Графические системы и энергопотребление.

Дополнено: на второй странице - тестирование производительности платформы и результаты бенчмарков. Впервые статья опубликована 4 января 2017 года.

С каждым годом отличий между смартфонами становится все меньше. И дело не в лени производителей, которые копируют идеи друг у друга (хотя и в этом тоже), а во все возрастающей роли платформ. Когда-то мы говорили только о процессорах, затем - об однокристальных решениях, включающих еще и графический ускоритель. Сегодня та же Qualcomm предлагает системы, к которым, по сути, достаточно добавить корпус, аккумулятор и несколько индивидуальных штрихов в начинке - и получить готовый к продаже аппарат. Да, Qualcomm может даже предоставить модуль камеры в сборе.

В условиях фактически выигранной конкуренции - Intel (пока) ушла с рынка смартфонов, NVIDIA со своей Tegra тоже больше не встречается, осталась, по сути, только Mediatek - Qualcomm стремится не только укрепить лидерство, но и повысить свое влияние в сфере разработки гаджетов. При разработке флагманских смартфонов с максимальной производительностью игнорировать продукцию американского чипмейкера могут себе позволить только Apple, Samsung и Huawei, которые разрабатывают себе платформы самостоятельно. Причем и корейцы, и китайцы игнорируют не в полной мере, используя решения Qualcomm в отдельных моделях или их модификациях - например, флагманские Galaxy S выходят на американском рынке традиционно с топовыми Snapdragon на борту.

Да и вообще, пожалуй, нельзя говорить именно о борьбе - идет вполне плотное сотрудничество. Как и Qualcomm Snapdragon 820, новая платформа, Snapdragon 835, производится на фабриках Samsung, к тому же компании обмениваются друг с другом технологиями и патентами. Часть технологий будет применена в новых Exynos. А сам Snapdragon 835, можно не сомневаться, появится в Samsung Galaxy S8 для американского рынка.

Перейдем, впрочем, непосредственно к разговору о новой платформе. К сожалению, протестировать ее загодя, как , у нас не было возможности, поэтому ограничимся простым описанием архитектуры и ее возможностей.

Если Intel многие годы придерживался аккуратной стратегии «тик-так», применяя новые стандарты фотолитографии раз в два года, то производители мобильных платформ «наверстывают упущенное» прыжками, внедряя новые техпроцессы или раз в год, или того чаще. Впрочем, гонка скоро закончится - Snapdragon 835 производится по 10-нм технологическому процессу, а дальнейшее уменьшение размеров транзисторов будет даваться куда . Реализация, как и прежде, - .

Как бы то ни было, Snapdragon 835 — это первая мобильная платформа, сделанная с применением 10-нм техпроцесса.

Интересно, что у Qualcomm есть свой «тик-так». Напомним, что Snapdragon 800 оснащался четырьмя оригинальными ядрами Krait, разработанными самой Qualcomm. Сменивший его Snapdragon 810 получил комбинацию стандартных, лицензированных у ARM ядер Cortex-A57 и A53, а Snapdragon 820 опять достались ядра с оригинальной архитектурой Kryo. Но, как и у Intel, в этом году «тик-так» немного перекосился: в основе Snapdragon 835 опять лежат свои собственные ядра Kryo 280, но не полностью оригинальные, а сделанные на основе ARM Cortex. В этот раз ядер стало восемь: четыре с тактовой частотой до 2,45 ГГц (будут вариации) и 2 Мбайт кеша второго уровня и четыре с тактовой частотой до 1,9 ГГц и 1 Мбайт кеша.

Естественно, работает принцип распределения задач, но в этот раз Qualcomm не просто говорит о применении архитектуры ARM big.LITTLE, а сравнивает работу своей платформы с игрой симфонического оркестра. Мощности системы задействуются еще более гибко, в число отключаемых при бездействии кластеров входит не только графическая подсистема, но и сигнальный процессор Qualcomm Hexagon 690.

