Přichází čas nových generací mobilů a s nimi i nový procesor Qualcommu, který je minimálně v dražší kategorii králem chytrých telefonů s Androidem. Firma teď představila svou novou generaci mobilního SoC, která se jmenuje Snapdragon 8 Elite. Jak už ono Elite možná napovídá, jde o pozoruhodnou novinku, protože Qualcomm v těchto čipech do mobilů přenáší vlastní výkonnou architekturu Oryon z notebookových procesorů vydaných letos v létě.
Snapdragon 8 Elite je následníkem loňského Snapdragonu 8 Gen 3 (o nové generaci se doteď mluvilo jako o „8 Gen 4“) a je také prvním Snapdragonem vyráběným 3nm výrobním procesem, používá technologii N3E od TSMC. Změn a novinek má čip jako obvykle celou řadu, ale hlavním tématem bude bezpochyby CPU.
Návrat k vlastní architektuře
Qualcomm původně v mobilních procesorech Snapdragon používal svá vlastní jádra (Scorpion, pak Krait), což ale bylo ještě v 32bitové éře ARMu. S příchodem 64bitových jader v podstatě Qualcomm přešel na jádra licencovaná od ARMu a vlastní vývoj u něj byl přerušen (je tedy pravda, že je Qualcomm zkusil použít v serverech, ale to také rychle skončilo). Tehdy totiž Cortexy (zejména v době jader A75 a A76) měly velmi dobré období, a tak Qualcomm vzdal pokus o své vlastní 64bitové jádro Kryo a vyplatilo se mu to (konkurenční Samsung s vlastními jádry také musel kapitulovat). Jenže ARM pak zase s jádry Cortex zaostával za ještě agresivnějším ARMem a potřeba vlastního jádra CPU se vrátila.
Qualcommu se povedlo to vyřešit koupí firmy Nuvia, čímž se dostal k týmu inženýrů z Applu i jejich jádru Oryon, od nějž se čekaly velké věci. A v podstatě byl příslib naplněn, protože jde o jádro, které i dnes je konkurenceschopné se špičkou od AMD a Intelu (i s Applem) – Qualcomm už Oryon uvedl v noteboocích v procesorech Snapdragon X Elite a Plus, takže se ví, co dokáže.
Ironií je, že ve zhruba stejné době se pochlapil i ARM a jeho Cortex-X925 („Blackhawk“) by také měl mít nejkonkurenceschopnější jednovláknový výkon proti zmíněné konkurenci za dlouhou dobu. To znamená, že Snapdragon 8 Elite bude asi značným skokem vpřed, ale teprve testy ukážou, jestli i skokem předbíhajícím konkurenci, jako je třeba také nedávno odhalený MediaTek Dimensity 9400 s Cortexem-X925.
Snapdragon 8 Elite – CPU
Oryon druhé generace, žádná malá jádra?
Snapdragon 8 Elite má osm jader, která se řídí principem big.LITTLE, ale nepoužívají už, zdá se, malá, nebo dokonce prostřední jádra ARMu – ani Cortex-A520, ani A725. SoC má místo toho, zdá se, samá jádra s vlastní architekturou. V roli velkých jader je Oryon se 192kB L1 cache a taktem až 4,32 GHz, tato jádra jsou dvě. Zbylých šest jader by také měly být deriváty Oryonu, ale v nějaké ořezané verzi dost možná s nižším IPC – víme například, že mají jen 128kB L1 cache. Frekvence těchto menších jader je maximálně 3,53 GHz. Jak klastr velkých jader, tak šestijádrová úspornější skupina mají svůj vlastní blok sdílené cache, oba o kapacitě 12 MB.
Podle Qualcommu je dokonce použitá architektura už druhou generací Oryonu, ale je otázka, zda to znamená nějaké velké změny, zvlášť když čip vychází tak brzo po notebookové první generaci. Možná, že ona druhogeneračnost povstává hlavně z přechodu na nový výrobní proces, a toto jádro je tedy starší terminologií používanou u Intelu jen „tick“, ne „tock“ znamenající skutečně novou architekturu. O tom, jak uvnitř vypadá první generace jádra Oryon, si můžete přečíst náš detailní rozbor:
To, že takt jader Oryon je stejně vysoký jako v notebookové variantě (4,32 GHz je pro telefony rekord), slibuje velmi dobrý jednovláknový výkon. Alespoň špičkový – teprve testy ukážou, co bude udržitelné při delší zátěži. Podle Qualcommu má CPU dosahovat až o 45 % lepšího jednovláknového i mnohovláknového výkonu proti předchozí generaci (měřeno v Geekbenchi 6.2 ST a MT) a/nebo až o 44 % lepší energetické efektivity. Snapdragon 8 Elite má prý být nejrychlejší mobilní procesor v jednovláknovém benchmarku Geekbench 6.2 (ne 6.3, kde by možná měl výhodu Apple díky SME2), AnTuTu, Speedometeru, SPECINT a v Geekbenchi 6.3, pokud jde o mnohovláknový test. Toto má platit při jeho špičkovém výkonu při 4,32 GHz.
Starší instrukční sada
Možná je dobré zmínit jednu věc. Zatímco ARM samotný propaguje přechod procesorů na novější verzi instrukční sady ARMv9 (teď už ve verzi ARMv9.2), jádra Oryon jsou „zamrzlá“ na starší, byť stále 64bitové verzi architektury ARMv8.
Má to dost možná i licenční důvody, protože ARM je s Qualcommem ve sporu, pravděpodobně hlavně ve snaze vymoct vyšší licenční poplatky. Na architektuře ARMv8 zatím zůstávají také procesory Applu, i když v poslední generaci dostaly nové speciální akcelerátory SME2/SSVE. Ovšem Apple vynechal obecné SIMD rozšíření SVE/SVE2, takže je možné, že si firma bude vyzobávat jen to, co se jí bude líbit, a plnou kompatibilitu s ARMv9 zatím také neplánuje.
