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AnandTech hat diese Produkte in einer bezahlten Partnerschaft mit Qualcomm getestet. Der Inhalt dieses Artikels ist völlig unabhängig und spiegelt nur die redaktionelle Meinung von AnandTech wider.

In den letzten Jahren haben sich auf dem Mobilfunkmarkt viele Veränderungen in Bezug auf die interne Hardware von Geräten ergeben. Das Herzstück jedes Smartphones ist ein SoC, der nahezu jeden Aspekt des Geräteerlebnisses bestimmt. Qualcomm hat eine wichtige Rolle bei der Gestaltung des Smartphones mit der weit verbreiteten Snapdragon-Plattform gespielt. Das Unternehmen hatte in den letzten Jahren seine Höhen und Tiefen, aber es begann vor einigen Generationen hauptsächlich mit dem Snapdragon 835 und sah eine kontinuierliche und sehr solide Ausführung durch den Chiplieferanten.

In diesem Jahr war das Snapdragon 855 das SoC-Flaggschiff von Qualcomm. Der Chip ist bekannt und versorgt die überwiegende Mehrheit der Android-Geräte in diesem Jahr mit wenigen Ausnahmen. Bei so vielen Optionen verschiedener Anbieter stellt sich eine interessante Frage: Wer hat es am besten geschafft, das Beste aus Silizium herauszuholen? Um diese Frage zu beantworten, führen wir heute eine Smartphone-Zusammenfassung durch. Wir untersuchen die Geräteleistung vieler verschiedener S855-Geräte verschiedener Hersteller und untersuchen, wie Software- und Hardware-Designs die Funktionsweise eines Geräts auf demselben Silizium verändern können.

Qualcomm Snapdragon Flaggschiff SoCs 2018-2019
Soc

Löwenmaul 855

Löwenmaul 845
Zentralprozessor 1x Kryo 485 Prime (A76 Derivat)
@ 2,84 GHz 1 Ă— 512 KB pL2

3x Kryo 485 Gold (A76 Derivat)
@ 2,42 GHz 3 Ă— 256 KB pL2

4x Kryo 485 Silber (Derivat von A55)
@ 1,80 GHz 4 Ă— 128 KB pL2

2 MB sL3 bei 1612 MHz

4x Kryo 385 Gold (A75 Derivat)
@ 2,8 GHz 4 Ă— 256 KB pL2

4x Kryo 385 Silber (Derivat von A55)
@ 1,80 GHz 4 Ă— 128 KB pL2

2 MB sL3 bei 1478 MHz

GPU Adreno 640 bei 585 MHz Adreno 630 bei 710 MHz
Erinnerung
Regler
4x 16-Bit-CH bei 2092 MHz
LPDDR4X
33,4 GB / s

3 MB Cache-Level

4x 16-Bit-CH bei 1866 MHz
LPDDR4X
29,9 GB / s

3 MB Cache-Level

ISP / Kamera Dualer 14-Bit Spectra 380 ISP
1x 48MP oder 2x 22MP
Dualer 14-Bit Spectra 280 ISP
1x 32MP oder 2x 16MP
Codierung /
dekodieren
2160p60 10-Bit H.265
HDR10, HDR10 +, HLG
720p480
2160p60 10-Bit H.265
720p480
Integriertes Modem Löwenmaul X24 LTE
(Kategorie 20)

DL = 2000 Mb / s
7 x 20 MHz CA, 256 QAM, 4 Ă— 4

UL = 316 Mb / s
CA 3 x 20 MHz, 256 QAM

Löwenmaul X20 LTE
(Kategorie 18/13)

DL = 1200 Mb / s
5 Ă— 20 MHz CA, 256-QAM, 4 Ă— 4

UL = 150 Mb / s
2 Ă— 20 MHz CA, 64-QAM

Z. Prozess TSMC
7 nm (N7)
Samsung
10 nm LPP

Der Snapdragon 855 ist der erste Qualcomm-Chipsatz, der im TSMC 7-nm-Prozessknoten hergestellt wird. Dadurch erhält der Chipsatz eine viel höhere Energieeffizienz, wodurch ein hohes Maß an Leistung erzielt werden kann.

Das System wird von einer Ableitung der Cortex-A76- und Cortex-A55-Kerne des Arms angetrieben. Qualcomm verkauft sie als Kryo 485-Kerne. Das Unternehmen verwendet die Lizenz “Built on Cortex Technology” von Arm, mit der Anbieter Ă„nderungen an bestimmten mikroarchitektonischen Konfigurationen des “Standard” -IP-Kerns anfordern können. Im Fall von Kryo 485 gab Qualcomm bekannt, dass der Nachbestellungspufferpuffer von 128 auf eine höhere unbekannte Zahl angehoben wurde. Beachten Sie, dass der Cortex-A76-Nachfolger, der A77, einen ROB von 160 Eingängen hat und dass RTL noch von Arm entwickelt wird, obwohl Qualcomm ein frĂĽher NutznieĂźer dieser Arbeit war. Weitere Verbesserungen finden sich in den Prefetch-Modulen, die fĂĽr den Overhead beim Surfen im Internet optimiert sein sollen.