За графику отвечает новый модуль Adreno 540 - но его тактовую частоту пока не называют. Он обеспечивает поддержку как OpenGL-приложений, так и Vulkan, и DirectX 12. Qualcomm делает большую ставку на виртуальную/дополненную реальность, обещая полную поддержку всех актуальных решений, в том числе, , конечно же, и Google Daydream. Для лучшей работы с VR в платформу встроен специальный сенсор с шестью степенями свободы (если видите аббревиатуру 6DoF — то это он и есть).

Также графическая система поддерживает стандарт 4K Ultra HD Premium (HDR 10) с 10-битным цветом. Можно предположить, что мобильные дисплеи в ближайшем будущем тоже будут развиваться в этом направлении.

Система поддерживает Qualcomm aptX и aptX HD Bluetooth и поддерживает звук на 32 бита/384 КГц.

Один из самых любопытных моментов, связанных с Snapdragon 835, - это не просто наличие в ее составе сигнального процессора обработки изображения, получившего имя Spectra 180 и позволяющего записывать 14-битный цвет (это до недавнего времени умели только топовые фотокамеры), а предложение уже готовых камер в сборке. Либо с одной камерой (предлагается модуль Sony IMX298), либо с двумя, работающими по принципам Huawei (RGB + монохромные сенсоры, которые дают на выходе более широкий динамический диапазон) либо LG/Apple (два сенсора и оптика с разным углом обзора). Но модули производители все-таки могут выбирать и самостоятельно: Spectra 180 поддерживает работу максимум либо с 32-мегапиксельной одиночной, либо с двумя 16-мегапиксельными камерами.

В Snapdragon 835 используется новый LTE-модем X16, обеспечивающий работу с гигабитными сетями (4х4 MIMO), а также интегрированные Wi-Fi-модемы (2x2 802.11ac Wave-2 + 802.11ad Multi-gigabit Wi-Fi). Возможно переключение трафика на лету между сетями Wi-Fi и LTE. Ход за телекоммуникационными компаниями - смартфоны на базе Qualcomm Snapdragon 835, которые появятся в продаже уже весной, будут готовы к гигабитным скоростям передачи данных.

Никуда не делся и модуль безопасности Qualcomm Haven, который обеспечивает аппаратную поддержку сканера отпечатков пальцев и аутентификацию пользователя по сетчатке глаза или лицу целиком. Haven также отвечает за создание токенов, когда вы хотите оплатить что-то при помощи телефона, а также за проверку подписей приложений и безопасную загрузку системы.

Еще раньше была анонсирована система быстрой зарядки . Производитель заявляет, что скорость зарядки выросла на 20 %, а эффективность системы увеличилась на 30 %. Другая цифра: 15 минут — столько времени требуется для наполнения батареи емкостью 2750 мА·ч наполовину. Главная маркетинговая «фишка» стандарта - «5 на 5»: за 5 минут аппарат с батареей указанного объема зарядится достаточно для пяти часов работы. Очень относительная величина, конечно. Причем компания божится, что проблема перегрева в случае использования QC 4.0 исключена - инцидент с Galaxy Note7 перепугал всех не на шутку. Но самая важная новость, связанная с быстрой зарядкой, - полноценная поддержка стандарта USB Type-C, а точнее, USB Power Delivery (UDB-PD). Проблема с неподходящими для быстрой зарядки адаптерами и кабелями от сторонних производителей должна если не исчезнуть, то стать менее острой.

Первые смартфоны на Qualcomm Snapdragon 835 должны быть представлены на Mobile World Congress 2017, который пройдет в Барселоне в конце февраля-начале марта.

Спецификации представленного процессора выглядят действительно впечатляюще, как и список гаджетов, которые могут использовать его в качестве аппаратной основы.

В ноябре компании Qualcomm и Samsung объявили о совместной работе над процессором Snapdragon 835, основанном на 10-нм технологическом процессе. Сегодня новинка была представлена официально перед началом выставки CES 2017.

Чипсет использует архитектуру Kryo 280 и содержит восемь вычислительных ядер, четыре из которых отвечают за производительность и работают на тактовой частоте 2,45 ГГц, а четыре - на частоте 1,9 ГГц. Благодаря такому сочетанию процессор на 20% быстрее и на 25% энергоэффективнее по сравнению с предыдущим поколением. Кроме того, он стал меньше на 35%, что позволяет освободить внутри корпуса пространство для более емкого аккумулятора и других компонентов, не увеличивая толщину устройства.

