Huawei Kirin 980'in analizi: Kendi geliştirdiği "Stud" SoC'nin zaferi, sadece Mate20'nin kendini kanıtlamasını bekliyor
Leifeng.com'a göre, dün akşamki IFA konferansında, Huawei'nin tüketici şirketi CEO'su Yu Chengdong, dünyaya yeni bir işlemci Kirin 980'i piyasaya sürdü.
HiSilicon her zaman Huawei'nin önemli bir stratejik bileşeni olmuştur ve Huawei'yi Qualcomm gibi SoC tedarikçilerine güvenen diğer şirketlerden ayırmaktadır. Elbette, bu strateji iki ucu keskin bir kılıçtır. "Stud" Kirin SoC, çip tasarımının doğru olması gerektiği anlamına gelir, aksi takdirde Huawei'nin cep telefonlarını dezavantajlı bir rekabet konumuna sokar.
Önceki Kirin 950 etkileyici bir çipti.O zamanın en gelişmiş TSMC 16nm FF + sürecini ve Cortex A72 mimarisini uyguladı.Bu güçlü kombinasyon Kirin 950'ye güçlü bir rekabet gücü kazandırdı ve Huawei'ye zenginlik getirdi. s dönüşü.
Daha sonraki Kirin 960 ve Kirin 970, bu stratejinin riskli tarafını gösterdi. Kirin 960, 16nm FFC işlemi kullanılarak üretilen bir SoC'dir (16nm FF + işleminden daha kötüdür). 10nm LPE işlemini aynı anda kullanan Qualcomm Snapdragon 835 ve Samsung Exynos 8895'in hakimiyetindedir; Kirin 970 TSMC 10nm işleminin yerini almış olsa da , Ancak yalnızca Cortex A73 mimarisini kullanırken Snapdragon 845, Cortex A75'ten optimize edilmiş Kryo 385 mimarisidir. Ek olarak, iki nesil Kirin işlemcinin GPU enerji verimliliği de zayıf Arm Mali G71 / G72 mimarisi tarafından sınırlandırılıyor ve rekabet gücü yok.
Bu kez Kirin 980'i tasarlarken, Huawei bir kez daha çok avantajlı bir pozisyondaydı.Arm'ın yeni Cortex A76 ve Mali G76 mimarileri enerji verimliliğinde büyük atılımlar yaptı ve TSMC de 7nm üretim sürecini tam olarak destekliyor.
Dün basın toplantısında görüldüğü gibi Kirin 980, Cortex A76 + Cortex A55 ve Mali G76 GPU kümesinin DynamIQ CPU kümesini kullanıyor.
Önceki tasarımlarda, bir kümedeki birkaç çekirdeğin hepsi aynı saat ve voltajda çalışıyor Yüksek performanslı bir iplik yüksek performans durumu gerektiriyorsa, diğer iplikler de frekansı artıracak ve enerji verimliliği oranı düşürülmeye zorlanacaktır. Bu sefer HiSilicon, Arm'ın yeni DSU kümesini ve asenkron CPU yapılandırmasını tam olarak kullandı ve Kirin 980'deki Cortex A76 mimarisinin yüksek performanslı CPU kümesini, her biri farklı frekanslarda ve voltajlarda çalışan ve etkili bir şekilde iyileştirilebilen iki gruba ayırdı. Gerçek kullanımda enerji verimliliği oranı.
İki Cortex A76 CPU arasında, yüksek frekanslı olan 2,6 GHz'de çalışır; bu, Arm'ın daha önce duyurulan 3GHz hedefinden çok daha düşük, ancak önceden tahmin edilen muhafazakar frekans olan 2,5 GHz'den daha yüksektir. Bununla birlikte, yeni CPU mimarisi hala önemli performans iyileştirmeleri getiriyor ve Cortex A76, 2.6GHz'de hala çok iyi performans gösteriyor. Diğer Cortex A76 CPU'nun çalışma frekansı 1.92GHz'dir ve bu iyi bir enerji verimliliği denge noktası olmalıdır.İki çekirdek, farklı kullanım senaryolarına göre esnek bir şekilde çağrılabilir.
Önbellek açısından, tüm Cortex A76'larda önerilen 512KB L2 önbellek yapılandırması bulunurken, A55128KB önbellek kullanır. Lei Feng'in en son DynamIQ küme yapılandırmasında Cortex A76'yı analiz eden önceki makalesinde bahsedildiği gibi, L2 önbelleği her bir CPU çekirdeğine özeldir. DSU'daki L3 önbellek, Snapdragon 845'in iki katı kapasiteye sahip 4MB paylaşımlı bir tasarımdır.
CPU performansı% 75 arttı, enerji tüketim oranı% 58 arttı
Huawei, Kirin 980'in Kirin 970'e göre% 75 performans artışı elde edebileceğini ve enerji tüketim oranının Kirin 970'e göre% 58 daha yüksek olduğunu belirtti. Huawei konuşmasındaki PPT dipnotları, enerji verimliliği verilerinin Dhrystone'a dayandığını ve Dhrystone'un lisansüstü giriş sınavları için CPU çekirdeğine çok odaklandığını ve bellek gibi diğer yönlerde SoC'ye çok fazla baskı uygulamayacağını gösteriyor.
