När vi kommer närmare lanseringarna av olika Android-leverantörers senaste generationens enheter fortsätter Qualcomm sin tradition att visa upp prestanda för sin senaste generation SoC i förväg, vilket ger oss en förhandsgranskning och en glimt av vad vi kan förvänta oss av de kommande kommersiella enheterna. I år har företaget blandat schemat lite runt, och istället för att vara värd för evenemanget i deras huvudkontor i San Diego, och vi kunde få en hands-on med Snapdragon 855 på CES innan showen hade börjat. Idag tittar vi i ganska omfattande detaljer på hur exakt den nya Snapdragon-chipsetet fungerar, liksom att belysa några viktiga obesvarade tekniska frågor om vissa aspekter av SoC.
Det har gått ungefär en dryg månad nu sedan Qualcomm officiellt tillkännagav Snapdragon 855 på Hawaii, och vi hade lagt ut omfattande täckning om evenemanget och de olika tillkännagivandena som ägde rum:
Full täckning
Dag ett
Andra dagen
Dag tre
För alla som kanske har missat det, om det finns någon specifik artikel som jag skulle rekommendera att läsa innan jag gick direkt till resultaten från benchmarking-sessionen, så är det vår djupgående del som sammanfattar de avslöjade specifikationerna för den nya Snapdragon 855.
SoC Översikt & CPU Recap
| Qualcomm Snapdragon Flagship SoCs 2018-2019 | |||
| SoC |
Snapdragon 855 |
Snapdragon 845 | |
| CPU | 1x Kryo 485 Guld (A76 derivat)
@ 2.84GHz 1x512KB pL2 3x Kryo 485 Guld (A76 derivat) 4x Kryo 485 Silver (A55-derivat) 2 MB sL3 |
4x Kryo 385 Guld (A75 derivat) @ 2,8 GHz 4x256KB pL2 4x Kryo 385 Silver (A55-derivat) 2 MB sL3 |
|
| GPU | Adreno 640 @? MHz | Adreno 630 @ 710MHz | |
| Minne | 4x 16-bitars CH @ 2133MHz
LPDDR4x 34,1 GB / s 3 MB systemnivå cache |
4x 16-bitars CH @ 1866MHz LPDDR4x 29,9 GB / s 3 MB systemnivå cache |
|
| ISP / kamera | Dual 14-bitars Spectra 380 ISP 1x 48MP eller 2x 22MP |
Dual 14-bitars Spectra 280 ISP 1x 32MP eller 2x 16MP |
|
| Koda/ Avkoda |
2160p60 10-bitars H.265 HDR10, HDR10 +, HLG 720p480 |
2160p60 10-bitars H.265 720p480 |
|
| Integrerat modem | Snapdragon X24 LTE (Kategori 20) DL = 2000 Mbps UL = 316 Mbps |
Snapdragon X20 LTE (Kategori 18/13) DL = 1200 Mbps UL = 150 Mbps |
|
| Mfc. Bearbeta | 7nm (N7) | 10nm LPP | |
Sammanfattning av Snapdragon 855 snabbt, i hjärtat av den nya 7nm-chipset hittar vi fyra nya Kryo 485-processorer baserat på Arms nya Cortex A76-kärnor. De nya CPU-kärnorna är derivat av designen som Arm gör tillgängligt som standard: Här utnyttjar Qualcomm licensen “Built on Arm Cortex Technology” som gör det möjligt för leverantörer att kräva ändringar av IP-adressen baserat på en uppsättning mikroarkitektoniska tuneables som Arm gör tillgängliga. Även om Snapdragon 855: s Kryo 485 är tredje generationen av en sådan härledd kärna från Qualcomm, representerar den den första instansen av att företaget faktiskt talar om vilken typ av mikroarkitektoniska förändringar som har gjorts i processorerna. Kryo 485 Cortex A76-derivaten ökar ombeställningsbufferten från Arms 128 standardinmatningar till en högre, icke avslöjad siffra. Qualcomm har också avslöjat att prefetchers har optimerats för bättre effektivitet, även om vi inte har några detaljer om hur exakt detta har uppnåtts. Slutligen, som jag har förstått det, har grendatastrukturerna också sett en förbättring jämfört med standard A76-konfigurationen.