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Ein wesentlicher Aspekt des Snapdragon 855-Prozessorkomplexes ist die Tatsache, dass er eine 1 + 3 + 4-Konfiguration hat. Ein einzelner groĂźer ‘Prime’-Leistungskern läuft bis zu 2,84 GHz und verwendet einen größeren 512 KB L2-Cache, während der’ goldene ‘ oder der mittlere Kern läuft mit einer Frequenz von bis zu 2,42 GHz und verfĂĽgt ĂĽber einen implementierten L2-Cache mit einer Kapazität von 256 KB. Die größeren Kerne werden mit den vier vom A55 abgeleiteten Kernen mit bis zu 1,8 GHz gepaart und dienen als effiziente Arbeitspferde des Chips. Der gesamte Komplex ist mit 2 MB L3-Cache verbunden, der mit einer Frequenz von bis zu 1,6 GHz arbeitet.

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Der Grund für das 1 + 3-Setup ist, dass Qualcomm einen besseren Platzbedarf für die Siliziumoberfläche erzielt und gleichzeitig die Energieeffizienz der Last und die maximale Single-Threaded-Leistung minimiert. Der Prime-Kern wird durch eine entspanntere Transistorbibliothek implementiert, die höhere Frequenzen auf Kosten einer höheren Leckage ermöglicht. Die mittleren Kerne sind mit einer engeren und energieeffizienten Bibliothek ausgestattet, die im Uhrzeigersinn weniger Energie verbraucht als der Prime-Kern, aber früher auf der Frequenz- / Leistungskurve auf die Frequenzwand trifft.

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Mittlerweile ist die Adreno 640-GPU eine neue Iteration im Vergleich zur Adreno 630-GPU des letzten Jahres. Die GPU scheint weitgehend dieselbe zu sein, da sie zur selben Architekturfamilie gehört. Qualcomm hat jedoch die Anzahl der Ausführungseinheiten im neuen Block erheblich geändert, sodass der Adreno 640 50% mehr ALUs als sein Vorgänger aufweist. Interessanterweise versprach Qualcomm trotz eines so starken Anstiegs der Anzahl der Ausführungseinheiten nur eine bescheidenere Steigerung der Grafikleistung um 20%. Dieser Unterschied ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass die neue GPU eine langsamere und umfassendere Philosophie verfolgt und Qualcomm im Vergleich zum Vorgänger mit einer niedrigeren Taktrate arbeitet und nur 585 MHz im Vergleich zu 710 MHz im Vergleich zum letztjährigen Snapdragon 845 erreicht.

Weitere wichtige Ă„nderungen am Snapdragon 855 sind die EinfĂĽhrung eines neuen Tensor-Prozessors durch Qualcomm, der in Hexagon DSP integriert ist – ein Block, der auch die Leistung verdoppelt. Es sollte beachtet werden, dass der Tensor-Beschleuniger bisher keine groĂźen Auswirkungen zu haben schien, da Qualcomm sagt, dass IP nur in neueren Android 10-Gerätetreibern mehr Verwendung finden wird, was möglicherweise eine Blockierung der OS Acceleration API von Neural Networks ermöglicht ( NNAPI).

Aber hol dir den gleichen Chip! Wie unterscheidet sich die Leistung?

Heute betrachten wir 8 verschiedene Snapdragon 855-Geräte von verschiedenen Anbietern, einschlieĂźlich mehrerer verschiedener Geräte desselben Herstellers. Es wäre ĂĽberraschend, eine groĂźe Auswahl aus einer Gruppe von Geräten zu finden, die mit demselben SoC betrieben werden. Wie ich im Laufe der Jahre gelernt habe, können Aspekte wie Software und das physische Design der Hardware eines Telefons einen groĂźen Einfluss auf die Geräteleistung haben – insbesondere in thermisch belasteten Szenarien wie Spielen.

Durch die Zusammenstellung von 8 verschiedenen Geräten mit demselben SoC erhalten wir eine einzigartige Perspektive auf die Softwareoptimierung sowie das Design der Wärmeableitung von Geräten, die hoffentlich Aufschluss darüber geben, welche Anbieter die besten Implementierungen für die Snapdragon 855-Plattform liefern konnten.