Content

• Els gràfics mòbils tenen marge per millorar
• Silici més especialista
• Mòdems integrats 4G / 5G
• Nucli de CPU més grans
• Xips 2020 en poques paraules

Els processadors de telèfons intel·ligents estan en un lloc excel·lent aquests dies. Els telèfons intel·ligents emblemàtics ofereixen un rendiment més alt del que mai necessitareu per navegar per Internet, comprovar el correu electrònic i per a persones no amigues de Facebook. Fins i tot es pot obtenir un gran rendiment en el punt de preu mitjà de gamma barat.

Quan es tracta dels anuncis anuals de xip i nous dispositius que es dirigeixen cap al 2020, el rendiment de la CPU més suau no oferirà aquest factor wow que ho va fer una vegada. Tanquem ràpidament aquest punt de disminució dels rendiments. Els xips apareixeran en processos de fabricació lleugerament millorats de 7nm +, cosa que significa guanys d'eficiència menors respecte a la generació anterior. Haurem d’esperar una estona més per a 5nm EUV.

Hi ha algunes tendències més interessants a l’horitzó, però, que podrien convertir el 2020 en un any molt emocionant per als processadors mòbils.

Els gràfics mòbils tenen marge per millorar

Analitzem rigorosament els telèfons intel·ligents com a part del nostre procés de revisió i una zona on encara hi ha lloc per a algunes millores notables és el rendiment gràfic. Això és cert a tota la taula, amb els processadors de gamma baixa que queden molt per darrere de les naus d’avui i els models emblemàtics que encara podrien embalar en silici gràfics d’alt rendiment.

El creixement del mercat dels telèfons de joc i l’èxit de la Nintendo Switch que funciona amb xip mòbils suggereix que hi ha una gana per jugar a alta fidelitat. Qualcomm fins i tot ha llançat versions millorades de jocs d’alguns dels seus xips, com el Snapdragon 730G. Però el que es necessita és més àrea de silici dedicada als gràfics, juntament amb dissenys bàsics d’energia eficaç per mantenir el control de la bateria sota control.

Es va veure un guany del 20 per cent de la millora de Qualcomm de l’Adreno 630 al 640 amb l’Skapdragon 855 i un benefici enorme de 3,5x amb Snapdragon 8xc i la seva major GPU Adreno 690. Parlant d’això, mireu els trets més aviat per veure que el silici de la GPU ni tan sols suposa la quarta part de l’espai total de silici que hi ha dins dels moderns SOC del telèfon.

Samsung Exynos 9810, a través de TechInsights

Samsung Exynos 9820, a través de ChipRebel

HiSilicon Kirin 980, a través de ChipRebel

Apple A11 Bionic, a través de ChipRebel

Per a la seva comparació, la línia de xips de Nvidia va dedicar molt més espai a la GPU. L'últim xip Tegra Xavier del mercat d'aprenentatge de màquines és bàsicament un terç de la GPU. Per descomptat, aquest xip no és prou eficaç per als telèfons intel·ligents i no té moltes de les funcions de silici de què confiem en els telèfons intel·ligents. El 8cx també és massa gran i poderós per a una funda d’ús d’un telèfon intel·ligent. Però, en el futur, la combinació de fabricació de 5nm més eficient, bateries més grans i dissenys de nucli més eficients podria permetre als SoCs utilitzar piscines més grans de silici GPU per obtenir un millor rendiment.

Finalment, Samsung i AMD van signar un acord el 2019 per utilitzar l’arquitectura RDNA d’AMD en futurs dissenys de xips mòbils. L’acord fa referència a la microarquitectura d’AMD post-Navi, de manera que no apareixerà en un xip Exynos fins al 2021 o el 2022. Però és un signe que els fabricants de xips mòbils estan mirant cada cop més tota la gamma d’opcions al mercat. un avantatge competitiu o de cost.

Un xip dedicat per a telèfons de joc sona com un pipedream, però sembla que la demanda creix.

Silici més especialista

Com hem fet al·lusió, el mercat mòbil SoC està augmentant dedicant espai de silici a nous components informàtics heterogenis per augmentar el rendiment mantenint l’eficiència energètica. L’Hexagon DSP de Qualcomm ocupa una gran quantitat d’espai de silici, així com les NPU que es troben a les naus emblemàtiques Exynos i Kirin SoCs.

Es pot observar aquesta tendència en les preses anteriors, amb un percentatge més reduït d’àrea de silici reservada a la CPU i la GPU a l’Exynos 9820 en comparació amb el 9810. Això es deu en part a la introducció d’un NPU més gran, però també als processadors d’imatges de la càmera. , codifica / descodifica vídeo de maquinari i mòdems 4G. Tots aquests components busquen un espai de silici preciós en nom de l'eficiència energètica creixent per a les tasques més habituals dels telèfons intel·ligents.

La CPU tradicional i la GPU actualment estan construint un espai per morir amb els mòduls ISP, DSP, NPU i més potents. És probable que aquesta tendència continuï.

Els SOC de darrera generació continuaran segurament per aquest camí. És probable que cada vegada s’utilitzi més espai de silici per a capacitats d’aprenentatge automàtic més potents. Els fabricants de xips estan recorrent cada cop més a dissenys d'aprenentatge de màquines internes, ja que restringeixen els casos d'ús més comuns, donant lloc a una gamma més gran de capacitats per als telèfons emblemàtics del 2020.

L’any vinent també es podran veure processadors d’imatges més potents que puguin manejar càmeres de vídeo de càmera lenta 4K i càmeres de 100 megapíxels i components de xarxa més millorats per a mòdems Wi-Fi 6 i 5G ràpids.