Även om SoC fortfarande finns i en “4 + 4” big.LITTLE högnivåkärnkonfiguration, är de stora kärnorna i S855 egentligen inte lika: här Qualcomm har gått för en ganska exotisk 1 + 3 + 4-konfiguration, i vilken av de stora kärnorna är implementerad med en fysisk frekvens med högre frekvens som når 2857MHz, samtidigt som den använder en större L2-cache på 512KB. De återstående tre stora kärnorna är max 2439MHz och är endast utrustade med 256KB L2-cacher. Qualcomm klockar denna 1 + 3-konfiguration annorlunda med asynkrona klockplan, men kärnorna delar fortfarande samma spänningsplan. Här förklarar företaget att detta är en kompromiss mellan fördelarna med energieffektivitet och kostnaden för implementeringskomplexitet samt stöd för kraftleveranskomponenter (Lägg till ett extra spänningsplan lägger till ytterligare en PMIC-skena med induktorer och kondensatorer).
Kryo 485 i S855 lovar att bli Qualcomms största prestationshopp någonsin, och annonsera för 45% prestationshopp jämfört med Snapdragon 845. Som vi diskuterade det i vår lanseringsartikel verkar denna siffra sammanfalla med prestationshoppet Kirin 980 såg över Snapdragon 845, vilket är vettigt med tanke på att de två nya SoC: erna båda använder den senaste generationen A76-CPU vid liknande klockor.
Snapdragon 855 QRD
Dagens testplattform är Qualcomms nya Snapdragon 855 QRD (Qualcomm Reference Design). Årets QRD-design är förmodligen Qualcomms mest “kommersiella enhetsliknande” någonsin som andra än de mer robust byggda ramarna, du skulle ha svårt att märka att detta är en referensplattform – åtminstone på hårdvarusidan. Företaget uppgav att QRD, som testad, borde vara en nära representation av vad man kan förvänta sig av kommersiell enhet – men naturligtvis kan leverantörer fortfarande skilja sig från detta eftersom de kan ändra den underliggande programvaran.
Vi har haft en begränsad hands-on-tid med enheterna, och även om vi lyckades göra mycket med dem, var några av de mer tidskrävande testerna som GPU-långvarig prestandatestning utanför ramen för dagens session.
Den stora frågan för Snapdragon 855: Memory Latency
En av de mer udda utvecklingen som Qualcomm introducerade med Snapdragon 845 förra året var tillägget av en ny 3MB-systemnivåcache som sitter framför minneskontrollerna som en ny cachehierarki. Detta nya block är tänkt att fungera som en SoC-bred buffert för de olika IP-blocken, vilket minskar mängden dyra DRAM-minnesåtkomster och därmed förbättrar systemets effektivitet. Förutom att förbättra energieffektiviteten kan det i teorin också fungera som en boost för prestanda. Den mest kända användningen av ett sådant systemcache är Apples egna A-seriechips där vi har sett den här typen av IP-block som använts sedan A7.
Qualcomms introduktion av ett sådant IP-block i Snapdragon 845 var spännande att se, men detta kom som ett tveeggat svärd eftersom det också hade infört en 30% regression (i jämförelse med Snapdragon 835) i DRAM-minnets latens, vilket kan ha begränsade några av prestandaspekterna av A75-baserade CPU förra året.
Den nya Snapdragon 855 verkar tyvärr inte ha gjort några större förbättringar i detta avseende eftersom Qualcomm hade bekräftat att IP-blocket är detsamma som det som används i Snapdragon 845.
För att undersöka skillnaderna mellan Snapdragon 845, 855 och Kirin 980 använder vi latentest. Först och främst, låt oss se minneshierarkin i en logaritmisk latensgraf, bättre visualisera de olika latenshopp mellan hierarkier:
Mellan Snapdragon 845 och nya 855 ser vi nu den ökade L2-cachen för Kryo 485 Prime-kärnan vid 512 kB, en ökning över 256 kB-storleken jämfört med föregående generationens prestandakärna. Det som också är synligt är att L2-latensen har förbättrats, även om båda chipsets är klockade nära varandra vid ~ 2,8 GHz.
DSU L3-cache på både Snapdragon 845 och 855 är identiska vid 2 MB i storlek: Återigen är det som är intressant här att se att latensen på denna del av cachehierarkin verkar vara identisk mellan båda SoC-enheterna. Detta står i kontrast till 4MB L3 i Kirin 980 som, om än större, verkar vara 20% långsammare.
Om vi går vidare till den linjära grafen kan vi här se skillnaden i DRAM-latens på ett tydligare sätt. Snapdragon 855 verkar förbättra minnesfördröjningen något över 845, men det här kan bara vara en effekt av det nyare 2133MHz LPDDR4X-minnet som representerar en 14% -hastighetsökning över 1866MHz-minnet för förra årets enheter.
Kritiskt är dock jämförelsen med Kirin 980 som använder samma CPU-mikroarkitektur och samma 2133MHz-minne som Snapdragon 855. Här visar Qualcomm fortfarande en anmärkningsvärd fördröjning i minneslatens över tävlingen, vars effekter kommer att vara intressanta att analysera i följande sidor.