Увеличилась скорость беспроводной зарядки на 20% за счет использования . Передача данных также стала быстрее, так как Snapdragon 835 поддерживает новейшие стандарты беспроводного соединения, включая и LTE X16.

За графику отвечает контроллер Adreno 540 с поддержкой OpenGL ES 3.2, OpenCL 2.0, Vulkan Graphics API и DirectX 12. Также предусматривается вспомогательный процессор Hexagon 682 и чип для обработки изображения Qualcomm Spectra 180. Аудиокодек Qualcomm Aqstic WCD9341 призван обеспечить высококачественное звучание.

Мобильные производители могут оснащать устройства 4K-дисплеями, модулями оперативной памяти LPDDR4x и внутренними накопителями UFS 2.1. Поддерживаются двойные камеры с 16-Мп сенсорами и обычные камеры с разрешением до 32 Мп с записью 4K-видео, гибридным автофокусом, технологией Qualcomm Clear Sight, оптическим зумом, ускоренным аппаратным распознаванием лиц и HDR-видеосъемкой. Реализована поддержка Google Daydream VR.

Большое внимание производитель уделил безопасности пользовательских данных на аппаратном (аутентификация по отпечатку пальца, распознаванию лица или глаз) и программном уровне (защищенные мобильные платежи, доступ к корпоративным и личным данным), разработав Qualcomm Haven Security Platform.

Примечательно, что процессор Snapdragon 835 может использоваться не только в смартфонах или планшетах, но и в персональных компьютерах, дисплеях виртуальной и дополненной реальности, IP-камерах и других устройствах. Чипсет совместим как с программной платформой Android, так и с Windows 10. Аппараты со Snapdragon 835 должны появиться в первом полугодии 2017 года, пионерами могут стать флагманы и .

Snapdragon 835 представляет собой мобильную системе на чипе производства компании Apple, которая содержит основные компоненты для работы смартфона. В их число входят центральный и графический процессор, модем Wi-Fi и 4G, компоненты для работы со звуком и поддержка датчиков.

Этот чип вышел на смену прошлогоднему флагману Snapdragon 821 , который в свою очередь сменил также выпущенный в 2016 году Snapdragon 820 . Эти две модели входили в состав наиболее популярных смартфонов, таких как Samsung Galaxy S7, OnePlus 3T и HTC 10.

Новая модель стала значительным шагом вперед, характеристики говорят об улучшениях по сравнению со Snapdragon 821. При этом размер процессора стал меньше, что является результатом перехода на технологический процесс производства 10 нм вместо 14 нм в Snapdragon 821.

Уменьшение технологического процесса означает, что транзисторы отныне располагаются ближе друг к другу. Это снижает энергопотребление, уменьшает тепловыделение и повышает производительность.

Спецификации

Название: Snapdragon 835
Производитель: Qualcomm
Тип: мобильная система на чипе
Серия: Snapdragon 800
Дата релиза: 1-й квартал 2017
Технологический процесс: 10 нм FinFET
Архитектура процессора: 64 бит
Количество ядер: 8
Конфигурация: 4 ядра Kryo 280 2,45 ГГц, 4 ядра Kryo 280 1,9 ГГц
GPU: Adreno 540
Частота GPU: 710 МГц
Тип памяти: двухканальная LPDDR4X
Модем: X16 LTE
Версия Bluetooth: 5
Зарядка: Quick Charge 4.0
Цифровой сигнальный процессор: Hexagon 682
Процессор обработки изображений: Qualcomm Spectr 180
Максимальное разрешение экрана: Ultra HD (4K)
Воспроизведение видео: 4K на частоте 60 кадров/c

Функциональность

Автономная работа : разработчики утверждают, что в среднем процессор использует на 25% меньше энергии по сравнению с моделью прошлого поколения, что ведёт к повышению продолжительности автономной работы. В некоторых задачах, таких как запись видео высокого разрешения и обработка трёхмерных игры, рост эффективности достигает 30%.

