Qualcomm Snapdragon 805: самый мощный

Qualcomm добилась невероятного, за достаточно короткое время захватив позиции лидерства в сегменте производителей мобильных процессоров для смартфонов и планшетов. Всем конкурентам в лицах Nvidia, Texas Instruments, Samsung, ST-Ericsson пришлось отложить чаяния о мировом господстве. Секрет успеха прост: монолитное решение, объединяющее вычислительный процессор и LTE-модем, перспективная микроархитектура Krait, а также 28-нм технологическая база.

Nvidia пока без особой радости продвигает Tegra 5, TI оставила бизнес мобильных однокристальных систем, Samsung по-прежнему не может справиться с интеграцией сотового LTE-модема, а ST-Ericsson, будучи не в лучшем бизнес-свете, вообще разделилась на две части.

В начале текущего года Qualcomm Snapdragon 600 был лучшим решением для вендоров смартфонов и планшетов, позже на смену ему пришел Snapdragon 800. А сейчас американская фирма подначивает вендоров мобильных устройств на переход к Snapdragon 805.

Первые коммерческие изделия на фундаменте Snapdragon 805 увидят свет в первой половине 2014 года — анонсы же начнут поступать, очевидно, в ходе январской CES и февральской MWC отраслевых выставок.

Snapdragon 805 эксплуатирует четыре ядра Krait 450. Речь идет о модернизации прежнего подхода в лице Krait 400, но без изменения таких базовых параметров, как система команд, размеры кеша, глубина конвейера. Сама Qualcomm утверждает, что ей удалось усовершенствовать энергетическую и температурную эффективности, а также поднять максимальную тактовую частоту с 2,3 до 2,5 ГГц. Очевидно, общий дизайн Krait 450 не изменился в сравнении с Krait 400, ну разве что исправлены обнаруженные ошибки и внедрены мелкие улучшения. Qualcomm, вероятно, повысила качество производства и монтажа, дабы заполучить 200-МГц прибавку.

Микроархитектура Krait 450 добавила 36-разрядные расширения LPAE (Large Physical Address Extensions, крупное расширение физических адресов), включив тем самым поддержку доступа к оперативной памяти за пределами 4 Гбайт. Настольные компьютеры это сделали уже давно, и всё же есть все предпосылки, что Qualcomm в следующем году явит процессоры на 64-разрядной системе команд ARMv8. Что интересно, компания не особо восхищается последними, полагая, что 64-разрядность в мобильном пространстве вряд ли является чем-то прорывным — скорее, это мода.

Конечно, Apple и ее A7 пошли дальше, обогатившись не только адресацией за пределами 4 Гбайт, но и возможностью исполнения 64-разрядного кода и распознаванием набора команд ARMv8. Однако вышеуказанные подвижки, которые проводит в жизнь Qualcomm, — уже хороши, ведь устройства на базе Google Android и Microsoft Windows RT вплотную подобрались к искомым 4 Гбайт оперативной памяти.

Видеографический процессор прошел неплохую модернизацию: Snapdragon 805 интегрирует Adreno 420, полностью разработанный силами Qualcomm. (На деле всё не так: изначально эта мобильная видеографика под брендом Imageon была придумана ATI Technologies, купленной AMD в 2006 году, а после ее приобретения Qualcomm в 2008-м была переименована в Adreno, название которой является анаграммой к Radeon.)

Итак, чип, на равных конкурирующий с предложениями ARM Holdings, Imagination Technologies, Nvidia и Intel, обогатился мобильной видеографикой класса Direct3D 11, добавив поддержку поверхностных, областных и геометрических шейдеров. Он также включает отдельное оборудование для замощения (тесселяции). Наконец-то реализовано понимание полного профиля OpenCL 1.2. Производительность обработки текстур выросла вдвое на канал. Есть поддержка адаптивного масштабируемого сжатия текстур (ASTC).

Видеографика Adreno 420 стала более эффективной в том, что касается перемещения данных внутри. У чипа появилось отдельное соединение с контроллером памяти, тогда как предыдущие его реализации использовали шину совместно с видеодекодером и процессором обработки изображений.