Nové Adreno
Vedle procesorové části jsou přirozeně inovované i další části. Nová grafika Adreno má mít až o 40 % lepší výkon a o 40 % lepší energetickou efektivitu (což by implikovalo, že zvýšení výkonu je při stejné spotřebě) proti předchozí generaci (Adreno 750). Výkon v ray tracingu, jehož hardwarová akcelerace je opět podporována, má být o 35 % lepší.
Architektura používá nově tři „slices“ a frekvenci 1,1 GHz. Přechod z monolitického GPU na koncepci složenou z více slices je výhodný v tom, že lze jednotlivé slice uspat tehdy, když není třeba maximální výkon, a zjednodušení umožnilo údajně i lepší takty. Práci jednotlivým slices rozděluje nově přidaný command processor (který i řídí jejich takty a uspává je podle potřeby). GPU by mělo mít vlastní 12MB cache, která je označená jako grafická paměť.
Grafika nadále nepodporuje plnotučné OpenGL, ale umí OpenGL ES 3.2, OpenCL 3.0 FP a Vulkan 1.3. Pro hry poskytuje upscaling Snapdragon Super Resolution snad i s generováním snímků (Qualcomm zmiňuje přítomnost Adreno Frame Motion Engine 2.1). Při uvedení se výrobce chlubil například i podporou Unreal Enginu 5.3 s geometrickou technologií Nanite, který byl na mobilních telefonech se Snapdragonem zprovozněn ve spolupráci s Epicem.
Snapdragon 8 Elite – GPU
Grafika dokáže pohánět až 4K displej (při 60 Hz) nebo 2560 × 1440 bodů při 240 Hz. Externí obrazovka může mít rozlišení až 8K při 30 Hz, ale 240Hz frekvenci už lze mít externě jenom na Full HD monitoru. Z multimediálních funkcí je zmiňována podpora videa ve formátech H.265, VP9 a AV1, ale zatím ne H.266 (VVC). Komprimovat umí Snapdragon 8 Elite do HEVC.
Grafice (ale i CPU) bude dodávat potřebnou datovou propustnost paměť LPDDR5X, která může mít kapacitu až 24 GB a efektivní rychlost 10 667 MHz (LPDDR5X-10667), tedy stejnou, jakou používá Dimensity 9400.
NPU a neustále běžící sledování hlasu a obrazu z kamer
SoC má přirozeně také jednotku NPU označenou Hexagon, která obsahuje skalární, vektorové i maticové akcelerátory a umí výpočty s přesností INT4, INT8, INT16 a FP16, případně kombinovanou přesnost (INT8/INT16). Nějaké teoretické výkony v TOPS nejsou uvedené, ale výkon NPU má být údajně o 45 % lepší proti té v Snapdragonu 8 Gen 3, o 45 % má být lepší i výkon na jednotku spotřeby. Další novinkou je, že NPU má stejně jako jednotka pro zpracování obrazu (ISP) Spectra vlastní přímé propojení do senzorů, aby přímo dostávala surová data (Hexagon Direct Link) bez okliky přes ISP.
Vedle NPU je v čipu také Sensing Hub, který má vlastní funkce zpracování obrazu a hlasu, umožňující neustálé analyzování vstupu například pro hlasového asistenta. Tento Sensing Hub ale patrně umí neustále zpracovávat (pomocí AI) i data z až dvou obrazových senzorů. Používá pro to dvě integrované micro NPU s vlastním DSP a vyhrazenou pamětí.
Snapdragon 8 Elite – infografika
Až 10Gb/s modem
SoC má vlastní integrovaný modem s podporou 5G Advanced, který je v generaci Snapdragon X80 (zatímco předchozí generace měla modem Snapdragon X75). Tento modem obsahuje vlastní malou NPU či akcelerátor AI, který může využívat pro optimalizaci spojení. Rychlost stahování může teoreticky být až 10 Gb/s a uplink až 3,5 Gb/s. Pro dosažení této teoretické rychlosti je potřeba šestinásobná carrier aggregation (6CA) s šesti anténami. Tato agregace je podporovaná jak v Sub-6, tak v mmWave spektru.
Wi-Fi a Bluetooth jsou naopak řešené přídavným čipem, s procesorem se má párovat čip Qualcomm FastConnect 7900, který podporuje Wi-Fi 7, Ultra Wideband (UWB) a Bluetooth 6.0. I tento čip má prý vlastní malý AI procesor pro vylepšení svého fungování a také používá 6nm výrobní proces proti dřívějším Wi-Fi čipům, které byly ještě 14nm. To by mělo zlepšit spotřebu a efektivitu.
Snapdragon 8 Elite – všechny vlastnosti
Pro highendové telefony
Čip bude vzhledem k pokročilým funkcím a 3nm výrobnímu procesu asi dost drahý (objevují se domněnky, že zatím nejdražší z mobilních SoC, nabízených Qualcommem), a tudíž se bude objevovat patrně jen ve „vlajkových lodích“ a podobných drahých smartphonech (jejichž ceny mohou také stoupnout). Telefony s ním chystá Samsung, Asus, Xiaomi, Realme, Vivo, Oppo, OnePlus, iQOO, Honor „a další“.
Některé z těchto telefonů podle Qualcommu budou vydané už v „následujících týdnech“, takže dostupnost zařízení se Snapdragonem 8 Elite by snad mohla být ještě před koncem roku.
Zdroje: Qualcomm (1, 2), ComputerBase
