллиметровый диапазон.

Итоги

Думаю, можно подвести итоги. Snapdragon 888 оказался очень хорош в производительности CPU, хоть и уступает А14-му по предварительным тестам Geekbench. Он имеет очень хорошую подсистему памяти, продвинутые ISP-ядра, которые сделают наши фото и видео ещё лучше. А также тут ещё и и самый мощный нейронный процессор в мобильной индустрии. И поскольку мы с вами живём в мире вычислительных технологий, где нейронные сети помогают ускорить множество операций в нашем смартфоне, это конечно же тоже приветствуется.

Но конечно решающее значение имеет то, как разработчики устройств смогут реализовать этот потенциал и не запороть крутые характеристики нового Snapdragon 888.

Источник

Snapdragon 888 против A14 Bionic: Кремниевая битва

После длительного цикла выпуска смартфонов настало время для выхода на рынок нового кремния. Когда Apple закончила выпуск iPhone, мы получили хорошее представление о возможностях нового A14 Bionic. Что касается Android, Qualcomm только что анонсировала новый процессор Snapdragon 888, который будет использоваться на флагманских устройствах Android в 2021 году. Итак, с двумя давними заклятыми соперниками пришло время сравнить возможности обоих процессоров. В этой связи давайте продолжим и сравним Snapdragon 888 и A14 Bionic бок о бок.

Snapdragon 888 против A14 Bionic: подробное сравнение

Здесь мы упомянули все темы, которые мы рассмотрели в этом сравнении Snapdragon 888 и A14 Bionic. Вы можете нажать на ссылку ниже, чтобы легко перейти в соответствующий раздел. В случае, если вы заинтересованы в нашем прошлогоднем сравнении Snapdragon 865 и A13 Bionic, прочтите нашу связанную статью.

Сравнить Snapdragon 888 с A14 Bionic

Snapdragon 888A14 Bionic CPUKryo 680, Octa-core CPU Ядра ЦП с шестиядерным процессором 1x 2,84 ГГц (Cortex-X1)
3x 2,4 ГГц (Cortex A78)
4x 1,8 ГГц (Cortex A55) 2x 3 ГГц (Firestorm)
4x 1,8 ГГц (Icestorm) Технологический процесс 5-нанометровый графический процессор Samsung TSMC Adreno 660 Разработанный Apple четырехъядерный графический процессор для машинного обучения и AI-ускоритель AI6-го поколения с Hexagon 780 DSP 16-ядерный нейронный процессор ISPSpectra 580 Процессор обработки изображений, разработанный Apple, Возможности камеры До 200 МП; Тройная камера 28 МП с зеро
Задержка затвора; Тройной 14-битный ISP Возможность видео 8K @ 30 FPS, 4K HDR Dolby @ 60FPS, 720p @ 960FPS4K HDR Dolby @ 60FPS зарядка Quick Charge 5 (100 Вт +) Модем с быстрой зарядкойQualcomm X60 5G Modem 7.5 Gbps Peak Download 3 Gbps Peak UploadQualcomm X55 5 Пиковая загрузка Гбит / с Пиковая загрузка 3 Гбит / с Поддержка WiFiWi-Fi 6E-readyWi-Fi 6-ready BluetoothBluetooth 5.2Bluetooth 5.0

Начиная с Qualcomm Snapdragon 888, в отличие от последних нескольких лет, Qualcomm в этом году внесла некоторые существенные изменения в архитектуру процессора. Он поставляется с 8-ядерным процессором Kryo 680, разработанным на 5-нм техпроцессе, с новым ядром ARM Cortex-X1 под капотом. Если вы не знаете, ARM разработала новое высокопроизводительное ядро ​​процессора под названием Cortex-X1, чтобы конкурировать с чипами Apple серии A. Qualcomm — первый производитель микросхем, реализовавший эту конструкцию на своих мобильных SoC. Cortex-X1 называется Prime core и работает на частоте 2,84 ГГц.

Кроме того, Snapdragon 888 поставляется с тремя производительными ядрами A78 с тактовой частотой 2,4 ГГц и четырьмя энергоэффективными ядрами A55 с тактовой частотой 1,8 ГГц. Хотя новые ядра Cortex-X1 и A78 являются отличными новинками, грустно видеть, что Qualcomm все еще использует ядро ​​A55 трехлетней давности на своем флагманском SoC. A55 не подвергался никаким обновлениям за последние три года, и его показатели энергоэффективности опережают чипы Apple A-серии в 2020 году.