Qualcomm по каким-то причинам не раскрывает информацию о вещах вроде числа шейдерных модулей, вот почему снаружи этого «черного ящика» сие выливается в 40-процентное повышение (в сравнении с Adreno 330 в Snapdragon 800 на таких же тактовых частотах) показателей в бенчмарках, связанных с тестированием шейдерной скорострельности.

Snapdragon 805 обучен аппаратному ускорению декодирования H.265-контента, а вот кодирование пока что ограничено H.264, форматом видеосжатия предыдущего поколения. H.265-формат обеспечивает удвоение видеокачества при сохранении той же пропускной способности либо, что эквивалентно, оставляет видео на таком же уровне качества, но уже при половинных затратах на передачу данных. Вообще следует говорить о полноценной поддержке 4K-видеоразрешений — 3840×2160 (Ultra HD) — просмотра и записи.

Snapdragon 805 серьезно усовершенствовал процессор обработки изображений (IPS), ускорив его более чем на 50%, что вылилось в пропускную способность на уровне 1 Гпиксель/с. Для сравнения: этот показатель в Snapdragon 800 лежит в пределах 640 Мпиксель/с. О чем это говорит? Snapdragon 805 лучше подходит для получения высококачественных фотографий и высокоскоростной пакетной съемки.

Через улучшение цифрового сигнального процессора (DSP) Hexagon (при сохранении имеющейся архитектуры) реализована интеграция с гироскопом, необходимая для стабилизации изображения во избежание появления эффектов смазанности кадра. Включение датчиков на аппаратном уровне не останавливается на гироскопе, привлекая и другие маломощные сенсоры — прежде такое было возможно в составе Apple A7 и Motorola X8.

Qualcomm переместила Snapdragon 805 в поле зрения 128-разрядного интерфейса оперативной памяти LPDDR3, и с поддержкой микросхем LPDDR3-1600 чип способен выдать пиковую производительность на уровне 25,6 Гбайт/с. Здесь прослеживается задел на ближайшее будущее, ведь смартфоны и планшеты постепенно будут перебираться с 1080p-экранов к дисплеям с более высокими разрешающими способностями, требующими должного управления. Что показательно, Qualcomm занимается расширением интерфейса, тогда как Apple, наоборот, устремляется к его сужению — до 64-разрядности. В следующем году только Qualcomm и Intel будут заниматься поставкой мобильных процессоров со столь широким интерфейсом памяти, хотя Apple, вероятно, всё же откажется от искомого сужения.

Samsung Galaxy Note 3 стал первым мобильным девайсом, поддерживающим протокол LTE Advanced на скорости 150 Мбит/с, и комбинация новых модема и приемопередатчика Qualcomm должна помочь другим производителям наделить их устройства вышеуказанным стандартом сотовой связи 4G.

Параллельно с Snapdragon 800 фирма подготовила модем Gobi MDM9x35, обещающий увеличить скорость загрузки до теоретических 300 Мбит/с, то есть вдвое быстрее в сравнении с предыдущими модемами на 150 Мбит/с. Кстати, MDM9x35 — первое из модемных решений Qualcomm, построенное в рамках 20-нм техпроцесса.

Ускорение реализовано за счет усовершенствования подхода к агрегации несущих. Если предыдущий модем MDM9x25 мог обращаться, чтобы загрузить данные, либо к одной 20-МГц несущей, либо к двум 10-МГц, то новейший MDM9x35 способен эксплуатировать сразу две 20-МГц несущих. Трансивер WTR3925 позволяет этому происходить, пользуясь лишь одним чипом, — предшествовавший WTR1625L для агрегации несущих требовал еще одного чипа WFR1620.

Как видим, столько всего интересного, причем в единственной однокристальной системе — Qualcomm определенно нравится вести за собой отрасль. Так что каких-либо замедлений в появлении чипов следующих поколений вряд ли следует ожидать. Контрактная TSMC к концу следующего года собирается поставлять 20-нм кремниевые пластины, стало быть совсем не удивительно, если продолжатель Snapdragon 805 переберется на 20-нм техпроцесс в конце 2014-го — начале 2015 года. Не исключено, микроархитектура Krait уступит место чему-то более изумительному.

© СОТОВИК