Чем порадует новый Snapdragon от Qualcomm

На CES 2013 были представлены SoC (англ. система на кристалле — электронная схема, размещенная на одном полупроводниковом кристалле) NVIDIA Tegra 4  и Qualcomm Snapdragon 600 и 800. NVIDIA пока ничего не говорит о готовых устройствах на базе Tegra 4. Скорее всего, они появятся не ранее третьего квартала текущего года. Тогда как системы Qualcomm Snapdragon активно внедряют в свои мобильные устройства различные производители.

Немного позднее Qualcomm анонсировала еще две системы на кристалле: Snapdragon 200 и 400. Рассмотрим всю линейку Qualcomm Snapdragon пятого поколения. Snapdragon 200 предназначена для бюджетных моделей. Система Snapdragon 400 включает в себя несколько моделей различной производительности, Snapdragon 600 предназначена для работы с высопроизводительными устройствами, ну и Snapdragon 800 создана для сверхмощных моделей смартфонов и планшетов.

Как уже было сказано ранее, Snapdragon 200 – наиболее простой и дешевый вариант. В данной системе используется процессор ARM Cortex A5 с 4 ядрами и частотой до 1,4 ГГц, выполненный по техпроцессу 45nm. Это самая простая архитектура с поддержкой набора инструкций ARMv7-A. Выполняет одновременно одну команду. Типичная производительность порядка 1,57 DMIPS /МГц. Кеш-память только нулевого и первого уровней. Память используется одноканальная LP-DDR2.

Графический процессор Adreno 203 самый слабый из четырех систем. Он работает с API Direct3D 9.0c и OpenGL ES 2.0. Максимальное разрешение экрана — 720p. Аппаратное декодирование видео разрешением не выше 720р. Максимальное разрешение камеры — 8 Мп.

Цифровые сигнальные процессоры используются QDSP5, работающие на частоте 384MHz. ЦСП Hexagon нужны, чтобы уменьшить загрузку процессора и видеосистемы во время воспроизведения видео, музыки, передачи данных. Они поддерживают такие функции, как многозадачность, VLIW (англ. very long instruction word — «очень длинная машинная команда», архитектура характеризуется тем, что одна инструкция процессора содержит несколько операций, которые должны выполняться параллельно), SIMD (англ. single instruction, multiple data — «одиночный поток команд, множественный поток данных» — принцип компьютерных вычислений, позволяющий обеспечить параллелизм на уровне данных). Векторные операции также используют принцип SIMD, благодаря этому одной командой могут обрабатываться векторы размером до нескольких тысяч элементов.

Устройства на этом чипе будут работать только в 2G/3G сетях. Одна из моделей Snapdragon 200 будет работать в СDMA-диапазоне, вторая — в GSM. На данный момент существуют несколько устройств с этой SoC. Одним из них является китайский смартфон Beidou Little Chilli LA-M1.

Идущий следующим, Snapdragon 400 сложно описать однозначно. Существует несколько моделей этого «дракона». Они значительно отличаются друг от друга. Их можно разделить на 3 группы.

Первая включает в себя модели с процессором ARM Cortex A7. Эта архитектура уже интересней, чем предыдущая модель. В ней более богатый выбор инструкций, есть поддержка LPAE (Large Physical Adress Extensions — режим работы встроенного блока управления памятью, c помощью которого процессор может адресовать до 1 ТБ физической памяти). Исполняется одновременно только одна инструкция. Типичная производительность — 1,9 DMIPS/МГц. Кеш второго уровня у всех моделей Snapdragon 400 одинаковый — 1 Мб. Память используется LP-DDR2. Работает эта группа в HSPA+ сетях.

Вторая группа использует двухъядерные процессоры Krait 200. Эта архитектура позволяет исполнять одновременно 4 инструкции. Выбор команд увеличился за счет набора инструкций Cortex-A15. Реализован более продвинутый алгоритм предсказания ветвлений. Кроме того, в структуре Krait используется технология асинхронной симметричной мультипроцессорной обработки (aSMP), благодаря которой частота каждого ядра процессора регулируется независимо. Это позволяет задействовать только то количество ядер и мощность, которые требуются для выполнения имеющейся задачи — очень энергоэффективное решение. Типичная производительность — 3,1 DMIPS/МГц. Память — двухканальная LP-DDR2. Есть модели, которые работают как в GSM- и CDMA-сетях, так и во вседиапазонных LTE-сетях.

Наиболее мощная группа использует двухъядерные процессоры Krait 300. Это доработанный Krait 200. Улучшено блок предсказания ветвлений, появилась возможность записи данных непосредственно в кеш второго уровня, улучшена работа с JavaScript. Типичная производительность — 3,4 DMIPS/МГц. Память используется более быстрая — двухканальная LP-DDR3. Работают модели этой группы в тех же сетях, что и предыдущая, однако есть модель чипа вообще без встроенного модема. Кроме того, все чипы этой группы обеспечивают поддержку Wi-Fi 802.11ac (скорость передачи данных до 280 Мбит/с), вместо Wi-Fi 802.11n в предыдущих.