Quick Charge 4 : стандарт подзарядки Quick Charge 3 предыдущего поколения уже был быстрым, но новый стал ещё быстрее. Прирост производительности составляет примерно 25%, эффективности 30%. Таким образом, более быстрая подзарядка не будет нагревать адаптер. Это хорошая новость для тех, кто любит заряжать смартфоны, бросив их на подушку и пренебрегая правилами безопасности.

Производительность : Snapdragon 835 использует обновлённые вычислительные ядра Qualcomm Kryo 280. Здесь их восемь, используется дизайн big.LITTLE. Четыре больших ядра работают на тактовой частоте 2,45 ГГц и обеспечивают максимальную производительность. Четыре других ядра получили частоту 1,9 ГГц для обработки фоновых задач, которым не нужна большая вычислительная мощность.

Использование ядер зависит от производителей устройств, поэтому у разных смартфонов результаты бенчмарков могут отличаться.

Что касается графического процессора, Adreno 540 на 25% производительные своего предшественника в трёхмерных задачах, поэтому игры будут идти быстрее. Здесь поддерживаются стандарты видео 4K UHD Premium и HDR10, а также 10-битные цветные экраны с 1,07 млрд. цветов против 16,8 млн. в 8-битных.

Беспроводная подзарядка : Snapdragon 835 обладает модемом с поддержкой скоростей X16 LTE, что означает доступность стандарта связи 4G 1 Гбит/с. Вряд ли вам встретятся такие сети мобильной связи, но и на более медленных сетях 4G модем поможет добиться более надёжного соединения.

Поддерживается также 802.11ad Wi-Fi, который представляет собой новый стандарт со скоростью передачи данных 4,6 Гбит/с на коротких расстояниях. Пока поддержка этого стандарта также широко не распространена, но он может найти применение для передачи больших мультимедийных файлов на мобильные устройства без необходимости проводного подключения к компьютеру.

Поддерживается Bluetooth 5, более быстрый, надёжный и работающий на больших расстояниях стандарт беспроводной связи.

Камеры : процессор поддерживает электронную стабилизацию изображения Qualcomm EIS 3.0, что позволит снимать видео без тряски. Используется новый алгоритм, который лучше понимает движения устройства и быстро вносит коррективы в изображение. Раньше эта возможность была эксклюзивной для смартфона V20, но с процессором Snapdragon 835 любой производитель сможет добиться того же результата.

Имеется встроенная поддержка двойных камер. Благодаря этому разработчики могут устанавливать два сенсора с разрешениями до 16 Мп, в результате чего будет применяться зум без потери качества, как на LG G6, где эта же технология есть при наличии процессора Snapdragon 821. Уже выпущено множество смартфонов с двойными камерами, причём разного типа.

Безопасность : разработчики объединили различные механизмы безопасности под единым брендом Qualcomm Haven. Здесь ведётся отслеживание поведения подозрительных приложений. Даже если пользователь игнорирует все запросы разрешений, эти приложения блокируются до того, как смогут нанести урон. Всё зависит от производителей смартфонов и разработчиков приложений, которые должны использовать Haven, поэтому одно только наличие Snapdragon 835 не гарантирует повышенной безопасности.

Также здесь есть алгоритмы распознавания радужной оболочки глаза, которые до того были только в смартфоне Samsung Galaxy Note 7. Для этой возможности нужна инфракрасная камера, которая также будет не на всех устройствах.

В Galaxy Note 7 сканирование радужной оболочки нельзя было назвать идеальным, приходилось поднимать смартфон на уровень глаз, чтобы разблокировать его. Считается, что этот метод более надёжный по сравнению со сканером отпечатков пальцев. Впрочем, производителям ничего не мешает применять оба метода.

Аудио: поддерживается цифро-аналоговый преобразователь 32 бит и 384 кГц, производителям осталось только включить его в состав смартфонов. Подобные преобразователи хорошо зарекомендовали в себя в смартфоне HTC 10 на Snapdragon 820.