Kirin 980 tarafından kullanılan Big.middle.little üç katmanlı yapı programlamada da karmaşıklık getiriyor HiSilicon yeni bir "esnek zamanlama" mekanizmasını benimsediğini ancak ne yazık ki daha fazla ayrıntı bulunmadığını söyledi. İlk Kirin 980 cihazını almadan önce, performans ve güç tüketimi hakkındaki veriler veri tahminleriyle sınırlıydı.
Bazı basit hesaplamalardan sonra, Kirin 980'in performansı ve güç tüketimi temelde Arm Cortex A76 mimarisini piyasaya sürdüğünde tahmin edilenlerle aynı. Cortex A76'nın 2.6GHz'deki performansı, Samsung Exynos 9810'un performansına 2.7GHz'de ulaşıyor veya aşıyor.Sorun yok.Snapdragon 845 ile karşılaştırıldığında, yaklaşık% 30 önderlik edebilir. . Ve 7nm süreci altında, Kirin 980'in 2.6GHz Cortex A76 çekirdek güç tüketimi 1.8GHz'den bile düşük Samsung Exynos 9810 , Enerji tüketimi seyirciler arasında en yüksek seviyededir.
10 çekirdekli Mali G7620 çekirdekli Mali G72
Kirin 980 aynı zamanda Armın yeni Mali G76 GPU'sunu kullanan ilk SoC'dir. Lei Feng.com, Mali G76'nın önceki analizinde Mali G76'nın önceki Bifrost mimarisinden çok farklı olduğunu ve çekirdeğin iç yapısını büyük ölçüde değiştirdiğini belirtmiştir.
Mimarinin performansını ve alan verimliliğini artırmak için, Mali G76, GPU'daki temel hesaplama modülünün boyutunu ikiye katladı.Tek bir AB'de 8 set FMA ve ADD / SF boru hattı vardır. Aslında, bir Mali G76 çekirdeğinin bilgi işlem kaynakları iki Mali G72 çekirdeğine eşdeğerdir.
Kağıt üzerinde Kirin 980'in Mali G76 MP10'u ilk bakışta Kirin 970'in Mali G72 MP12'sinden daha küçük olabilir, ancak aslında Mali G72 MP20'ye eşdeğerdir, bu da hesaplama kaynaklarının yeni dahil değil% 66 oranında genişletildiği anlamına gelir. Mimarinin bilgi işlem verimliliği artırıldı.
Kirin 970'in GPU frekansı 747MHz kadar yüksek, ancak bu frekanstaki enerji tüketim oranı iyi değil, bu da gerçek kullanımda yüksek güç tüketimi ve ısı nedeniyle çalışma frekansının düşürülmesi gerektiği gerçeğiyle sonuçlanıyor. HiSilicon'a göre Kirin 980'in GPU frekansı 720MHz'dir.Kirin 970 ile karşılaştırıldığında performans% 46, enerji tüketim oranı ise% 178 büyük oranda artmıştır.
Endüstride yaygın olarak kullanılan GFXBench Manhattan testini karşılaştırma ölçütü olarak alırsanız, bazı basit hesaplamalardan sonra aşağıdaki veriler elde edilebilir:
Mali G76'nın ölçeği farklı olsa da, piksel dolum hızı ve aritmetik mantık işleminin yükü farklı testlere göre farklı olsa da elde edilen test sonuçları aynı değil ama şunu söylemeliyim ki, En azından GFXBench Manhattan testinin ölçütü altında, Kirin 980'in mutlak performansı hala Snapdragon 845 Adreno 630'unki kadar iyi değil. .
Bununla birlikte, Kirin 980'in GPU enerji tüketim oranı gerçekten önemli bir sıçrama yaptı.Huawei tarafından verilen% 178, Mali G76 analiz edilirken temelde önceki spekülasyonla uyumlu. Gerçek ekipmanda da bu seviyedeyse, bu Kirin 980'in önceki büyük Mali G71 / G72 çukurundan kaçtığı ve sürdürülebilir güç tüketimi seviyesinin Kirin 950'nin iyi huylu seviyesine geri döndüğü anlamına gelir.
Daha hızlı bellek denetleyicisi
Kirin 980, LPDDR4X bellek denetleyicisini kullanıyor ve sektörde% 13'lük bir bant genişliği artışı ile 2133MHz belleği destekleyen ilk firma olduğunu iddia ediyor. Kirin 970'in eksikliklerinden biri bellek denetleyicisinin daha yüksek frekanslarda çok fazla güç tüketmesidir.Umarım Kirin 980 bu sorunu çözebilir ve yüksek frekanslarda yüksek performans sağlayabilir.