Во всех моделях Snapdragon 400 процессоры выполнены по техпроцессу LP 28nm, и в них используется графический процессор Adreno 305. Данный ГП обеспечивает на 50% большую эффективность чем Adreno 203. Кроме того, он работает с такими API, как OpenGL ES 3.0, DirectX 9.3, OpenCL, Renderscript и FlexRender. Поддерживает такие игровые движки, как Unity (Castle Warriors, Doodle Bowling, Zombie Defense, Paper Football 3D) и Unigine (Oil Rush, Tropics Benchmark). Цифровые сигнальные процессоры — QDSP6, работающие на частоте до 500MHz.

Основными элементами Qualcomm Snapdragon 600 являются четырехъядерный процессор Krait 300 частотой до 1,9 ГГц, выполненный по техпроцессу LP 28nm, и графический процессор Adreno 320. Объем кеш-памяти второго уровня вырос в 2 раза и стал 2Мб. Память — двухканальная LP-DDR3.

Qualcomm указывает, что производительность Adreno 320 на 300% превосходит Adreno 305. Графический процессор умеет работать с дисплеями, разрешение которых достигает 2048х1536, и кроме того дает возможность подключать внешние FullHD-устройства. Поддержка API-функций и игровых движков подобна предыдущей модели. Однокристальная система совместима со стереоскопическими камерами разрешением до 21 Мп, что позволяет делать высококачественные 3D фотографии. Цифровые сигнальные процессоры используются QDSP6, работающие на частоте до 500MHz. Аудиосистема поддерживает технологии обработки звука DTS-HD и Dolby Digital Plus.

Данный чип включает новую технологию под названием Quick Charge 1.0. Эта технология позволяет устройствам заряжаться на 40% быстрее. Особенно приятно то, что в особых приспособлениях для этого нет нужды — для зарядки используются обычные аксессуары. Существует только одна модель этой системы на чипе. В ней нет встроенного модема и она будет поставляться с внешним LTE-модемом. Встроена поддержка Wi-Fi 802.11ac. Одним из устройств на данном чипе является известный смартфон HTC One.

Ну и, наконец, топовая модель линейки — SoC Qualcomm Snapdragon 800. Четырехъядерный процессор с архитектурой вычислительных ядер Krait 400 частотой до 2,3 ГГц. Krait 400 выполняются по техпроцессу HPm 28 (использование диэлектриков с высокой диэлектрической проницаемостью (high-Κ) на основе гафния). Эта технология позволяет повысить частоту процессора при сохранении прежнего уровня напряжений. Qualcomm заявляет, что энергопотребление этого процессора при одинаковых нагрузках почти в 2 раза ниже, чем у предыдущей модели. Система поддерживает работу с двумя микросхемами памяти LP-DDR3 частотой 800 МГц, достигая максимальной пропускной способности памяти 12,8 ГБ/с. Кеш-память второго уровня — 2 Мб. Используются цифровые сигнальные процессоры QDSP6, работающие на частоте 600MHz.

Производительность графического процессора Adreno 330 должна быть вдвое больше производительности Adreno 320. Поддержка API-функций и игровых движков такая же, как и у предыдущей модели. Новая платформа обеспечивает воспроизведение и запись видео с разрешением UltraHD (в 4 раза больше чем FullHD). Система совместима со стереоскопическими камерами разрешением до 55 Мп. Наличие двух процессоров обработки изображения позволяет захватывать и обрабатывать изображение со скоростью 640 мегапикселей в секунду. Графический процессор дает возможность работать с дисплеями разрешением 2560x2048, а также подключать внешние FullHD-устройства, кроме всего прочего по технологии Miracast (стандарт беспроводной передачи мультимедийного сигнала). Эта система, как и Snapdragon 600, поддерживает технологии обработки восьмиканального звука DTS-HD и Dolby Digital Plus. Еще одной особенностью данного чипа является поддержка USB 3.0. Данная система использует технологию под названием Quick Charge 2.0. Эта технология позволяет устройствам заряжаться на 75% быстрее, чем устройства без этой технологии. Подобно Quick Charge 1.0, для зарядки используются обычные аксессуары без особых приспособлений. Компания LG начала разработку нового смартфона, который получит процессор Qualcomm Snapdragon 800.

В конце хотелось бы отметить, что новое (пятое) поколение Snapdragon получилось более чем достойным. Особое внимание нужно уделить коммуникационной начинке чипов: использование Bluetooth 4.0, Wi-Fi 802.11ac и многорежимного модема LTE. Современные LTE-сети позволяют поддерживать скорость передачи данных до 100 Мбит/с, хотя технология предусматривает скорости более 300 Мбит/с. Встроенный модем от Qualcomm позволяет телефону работать как в 4G LTE сетях, так и в 3G. Используя данные чипы можно производить как дешевые бюджетные модели, так и сверхпроизводительные устройства, способные угодить самым требовательным пользователям. Благодаря такому охвату, каждый покупатель сможет выбрать себе своего «дракона» по вкусу.