В целом, Qualcomm заявляет, что Snapdragon 888 продемонстрировал на 25% более высокую производительность ЦП в годовом исчислении и не поделился какими-либо цифрами по энергопотреблению нового ЦП, за исключением того, что это «невероятно». Понятно, что процессор Kryo 680 на Snapdragon 888 не принес революционных изменений, которых многие из нас ждали.

Говоря об Apple A14 Bionic, в отличие от восьмиъядерного процессора Snapdragon 888, он оснащен шестиядерным процессором на базе ARM, разработанным Apple. Построенный на основе 5-нанометрового производственного процесса TSMC, A14 Bionic сохраняет ту же архитектуру ЦП 2 + 4 big.LITTLE. Однако он заменил прошлогодние ядра Lightning и Thunder на 2 высокопроизводительных ядра Firestorm Big и 4 энергоэффективных ядра Icestorm Little.

Ядра Firestorm могут увеличивать тактовую частоту до 3 ГГц в однопоточных сценариях, а ядра Icestorm могут достигать частоты до 1,8 ГГц. Когда любое из двух ядер активно, оно может поддерживать частоту процессора на уровне 2,89 ГГц, что в этом нет ничего удивительного. Для сравнения: A14 Bionic примерно на 17% быстрее, чем прошлогодний чип A13, но он по-прежнему поддерживает здоровую производительность на 25% выше, чем последний Snapdragon 888 SoC.

Основная причина такого скачка производительности заключается в том, что Apple постоянно улучшает свои энергоэффективные ядра, а не просто сосредотачивается на производительности. Ядра Icestorm теперь в 4 раза быстрее и в 3 раза энергоэффективнее, чем устаревшее ядро ​​Qualcomm A55. Дело не только в тактовой частоте, поскольку в прошлом году Snapdragon 865+ уже достиг 3,1 ГГц, и на этот раз Snapdragon 888+ может иметь эту пиковую частоту.

По сути, если Qualcomm должна сократить разрыв в поколениях с чипами Apple A-серии, ей нужно начать работу над энергоэффективными ядрами. На данный момент A14 Bionic остается правящим королем с точки зрения ЦП, по крайней мере, на поколение.

Что касается графического процессора, кажется, что Snapdragon 888 выбил мяч из парка. Snapdragon 888 оснащен новым графическим процессором Adreno 660, который, как говорят, на 35% быстрее, чем прошлогодний процессор Snapdragon 865. В то же время он на 20% более энергоэффективен по сравнению с прошлогодним процессором. В результате теперь у вас может быть стабильная игровая производительность при высокой частоте обновления. Snapdragongon 865 обеспечил поддержку панелей дисплея 144 Гц, но он не смог поддерживать игры с высокой частотой обновления в течение более длительного времени, как мы видели, играя в Fortnite и PUBG со скоростью 90 кадров в секунду на телефонах OnePlus.

Однако с Adreno 660 и улучшенным Snapdragon Elite Gaming вы можете играть в игры с высокой частотой обновления в течение гораздо более длительного времени, при этом устройство не станет чрезмерно горячим. Он также поставляется с такими функциями, как шейдинг с переменной скоростью, HDR Gaming и Game Quick Touch для повышения производительности рендеринга и сокращения задержки касания во время игры.

Говоря о специально разработанном четырехъядерном графическом процессоре Apple, он показал улучшение на 20% по сравнению с прошлогодним A13 Bionic, что звучит довольно постепенно. Однако, если учесть оценки Geekbench, то A14 (12571) с честью превосходит мощные A12Z (11665) и A13 Bionic (7308). Что касается сравнения со Snapdragon 888, графический процессор A14 Bionic все еще опережает более чем на поколение, хотя Qualcomm удалось обеспечить рост на 35% г / г.

В заключение, хотя графический процессор Snapdragon 888, несомненно, значительно улучшился, он все еще отстает от внутреннего графического процессора Apple. Apple, кажется, движется с головокружительной скоростью с точки зрения дизайна кремния, будь то процессор или графический процессор. Будет интересно посмотреть, как и когда Qualcomm преодолеет этот разрыв в производительности в ближайшие годы.

Как видно из послужного списка Qualcomm, ISP — одна из областей, где он сияет и сияет ярко. Благодаря Spectra 580 ISP в Snapdragon 888 он совершил скачок в поколении, увеличив производительность на 35% и архитектуру с тройным ISP. Он может снимать 2,7 гигапикселя в секунду, не беспокоясь. Кроме того, новый интернет-провайдер Spectra 580 может снимать до 200 мегапикселей и три фотографии одновременно с разрешением 28 мегапикселей каждая. Не говоря уже о том, что он может сделать 120 серийных фотографий всего за одну секунду. Это означает, что во время движения вы сможете сделать гораздо лучший снимок на своем Android-устройстве.

