MediaTek har under de senaste åren i allmänhet alltid betraktats som den “andra” SoC-leverantören i mobilbranschen, med den största uppmärksamheten från media och konsumenter till flaggskeppet SoC-produkter av sådana som Apple, Qualcomm, Samsung och HiSilicon. Senast MediaTek försökte sig på ett riktigt flaggskepps-SoC var faktiskt för flera år sedan med Helio X20 och X30, innan de såg väldigt liten framgång på marknaden och istället fokuserade om på mellanklass- och “premium”-segmenten.
Idag vill MediaTek ändra denna positionering. Efter att ha sett nyfunna framgångar på marknaden, särskilt efter ett fantastiskt 2020 och 2021, där den taiwanesiska leverantören nu kan ta plats nummer ett med 40 % marknadsandel, samt en växande 28 % av 5G SoC-marknadsandelen, företaget siktar nu också på erkännande och ledarskap på flaggskeppsmarknaden för SoC – det är här den nya Dimensity 9000 kommer in.
Dimensity 9000 är MediaTeks senaste ansträngning för att skapa ett kompromisslöst flaggskepp SoC, med designers som kastar in allt utom diskbänken på den när det gäller specifikationer, vilket representerar många industrinyheter, som den första Armv9 SoC med Cortex-X2 , A710:s och A510:s processorer, en ny Mali-G710 GPU, första LPDDR5X-kompatibla SoC, häpnadsväckande kamera-ISP-påståenden och den första offentligt tillkännagivna TSMC N4-kiseldesignen i branschen. Listan över funktioner och möjligheter är omfattande, och tillkännagivandet idag representerar definitivt MediaTeks största insats på generationer och år.
Från och med processnoden kan MediaTek göra anspråk på en första i branschen, där Dimensity 9000 är världens första TSMC N4-chip. Under de senaste åren har vi alltid varit vana vid att antingen Apple eller HiSilicon är de allra första kunderna på TSMC:s senaste ledande noder. Eftersom HiSilicon var avstängd från TSMC, lämnade det Apple som den självklara ledande partnern för TSMC:s nya generationens processnoder – men timingen här fungerade helt enkelt inte för A15 eftersom N4-noden helt enkelt inte var klar än. Med Qualcomm som för närvarande är knutet till Samsung Foundry för sina flaggskepp (förmodligen med ingen stor framgång), lämnade detta ett vakuum för var HiSilicon brukade vara, vilket MediaTek nu vill fylla. Faktum är att jag tror att detta skulle vara företagets första gång där de verkligen är på en ledande nod sedan 20nm-dagarna.
TSMC:s N4-nod är tänkt att vara en mindre optisk krympning jämfört med N5-noden, vilket resulterar i 6% mer densitet, med liknande ensiffriga förbättringar i prestanda och effektivitet. TSMC hade annonserat riskproduktion för N4 att starta under 3Q21, och med Dimensity 9000 planerad att träffa kommersiella enheter under 1Q22, är chippet troligen den ledande produkten för processnoden.
| Nytt MediaTek flaggskepp SoC 2022 | |
| SoC |
Mått 9000 |
| CPU | 1x Cortex-X2 @ 3,05 GHz 1x1024KB pL2 3x Cortex-A710 4x Cortex-A510 8MB sL3 |
| GPU | Mali-G710MP10 @ ~850MHz |
| Minne Kontroller |
4x 16-bitars CH
@ 3200MHz LPDDR5 / 51,2 GB/s 6 MB systemcache |
| ISP | Imagiq790 Nya generationens Triple 18-bitars ISP 9GPix/s bearbetningsgenomströmning Enkel sensor upp till 320 MP |
| NPU | 5:e generationens 4+2 kärna APU |
| Media | 8K30 & 4K120 kodar & 8K60 avkodning H.265/HEVC, H.264, VP9 8K30 AV1 Avkodning |
| Modem | (LTE-kategori 24/18) (5G NR Sub-6) |
| Mfc. Bearbeta | TSMC N4 |
Det finns mycket att prata om Dimensity 9000, så uppenbarligen nog eftersom MediaTek annonserar den som den första Armv9 SoC, låt oss börja med CPU-konfigurationen och de olika IP-adresserna som används här.
Kompromisslös CPU-installation
Eftersom det är en Armv9 SoC, betyder detta att företaget uppdaterar alla CPU-IP:er och använder de nya Cortex-X2, Cortex-A710 och Cortex-A510 IP:erna från Arm. Vi hade täckt den nya generationens processorer omfattande tidigare i år, så se till att läsa upp dessa artiklar.