Бенчмарки

В бенчмарке AnTuTu используются различные тесты, включая обработку трёхмерных изображений и приложения высокой интенсивности. Здесь замеряется совокупная производительность смартфона, слабость в одной из категорий может снизить общую оценку.

Как видим, на Android Snapdragon 835 лидирует с заметным преимуществом, на 35000 баллов опережая Huawei P10 Plus на процессоре Kirin. При этом он отстаёт от iPhone 7 Plus, хотя нельзя напрямую сравнивать результаты бенчмарков на разных операционных системах.

Интереснее увидеть результаты в AnTuTu при измерении трёхмерной графики. Здесь можно понять, насколько хорошо будут работать игры. Графический чип показал результат 75647 баллов и обошёл Snapdragon 821, Exynos 8890 и Kirin 960. Даже iPhone 7 Plus, который долго считался лучшим для игры, заметно отстал.

Возможно, не существует игр, которые в полной мере сумели бы нагрузить такой мощный процессор. Впрочем, задел на будущее никогда не помешает. Недавно были представлены аппараты , которые сумели намного опередить Snapdragon 835.

Напоследок посмотрим на результаты Geekbench 4. Этот тест показывает одноядерную производительность для каждодневной работы со смартфоном и многоядерную для редактирования видео и фотографий.

Одноядерные результаты важнее в большинстве случаев и Snapdragon 835 хорошо проявляет себя, опережая конкурентов на Android. Ещё значительнее он отстаёт от iPhone 7 Plus, ещё больше от iPhone 8. Причина кроется не только в возможностях центрального процессора. Apple использует высококачественные компоненты, которых нет на множестве Android-смартфонов. Сюда входит чрезвычайно быстрая память, которая напрямую влияет на одноядерную производительность. Кроме того, операционная система iOS обладает более тесной интеграцией с устройствами iPhone.

Что касается многоядерной производительности, здесь Snapdragon 835 опережает конкурентов, в том числе iPhone 7 Plus, но снова iPhone 8 является непревзойдённым лидером.

Компания Qualcomm анонсировала выпуск своего нового флагманского чипсета Snapdragon 835 , перепрыгнув через долгожданный Snapdragon 830. На презентации чипмейкер удивил всех, так как заявил, что производством процессоров SD 835 для Qualcomm займется корейская компания Samsung на своей линии с применением 10 нанометрового технологического процесса FinFET. Использование 10 нм тех. процесса позволит процессору быть на несколько шагов впереди, чем существующие на сегодня решения, как по мощности, так и по минимальному уровню потребляемой энергии.

Производительность

Qualcomm Snapdragon 835 на 27% мощнее и производительнее, чем Snapdragon 821 построенный на базе 14 нм тех. процессора. Также новый чип потребляет на целых 40% меньше заряда батареи, чем его предшественник в одних и тех же задачах. Конечно, сильного буста в автономности смартфонов на базе Snapdragon 835 ждать не стоит, так как многое зависит еще и от дисплея, как самого ресурсоемкого элемента в потреблении заряда батареи телефона.

Quick Charge 4.0

Также новый SoC получит поддержку более продвинутой технологии быстрой зарядки Quick Charge 4.0. Компания сообщает, что аккумулятор средней емкости (3000 мАч) будет заряжаться до 50% за 5 минут. Всего пять минут требуется QC 4.0, чтобы обеспечить смартфону 5 часов работы, это очень полезная фишка и отличительная черта . По сравнению с Quick Charge 3.0 обновленная QC 4.0 на 20% быстрее и на 30 процентов эффективнее заряжает батареи современных смартфонов.

Одной из главных проблем быстрых зарядок является быстрый износ батареи и перегревание корпуса во время заряда. Благодаря применении технологии INOV (Intelligent Negotiation for Optimum Voltage), процессор Snapdragon 835 будет отслеживать температуру и регулировать скорость зарядки. Также стоит отметить, что этот стандарт совместим не только с micro USB но и с новыми портами USB Type-C.