Далее, Spectra 580 ISP может записывать 4K HDR-видео со всех трех камер одновременно, что безумно. Самое приятное то, что он может выполнять три вычислительных операции HDR за секунду и создавать снимки HDR для устройства для создания стека изображений. Все это возможно благодаря параллельной обработке через тройных интернет-провайдеров. Благодаря тройному параллелизму вы также сможете плавно переключаться между широкоугольным и телеобъективом.

Наконец, Qualcomm представила новую архитектуру для слабого освещения, которая позволяет делать яркие фотографии в почти темноте (0,1 люкс). По сути, ночной режим станет еще лучше на смартфонах Android благодаря Spectra 580 ISP на Snapdragon 888.

Что касается интернет-провайдера Apple на A14 Bionic, компания не очень подробно рассказала о его архитектуре. Однако он заявил, что новый интернет-провайдер может улавливать «беспрецедентную детализацию, текстуру и минимальный шум». Хотя iPhone является бесспорным королем в области видеозахвата, приятно видеть, что Qualcomm проделывает большую работу по улучшению захвата изображений и видео на устройствах Android. Нам придется подождать и посмотреть, как OEM-производители Android реализуют оборудование Qualcomm для улучшения качества изображения.

AI и ML — еще одна область, в которой Qualcomm имеет огромное преимущество над Apple. Snapdragon 888 оснащен ускорителем AI 6-го поколения с Hexagon 780 DSP под капотом. Он может обрабатывать 26 TOPS (триллион операций в секунду), что, мягко говоря, поразительно.

На ваш взгляд, 16-ядерный нейронный движок на A14 Bionic может выполнять только 11 TOPS, а прошлогодний Snapdragon 865 был способен выполнять 16 TOPS. По сути, Snapdragon 888 как минимум на два поколения опережает чипы Apple серии A, когда речь идет об операциях AI и ML.

Модемы и беспроводные технологии

Что касается модемов и других беспроводных технологий, Qualcomm уже является лидером в этом сегменте. Фактически, с iPhone 12 Apple обратилась к Qualcomm для беспроводного подключения. Snapdragon 888 оснащен новым модемом X60, который поддерживает 5G и интегрирован прямо в саму SoC. В отличие от прошлого года, когда модем был дискретным, в этом году Qualcomm удалось разместить его вместе с остальной частью SoC, что должно снизить стоимость и повысить эффективность батареи. Что касается чисел, он поддерживает загрузку до 7,5 Гбит / с и загрузку до 3 Гбит / с.

Уникальность модема X60 заключается в том, что он теперь поддерживает агрегацию несущих 5G по спектрам FDD и TDD, чего не было на прошлогоднем модеме X55. Кроме того, у вас есть поддержка mmWave и суб-6 ГГц с MIMO; совместимость с режимами NSA, SA, TDD и FDD. Наконец, он обеспечивает поддержку последней версии WiFi 6E (6 ГГц WiFi), Bluetooth 5.2 и поддержку NavIC.
Модем Qualcomm X55 был обнаружен в разобранном iPhone 12 / Источник: iFixit

Говоря о модеме A14, он использует модем Snapdragon X55 последнего поколения, который обеспечивает возможность 5G для iPhone 12 серии. Как вы правильно догадались, это дискретный модем, интегрированный отдельно в материнскую плату. Скорость загрузки и выгрузки аналогична модему X60 и поддерживает такие функции, как MIMO, агрегацию несущих и другие. Кроме того, есть поддержка WiFi 6 и Bluetooth 5.0. В тандеме с модемом Qualcomm на iPhone 12 серии вы получите намного лучший опыт беспроводной связи.

Snapdragon 888 против A14 Bionic: кто победит в этом году?

По мере того, как мы просматривали статью, это больше похоже на то, как в прошлом году разыгралась кремниевая война. Производительность ЦП постепенно повышается, несмотря на использование мощного процессора Cortex-X1 на Snapdragon 888. И даже при значительном скачке производительности графического процессора Snapdragon 888 на 35%, он все еще отстает от пользовательского графического процессора Apple. Что касается ISP, AI и модема, Snapdragon явно имеет преимущество над чипами A-серии.

Как упоминалось ранее, Qualcomm необходимо улучшить дизайн процессоров и обновить энергоэффективные ядра, чтобы конкурировать с Apple Silicon. Так, как сейчас обстоят дела, не кажется, что в ближайшие несколько лет ситуация кардинально изменится. Итак, в заключение, Apple A14 Bionic по-прежнему занимает первое место, когда речь идет о самом мощном чипсете для смартфонов. Но будет интересно, если Qualcomm удастся совершить чудо.

Источник