En poques paraules, els xips mòbils han anat molt més enllà dels simples dissenys de CPU / GPU i cada vegada són més complexos.

Mòdems integrats 4G / 5G

Amb les xarxes 5G que van arreu del món, seria molt sorprenent que els SoCs insígnia de propera generació no s’enviessin amb mòdems multimode integrats 4G / 5G. Al capdavall, cada dissenyador principal de xips té el seu propi mòdem 5G autònom. Hi ha Snapdragon X55 de Qualcomm, Exynos 5100 de Samsung i Balong 5G01 o 5000 de Huawei. També s'està treballant per desenvolupar mòdems integrats de pròxima generació per a telèfons intel·ligents 2020.

Els xips emblemàtics 5G de darrera generació són previstos per arribar al mercat, tot i que podrien aparèixer models més barats només 4G per a regions específiques. El que és més interessant és si veurem o no que els mòdems integrats 5G s’encaminin cap als chipsets de mitja capa fins al 2020. Nokia té previst un telèfon 5G barat, i serà interessant veure per què opta el chipset de la companyia.

Samsung Exynos 980 va anunciar: 5G arriba als telèfons Samsung de gamma mitjana?

De forma alternativa, els telèfons intel·ligents de gamma mitjana poden simplement combinar chipsets rendibles amb mòdems externs 5G als mercats rellevants. Els MediaTek M70 5G i Exynos 980 mostren la promesa de dispositius 5G més assequibles. El Samsung Galaxy A90 5G és només el primer exemple de telèfons 5G sense el típic pricetag flagship.

Nucli de CPU més grans

Hem deixat tot aquest article sense mencionar nuclis de CPU, en part perquè el rendiment de la CPU ja és més que adequat. Però això no significa que no es produeixin canvis interessants.

Els SoCs de generació actual van veure la introducció de noves configuracions bàsiques de CPU. Els dissenys 4 + 4 big.LITTLE es mostren a favor d’un o dos nuclis de bohemot seguits de dos o tres nuclis grans lleugerament més petits, i els quatre nuclis habituals d’eficiència energètica. El lideratge d’aquesta tendència és l’esmentada competència per l’àrea de silici, però també el creixement dels nuclis de CPU de potència.

Només heu de comparar la mida del nucli gargantuan M4 de Samsung al parell Cortex-A75 que s'uneix al costat per veure per què Samsung va optar per la disposició 2 + 2 + 4. L'últim Cortex-A77 de Arm és un nucli del 17 per cent més gran que l'A76 i el nucli de propera generació de Samsung podria ser encara més gran. De la mateixa manera, Apple continua alimentant el seu xip amb grans nuclis de CPU potents. Els nuclis més grans ajuden a impulsar el rendiment dels telèfons intel·ligents a un territori portàtil de gamma baixa i també són claus per augmentar el potencial de jocs. Tot i això, aquests grans nuclis no sempre són iguals, com hem vist amb l’Snapdragon 855 vers Exynos 9820, i podríem veure divergències de rendiment de CPU més grans en els propers anys.

De la mateixa manera, hem vist que la reducció de 7 milions de beneficis de la potència i l’eficiència de l’àrea dels SoCs insígnia, i ben aviat també començaran a beneficiar els xips de mitja capa. Tanmateix, a mesura que els telèfons intel·ligents impulsen el rendiment de la classe de portàtils, els dissenyadors de xip hauran de tenir en compte acuradament els aspectes de l’àrea, el rendiment i la potència del seu disseny de CPU. També hi ha la qüestió de si podrem veure una divergència entre el xip de portàtils 2 i 1 en un dels mòbils en un any més o menys.

Es reservaran 4 dissenys de grans i quatre nuclis petits per a ordinadors portàtils, i els telèfons opten per solucions de tres nivells

A més, els telèfons intel·ligents no necessiten quatre nuclis super-poderosos, sobretot perquè la vida útil de la bateria és una de les preocupacions principals. Un o dos nuclis per a un suport elevat, recolzat per nuclis moderats i de baix consum per a altres tasques, sembla una opció de disseny assenyada. Els nuclis de CPU 2 + 2 + 4 per a telèfons d'aquesta generació és probable que es mantinguin per al 2020. Tot i que, potser podrem veure dissenys 4 + 4 impulsats per l'aparença de l'A77 destinada a ordinadors portàtils i altres aplicacions que requereixen un alt rendiment. No està limitada per la capacitat de la bateria.

Xips 2020 en poques paraules

Els anuncis de xip programats per a finals d’aquest any i que apareixen al dispositiu 2020 comparteixen algunes característiques comunes. Els xips emblemàtics es construiran en processos FinFET de 7nm o 7nm +, oferint només millores marginals en eficiència energètica en comparació amb el pas anterior de 10nm. Els telèfons intel·ligents superaran els nivells de referència anteriors de CPU i GPU, alhora que impulsaran les capacitats 5G i d'aprenentatge automàtic a la corrent principal.

Tot i això, el mercat de chipsets de gamma alta està previst per augmentar la diversitat. Entre els dissenys personalitzats de CPU i GPU, silici d'aprenentatge intern de màquines, chipsets 5G únics i moltes altres funcions, les diferències entre un chipset Exynos, Kirin i Snapdragon es faran encara més grans. Tot i que no necessàriament en termes de rendiment que els consumidors poden notar realment. Probablement, les fitxes de nivell mitjà tindran forma similar i diversa. El que encara queda per veure és com els dissenyadors de xips a preus agressius poden aconseguir 5G per als consumidors de gamma mitjana.