Dimensity 9000 går med en 1+3+4 CPU-setup som har sett popularitet på marknaden ända sedan Qualcomm hade antagit installationen för första gången i Snapdragon 855. För prestandakärnorna använder MediaTek de nya Cortex-X2-kärnorna, utrusta dem med hela 1 MB L2-cache och klocka dem till upp till 3,05 GHz. Klockfrekvensen är högre än vad vi ser från konstruktioner idag på X1-kärnor som Snapdragon 888 eller Exynos 2100 på 2,86 respektive 2,9 GHz, men de konkurrerande SoC:erna var också på en sämre Samsung 5LPE-processnod. Vi vet ännu inte exakt var nästa generations Snapdragon- och Exynos-chips kommer att hamna när det gäller klockor, men jag tror att det är osannolikt att de kommer att överskrida 3GHz-märket, vilket lämnar den nya Dimensity 9000 med en trolig frekvensfördel, och därmed också en trolig entrådig prestationsledarposition bland Android SoC-leverantörerna.
MediaTek citerar ett prestandasprång på +35% jämfört med nuvarande generations Android Flagship-chips, som vi antar kommer att vara en Snapdragon 888, men anger också att effektiviteten är +37% bättre. Detta skulle innebära att maximala absoluta effektnivåer för MediaTek 9000:s X2-kärnor skulle likna det vi ser från X1-kärnorna i en Snapdragon 888 idag, vilket generellt sett är en bra position att vara i, och siffrorna överensstämmer i allmänhet med vad vi förväntar oss av IPC och processnodskillnader mellan designerna.
MediaTek noterade att prestandasprånget i mer minnesbundna arbetsbelastningar är mycket högre än mer kärnlokala arbetsbelastningar, till exempel SPECint2006 ser en ökning med +35%, medan GeekBench 5 endast kommer att se en +10,5% ökning jämfört med konkurrenterna. Detta stämmer i allmänhet också överens med vår förståelse av Cortex-X2, och pekar på låga IPC-förbättringar i allt som inte drar fördel av CPU-klustrets ökade cach.
De mellersta kärnorna i Dimensity 9000 är 3x Cortex-A710-kärnor, utrustade med 512KB L2, och klockade upp till 2,85GHz. I detta avseende är MediaTeks tillvägagångssätt här mer lik Exynos 2100 genom att den använder ganska högfrekventa mittkärnor, i motsats till den lägre designpunkten på 2,4 GHz som Qualcomm använder.
Vid sidan av mittkärnorna ser vi också de nya Cortex-A510 små kärnorna, och här gör MediaTek saker helt annorlunda jämfört med vad vi förväntade oss från de första iterationerna av IP:n. Istället för att använda Arms nya “merged-core”-metod, där ett Cortex-A510-komplex kan bestå av två kärnor som delar en SIMD/FP-pipeline samt en delad L2, ignorerar MediaTek helt denna designaspekt av IP:n och går istället till den traditionella rutt för att endast använda en kärna per komplex, där varje kärna har sin egen SIMD/FP-pipeline och privata L2-cache. Cachen här ligger på 256KB, vilket också är ganska stort, och kort än max. 512KB. I själva verket, vad MediaTek har gjort här är att konfigurera A510-kärnorna med en nästan maximal prestandauppsättning. Även om vi fortfarande har våra reservationer mot kärnorna, är det bra att se att MediaTek inte snålar på de nya designerna.
På grund av de starkt konfigurerade mellankärnorna, såväl som välutrustade små kärnor, annonseras flerkärniga prestanda hos Dimensity 9000 som väl överträffar den nuvarande Android-konkurrensen och faller i linje med Apples prestationer på A15.
På klusternivå utrustar MediaTek även DSU:n med 8MB L3 – detta är troligen också den nya generationens DSU-110.
På CPU-sidan är Dimensity 9000 i princip konfigurerad på det mest optimala sättet – MediaTek gick all-out när det gäller frekvenser och cachar, och det är generellt svårt att föreställa sig en mer presterande konfiguration än vad chippet för närvarande är konfigurerat med, kl. åtminstone i samband med Arm Cortex CPU IP.
Första LPDDR5X, stor systemcache
En annan världsnyhet för Dimensity 9000 är det faktum att det är det första chipet som tillkännagavs vara kompatibelt med LPDDR5X. Standarden hade bara publicerats av JEDEC i juli i år, så det faktum att chipet redan stöder det betyder att MediaTek arbetade på ett utkast och borde vara fullt kompatibel med den nya standarden. Medan den fullständiga standarden annonseras för att gå upp till 8533Mbps-stöd, begränsar chippet här sig till 7500Mbps, så det betyder +17% bandbredd jämfört med nuvarande generation LPDDR5-6400-lösningar. Ändå hade jag inte förväntat mig LP5X SoCs förrän i slutet av nästa år, så detta var definitivt en överraskning. Naturligtvis har minneskontrollern fortfarande fullt stöd för LPDDR5 med upp till 6400 Mbps om en leverantör väljer att använda olika minnesmoduler.
