Söker efter de bästa implementeringarna

AnandTech har granskat dessa produkter som en del av ett betalt partnerskap med Qualcomm. Innehållet i denna artikel är helt oberoende och återspeglar enbart den redaktionella uppfattningen från AnandTech.

Under de senaste åren har vi sett många förändringar på mobilmarknaden när det gäller enhetens interna hårdvara. I hjärtat av alla smartphones sitter SoC, som dikterar nästan alla aspekter av en enhets upplevelse. Qualcomm har spelat en viktig roll i utformningen av smarttelefonen tack vare den allmänt använda Snapdragon-plattformen. Företaget har haft sina upp- och nedgångar de senaste åren, men särskilt med Snapdragon 835 från några generationer sedan har vi sett en fortsatt och mycket robust körning från chipleverantören.

I år var Qualcomms flaggskepp SoC Snapdragon 855. Chipet är välkänt och har drivit de allra flesta Android-enheter i år, med några få undantag. Med så många alternativ från olika leverantörer uppstår en intressant fråga: vem har lyckats göra de bästa implementeringarna för att få ut det mesta av kislet? För att lösa den frågan gör vi idag en smartphone-sammanfattning – vi tittar på enhetsprestanda från en rad olika S855-enheter från olika leverantörer, medan vi undersöker hur programvaru- och hårdvarudesign kan förändra enhetens upplevelse samma kisel.

Snapdragon 855 är Qualcomms första chipset som tillverkas på TSMCs 7nm-processnod, vilket ger chipset en mycket högre grad av energieffektivitet, vilket i sin tur gör det möjligt att uppnå en hög prestanda.

Chipet drivs av ett derivat av Arms Cortex-A76- och Cortex-A55-kärnor. Qualcomm marknadsför dessa som Kryo 485-kärnorna. Företaget använder Arms “Built on Cortex Technology” -licens som gör det möjligt för leverantörer att begära ändringar i några av de mikroarkitektoniska konfigurationerna för “standard” IP-kärnan. När det gäller Kryo 485 har Qualcomm avslöjat att den har höjt ombeställningsbufferten från kärnan från 128 till en högre icke avslöjad siffra. Det bör noteras att efterföljaren till Cortex-A76, A77, kommer med en 160-post ROB, och med tanke på att RTL fortfarande är designad av Arm, skulle jag satsa Qualcomm var en tidig mottagare av detta arbete. Andra förbättringar finns i förhämtarna som sägs vara inställda för mer typ av arbetsbelastning.

Den viktigaste aspekten av Snapdragon 855: s CPU-komplex är att det är en 1 + 3 + 4-installation. Den enda stora “Prime” -prestationskärnan går upp till en 2,84 GHz klockhastighet och använder en större 512 kB L2-cache, medan “Guld” eller mellersta kärnor körs upp till 2,42 GHz och har 256 kB L2-cache implementerad. De större kärnorna är ihopkopplade med fyra A55-härledda kärnor som körs upp till 1,8 GHz och fungerar som chipets effektiva arbetshästar. Hela komplexet är bunden med en 2MB L3-cache som körs upp till 1,6 GHz.

Anledningen till 1 + 3-konfigurationen är att Qualcomm uppnår bättre fotavtryck i kiselområdet samtidigt som den maximerar en given arbetsbelastnings effektivitet och maximala prestanda med en gänga. Prime-kärnan implementeras via ett mer avslappnat transistorbibliotek som gör det möjligt att nå högre frekvenser till en kostnad av högre läckage. De mellersta kärnorna är implementerade med ett mer tätt och energieffektivt bibliotek, som använder mindre klocka för klocka än Prime-kärnan, men träffar frekvensväggen tidigare i sin frekvens / effektkurva.

Under tiden är Adreno 640 GPU en ny iteration jämfört med förra årets Adreno 630. GPU: n verkar till stor del densamma, eftersom den är en del av samma arkitekturfamilj. Qualcomm ändrade emellertid särskilt antalet körningar i det nya blocket, och som ett resultat har Adreno 640 50% fler ALU än sin föregångare. Intressant, trots denna stora ökning av exekveringsenheter lovade Qualcomm bara en mer blygsam 20% ökning av grafikprestanda. Denna skillnad beror på att den nya GPU: n går efter en långsammare och bredare filosofi, med Qualcomm som kör den vid lägre klocka jämfört med sin föregångare och når bara 585 MHz jämfört med 710 MHz från förra årets Snapdragon 845.

Andra stora förändringar i Snapdragon 855 inkluderar Qualcomms introduktion av en ny Tensor-behandlingsenhet integrerad med sin Hexagon DSP – ett block som också såg en fördubbling av dess exekveringsförmåga. Det bör noteras att Tensor-acceleratorn hittills verkar ha sett lite action, eftersom Qualcomm säger att IP-adressen bara kommer att se mer användning på nyare Android 10-baserade enhetsdrivrutiner, vilket äntligen gör det möjligt för blocket att exponeras för OS: s neurala nätverk API (NNAPI) acceleration.

Men det är samma chip! Hur kommer prestanda att skilja sig?

Idag ska vi titta på åtta olika Snapdragon 855-enheter från olika leverantörer, inklusive några olika enheter från samma leverantör. Man skulle faktiskt bli förvånad över att förvänta sig mycket variation från en grupp enheter som drivs av samma SoC; men som vi har lärt oss genom åren kan aspekter som mjukvara och den fysiska maskinvarudesignen för en telefon ha stor inverkan på enhetens prestanda – särskilt i termiskt begränsade arbetsbelastningsscenarier som spel.

Att sätta åtta olika enheter med samma SoC mot varandra ger oss ett unikt perspektiv på ämnet mjukvaruoptimeringar, liksom enhetens värmeavledningsdesign, som alla förhoppningsvis kommer att belysa vilka leverantörer som kunde leverera de bästa implementeringarna Snapdragon 855-plattformen.