Huawei basın toplantısında bazı bellek gecikmesi ve bant genişliği verilerini duyurdu: GeekBench 4 testinde Kirin 980'in gecikme süresi 138ns, Snapdragon 845'inki ise 176ns idi. Bununla birlikte, bu verilerin referansının doğrulanması gerekiyor çünkü Kirin 970 ve Snapdragon 835'in gecikme süresi de 138ns civarında ve Samsung Exynos 9810 onlardan daha iyi performans gösteriyor ve gecikme süresi sadece 78ns.
Yeni ISP ve görüntüleme özellikleri
Kirin 980, görüntü işleme verimini% 46 artıran ve daha yüksek çözünürlüklü kamera verilerini destekleyebilen yepyeni bir ISP kullanır. Yeni ISS'nin iyileştirmelerinden biri, bu yıl SoC'de yaygın olarak eklenen bir özellik olan HDR için 10 bitlik bir görüntü işleme hattının tanıtılmasıdır.Ancak, gerçek cep telefonu ürünlerinin renk yönetimi ve ekranlar açısından yetersiz takibi nedeniyle, bu yetenek aslında çok küçüktür. kullanın.
Yeni ISP'nin bir başka iyileştirmesi de "çok kanallı gürültü azaltma" teknolojisini desteklemektir. Bu, bu yılki Snapdragon 845'te tanıtılan çok çerçeveli gürültü azaltma işlevine çok benziyor. Gürültü azaltma, uzamsal pikseller yerine zaman dilimlerine dayanıyor.Gürültü azaltma etkisi daha iyidir ve bulanık yan etkisi yoktur. Ek olarak Yeni ISP ayrıca, video yakalama gecikmesini% 33 oranında azaltabilen yeni bir video kodlama hattına sahiptir. .
fakat, Kirin 980'in video kodlama özelliği hala 4K @ 30fps'de korunuyor Bu, yeni bir SoC için rekabetçi bir dezavantajdır.
Yepyeni çift çekirdekli NPU, iş hacmi * 2
Kirin 980, sinir ağı çıkarım hızlandırma mimarisini geliştirmeye devam ediyor ve yeni bir çift çekirdekli NPU piyasaya sürüyor. Yeni çift çekirdekli NPU, bir seferde yalnızca bir model çekirdeği işliyor, bu da tek model çıkarım hızının iki katına çıkarılabileceği anlamına geliyor. Huawei, Kirin 980'in yeni çift çekirdekli NPU'sunun Kirin 970'in NPU'sundan 2,2 kat daha hızlı olduğunu ve dakikada 4,500 çıkarıma ulaşabileceğini söyledi.
Daha hızlı Cat.214G ana bant ve Balong 50005G ana bant
Kirin 980'deki yeni Cat.214G ana bant, 4x4 MIMO, 1.4Gbps indirme hızı ve 2x2 MIMO, 200Mbps yükleme hızını destekler. Ayrıca 5CA, 256QAM ve 3x taşıyıcı toplamayı destekler. 5G'nin gelmesinden önceki en güçlü ana bant olarak adlandırılabilir.
Huawei, 4G temel bandına ek olarak Kirin 980 ile kullanılabilen Balong 50005G temel bandından da bahsetti. Bu kombinasyon tıpkı yeni nesil Qualcomm Snapdragon SoC için X50 ana bant gibi. Ancak Huawei, ikisinin eşleşmesinin ayrıntılarını açıklamadı, sadece önümüzdeki yıl Kirin 980+ Balong 5000 kullanan ekipmanları göreceğimizi söyledi.
1732Mbps yüksek hızlı WiFi modülü
Geçmişte SoC'de Huawei genellikle Broadcom'un WiFi modülünü kullanıyordu. Broadcom her zaman sektör lideri olarak kabul edilmiştir ve piyasadaki amiral gemisi cihazlarının çoğu Broadcomun WiFi çözümlerini kullanır.
Bununla birlikte, Kirin 980 beklenmedik bir şekilde 802.11ac standardını, 2x2 MIMO ve 160MHz bant genişliğini 1732Mbps'ye varan bir hızla destekleyen yeni Hi1103 WiFi modülünü kullanıyor. Aynı zamanda Hi1103, L1 + L5 çift frekanslı GPS konumlandırmasını da destekler ve L5 frekans bandındaki konumlandırma doğruluğu 10 kat artırılabilir.
Binlerce aura bir arada
Önceki Kirin 960 ve Kirin 970, teknoloji ve mimarinin dezavantajları nedeniyle pazar rekabetinden büyük ölçüde etkilendi. Bu kez Kirin 980, bu sorunları çözmeyi umuyor ve her açıdan büyük iyileştirmeler yapıyor. TSMCnin en son 7nm sürecini, Armın en yeni CPU mimarisi Cortex A76 ve GPU mimarisi Mali G76yı ve ayrıca bellek denetleyicisi, ISP, NPUyu kullanıyor. Diğer modüllerin iyileştirilmesi, Kirin 980'in piyasada mükemmel bir rekabetçi konumda gerçekten çok dengeli bir SoC gibi görünmesini sağlar. Kirin 980 işlemciye sahip ilk akıllı telefon Mate 2016 Ekim'de piyasaya çıkacak ve dört gözle beklemeye değer bir cihaz olmalı.