Dimensity 9000 är MediaTeks första SoC som också använder en systemcache på 6MB. Under genomgången noterade MediaTek att större cacher och SoC-designer med systemcacher definitivt är vägen framåt och det är dit alla kommer att sikta på i framtiden. Systemnivåcachar, eller hur vi vill kalla dem förkortade, SLC:er, kan förstärka prestanda för andra SoC-block än bara CPU, samt minska minnestrafiken till DRAM, vilket också har en positiv fördel för energieffektiviteten.
Grafikkort: Mali G710MP10
På GPU-sidan är MediaTek Dimensity 9000 också den första SoC som ser utplaceringen av den nya Mali-G710 GPU. Tidigare i år när vi pratade om IP:n hade vi nämnt att MediaTek var den enda kvarvarande leverantören som förväntades släppa en SoC med en större Mali GPU-implementering, med tanke på HiSilicons problem och Samsungs adoption av AMD RDNA GPU:er.
Konfigurationen på Dimensity 9000 är en 10-kärnig. Vi måste komma ihåg här att när det gäller prestanda per kärna motsvarar en ny G710-kärna ungefär två G78-kärnor, så vad gäller storlek och prestanda är det nya chipets GPU ungefär jämförbar med Google Tensor G78MP20 GPU, plus kanske en förväntad 20 % prestandaökning tack vare generations-IP-förbättringar. MediaTek noterade att toppfrekvenserna var runt 850MHz (exakt klocka ska bekräftas).
När det gäller prestandasiffror annonserade företagets material +35 % jämfört med de nuvarande Android-flaggskeppen, medan effektiviteten var +60 % bättre. Alla årets flaggskepp hade varit ganska nedslående i speleffektivitet, och vi såg absoluta effektsiffror nå +7,5-9W på de ledande Exynos-, Tensor- och Snapdragon-chippen. MediaTek noterar att deras effektivitetsfördel är betydligt större än deras prestandasprång tyder också på att de använder lägre toppeffektnivåer än vad vi ser idag, vilket definitivt är en välkommen förändring.
Företaget noterar Ray Tracing-kapaciteten, men detta är helt enkelt en mjukvaru-API-implementering snarare än hårdvara, eftersom G710 ännu inte stöder detta.
MediaTek hade en bild som visade prestanda på längre sikt jämfört med en iPhone 13 med A15, där Dimensity 9000 kunde överträffa prestandan för iPhone något. Vi såg att de nya iPhones sänker sig till runt 3-3,5W och att under mobilförhållanden rapporteras telefonerna prestera ännu sämre på grund av den dåliga värmen. MediaTek noterar att jämförelsen görs under en liknande termisk budget, så förhoppningsvis är jämförelsen giltig här. Det bör noteras, som vi skrev i vår A15-recension, att jämföra verkliga spel som Genshin Impact för GPU-analys är inte bra eftersom spelet alltid körs med olika interna upplösningar eller detaljnivåer, särskilt mellan Android och iOS.
Med det sagt, MediaTeks effektivitetsanspråk för GPU:n positionerar den extremt bra och skulle sannolikt tillåta den att effektivt konkurrera mot de kommande Snapdragon- och Exynos-chippen som fortfarande förväntas komma till mindre effektiva processnoder.
Ledarskapskrav på låg makt
Ett intressant påstående från MediaTek är att de uppnår lågeffektledarskap, tack vare den nya TSMC N4-noden samt den smarta energihanteringen som SoC såväl som plattformen är designad med.
Ovanstående siffror är jämförelser av plattformens totala effekt, exklusive strömförsörjning till displaypanelen. Det betyder att vi ser en kraftjämförelse av SoC, DRAM, PMIC, cellulära RF och Wi-Fi-system – i huvudsak “plattformskomponenterna” som SoC-leverantörerna i allmänhet är lyhörda för och som de kombinerar sina erbjudanden med.
Noterbara siffror här är mediauppspelnings- och inspelningssiffrorna, där Dimensity 9000 sägs ha mycket lägre strömförbrukning än konkurrenterna. Spelkraften sägs också vara lägre, men detta är att vänta med tanke på GPU-effektiviteten och lägre effektkrav.
Den ena datapunkten som jag tycker är mest intressant är strömmen i hemmet. En av de svåraste sakerna att uppnå i en silikondesign är att inte göra någonting på ett effektivt sätt, detta representerar faktiskt en stor andel av energiförbrukningen och påverkar baslinjeeffekten hos en enhet, och därmed din dagliga batteritid. Att få -20% över konkurrenterna här är ganska respektabelt.