Характеристики Snapdragon 835

количество ядер: 8 ядер Kryo 280 CPU
графическая система Adreno 540 GPU
максимальная тактовая частота — 2.45 ГГц
минимальная тактовая частота — 1.9 ГГц
тех. процесс 10 нм FinFET
быстрая зарядка Quick Charge 4.0
X16 LTE модем с поддержкой Cat.6 LTE
новейший Bluetooth 5.0
поддержка USB-C Power Delivery

Первые смартфоны на базе Snapdragon 835 мы увидим в 2017 году. Не исключено, что образцы появятся на выставке MWC 2017.

В начале года на выставке CES 2017 компания Qualcomm представила свой новый флагманский процессор для мобильных устройств – Snapdragon 835. На сегодняшний день смартфонов с новым чипом в продаже нет, только регулярные слухи и анонсы о выходе будущих топовых моделей.

Какие смартфоны получат Snapdragon 835?

Точно известно, что этой весной мы увидим обновленный Sony Xpera XZ Premium с Snapdragon 835, 4K-экраном и мощной 19-мегапиксельной камерой с видео до 960 кадров/с и режимом суперзамедленной съемки. А также сегодня . Еще есть информация об LG V30, Moto Z (2017) и флагманском китайском смартфоне - эти устройства тоже предположительно получат новый чип.

Характеристики Snapdragon 835

Флагманский чип построен на новой 8-ядерной архитектуре Kryo 280, то есть 4 ядра 2,45 ГГц + 4 ядра 1,9 ГГц c кэшем L2 на 2 МБ. Благодаря 10-нм технологическому процессу энергопотребление снижено до 50%. За графику отвечает Adreno 540, поддерживающий DX12, OpenGL, Vulkan и ES. Также в систему на чипе входят сопроцессор Hexagon 690 DSP, модем X16 LTE и биометрическая защита Qualcomm Haven Security.

Тестирование Snapdragon 835

Интернет-портал Anandtec впервые выложил подробный смешанный тест Snapdragon 835. В качестве базы использовался тестовый смартфон с 5,5-дюймовым экраном, 2K-разрешением и 6 ГБ оперативной памяти. Результаты тестирования выявили некоторые слабые стороны чипа.

Результаты Geekbench 4

В тестах на однопоточный режим с фиксированной точкой новый чип показывает заметный прирост, обойдя Huawei Kirin 960 и значительно опередив Snapdragon 820/821 (на 22%).

В однопоточном режиме с плавающей точкой Snapdragon с 835 значительно уступил Snapdragon 820, показав производительность на 23% меньше. Скорее всего разработчики пожертвовали этим параметром для экономии площади процессора. Ведь эффективность работы больше сместилась в сторону GPU и DSP.

Тестирование PCMark

В общем тестировании PCMark, куда входит суммарная производительность процессора, GPU, оперативной и общей памяти, тест показал преобладание смартфона с Snapdragon 835 над флагманами Huawei Mate 9, Huawei P9 и LeEco Le Pro3. В последнем используется Snapdragon 821, который оказался на 23% слабее.

Тест скорости работы Snapdragon 835 в веб-браузере показал явное его преимущество перед всеми современными флагманскими смартфонами.

В скорости записи/чтения с внутренней памяти чип Snapdragon 835 немного уступил Huawei Mate 9, но значительно опередил другие аппараты.

Что касается обработки видео, то тут Snapdragon 835 MDP/S занял всего лишь девятую позицию.

В тесте обработки фото процессор опять берет верхнюю позицию.

Тестирование в браузерах Chrome/Safari/IE

При тестировании скорости работы в браузерах смартфон ни разу не занял лидирующую позицию. Первые два места по тестам доставались преимущественно iPhone 7 и iPhone 6S Plus. Но здесь можно сделать оговорку о том, что Android и iOS используют разные по своим параметрам алгоритмы браузеров.

Заключение

Как видим, в целом Snapdragon 835 показал прирост производительности, хотя в тестах с видеообработкой и плавающей точкой показал себя не с лучшей стороны. Также чип сравнительно хорошо работает с браузерами. Учитывая неоптимизированную платформу (тестовый смартфон Snapdragon 835 MDP/S), на котором тестировался процессор, следующие результаты тестов могут разниться. Например, если для сравнения использовать .