Kirin 980 – Мобильный процессор нового поколения от Huawei

Содержание статьи

Всё, что нужно знать про ИИ в чипсетах на примере Huawei Kirin 980

Содержание

Введение

Большинство потребителей абсолютно не интересуются тем, какой чипсет стоит в их смартфонах. То же самое касается и компьютеров. Попробуйте человеку, не следящему за рынком техники, задать вопрос, какой процессор у него в ноутбуке. Вполне вероятно, что у него в голове всплывет завершающий слоган любой рекламы компьютеров с характерным звуком «Intel Inside».

К слову, это очень мощная рекламная кампания, въевшаяся в голову многих потребителей. Больше всего от неё бесятся в AMD, когда люди даже про ноутбуки на AMD по инерции отвечают Intel Inside (особенно это характерно для США). Вспомнив, что процессор от Intel, человек, возможно, даже вспомнит название i5 или i7, а вот про поколение процессора можно даже не спрашивать. Там тёмный лес. У AMD, несмотря на все усилия, уже много лет ситуация сложная: обычный потребитель сумел запомнить название компании, а вспомнить имя процессора или выстроить хотя бы приблизительную иерархию – это невыполнимая задача.

На рынке мобильных систем на чипе (SoC – system on chip) царит в целом схожая картинка. Всем известно, что Qualcomm – это хорошо, MediaTek – это плохо, а ещё есть Apple, у которой совсем другие процессоры. А про то, что Samsung делает собственные чипсеты, или то, что Huawei стала лидером в области ИИ в чипсетах, многие и не подозревают.

Что, как и почему?

Mobile-Review.com читает продвинутая публика, но на всякий случай ответим на базовый вопрос – почему в компьютерах процессор, а в смартфонах SoC. Разница заключается в том, что компьютер состоит из процессора, видеокарты, звуковой карты, которые соединяются с материнской платой по шине и, по сути, являются отдельными устройствами. В противовес этому есть система на чипе, включающая в себя сразу всё – и звук, и свет, и воду, и газ с электричеством (аудио, видео, процессор, флэш-память, Analog to Digital Converter – ADC и т.д.). Основное преимущество SoC – это компактные размеры.

Большинство современных смартфонов работают на архитектуре ARM, принадлежавшей Arm Holding. Холдинг, в свою очередь, занимается разработками и лицензирует сторонних игроков рынка (Apple, Huawei, Samsung, Qualcomm, MediaTek). Позволяя за скромные отчисления пользоваться своими наработками. При этом Arm Holding занимается только исследованиями, от прямых продаж компания отказалась, поэтому прийти и купить чипсет у Arm Holding нельзя. Производители попроще предпочитают пользоваться услугами Qualcomm и MediaTek, бизнес которых и строится на создании непосредственно чипсетов и их дальнейшей перепродажи.

А вот сильные игроки, такие, например, как Samsung, Apple и Huawei, имеют лаборатории, финансовые ресурсы, талантливых инженеров и занимаются собственными дизайнерскими модификациями, дорабатывая и улучшая продукцию Arm Holding.

На рынке, помимо дизайнерских предприятий, существуют и контрактные заводы, которые занимаются не исследованиями, а только производством. Хорошим примером такого завода является Тайваньская Полупроводниковая Производственная компания, больше известная под аббревиатурой TSMC.

Некоторые, как, например, Samsung, пытаются подмять весь производственный цикл и не только делают дизайн чипсетов, но и самостоятельно их производят, инвестируя в заводы. С одной стороны, это правильная позиция, так как позволяет для своих продуктов получать максимально низкую цену. С другой, это опасно, так как при снижении продаж компания рискует столкнуться с недозагрузкой мощностей, что приведет к удорожанию производства. В последнее время Samsung как раз и испытывает спад продаж, так что, возможно, как раз из-за этого новый Exynos 9 Series 9820 делают по технологии 8 нм, а не 7 нм, как все остальные правильные производители. Как говорится, разницу в 1 нм невооруженным глазом можно увидеть, только если смотреть в Excel-таблицу костов.

В Apple и Huawei имеют собственные дизайн-команды, но производство предпочли отдать на откуп сторонним фабрикам. Как раз, кстати, оба игрока и пользуются услугами TSMC. Именно на этом предприятии производятся чипы для iPhone’ов и самые современные чипсеты от Huawei – HiSilicon Kirin 980.

В отличие от Samsung, у Huawei всё хорошо: компания на подъёме, поэтому Kirin 980 выполнен по стандарту 7 нм.

Что нового и важного в Huawei Kirin 980?

На текущий момент Kirin 980 – это первый коммерческий 7 нм чип для смартфонов на базе Android. Чтобы понять размеры чипсета, можно на бумаге нарисовать квадратик со стороной 8.6 мм. На этой поверхности разместилось 6,9 миллиарда транзисторов.

Для сравнения, предыдущий процессор Kirin 970 по технологии 10 нм имел размеры 9.75 × 9.92 мм, и помещалось там «всего» 5,5 миллиарда транзисторов. К слову, это достаточно высокая технология, так как у той же Apple это 4.3 млрд транзисторов.

Некоторые могут подумать: делов-то – купить у Arm Holding лицензию и прицепить свою бирку. Однако всё намного сложнее. На одном из мероприятий в Huawei рассказали про трудозатраты на разработку. Компания шла к новому чипсету 36 месяцев, в R&D центрах над этим работали более 1000 только старших экспертов (не считая младших), а всего было создано более 5000 инженерных прототипов.

У перехода на новую технологию всегда есть несколько плюсов. Например, если сравнить новый Kirin 980 с 970, то налицо рост производительности на 75%, при этом энергоэффективность выросла на 58%. К слову, именно для таких значительных результатов и нужны собственные дизайнерские лаборатории, так как просто переход с 10 нм на 7 нм даёт увеличение энергоэффективности только на 40%.

Энергоэффективность достигается за счёт продуманной работы всех внутренних составляющих чипсета. Чтобы продемонстрировать разницу, возьмем чип от Apple – A12 Bionic, так как он сделан также на заводе TSMC по технологии 7 нм и номинально содержит такое же количество транзисторов. Однако в решении Apple используется 6 ядер – 2 высокопроизводительных ядра и 4 энергоэффективных ядра. В то время как у Huawei получилось реализовать 8-ядерную комбинацию – 2 турбо-ядра, 2 высокопроизводительных ядра и 4 малых энергоэффективных ядра.

Про чипсеты и искусственный интеллект

Однако, создавая новые быстрые чипсеты, производители столкнулись с проблемой грамотного распределения мощности. Оптимальным решением видится использование искусственного интеллекта.

Тема ИИ уже заезжена, так как производители сами виноваты. Они упоминали искусственный интеллект везде, где только могли, не удосужившись предварительно объяснить покупателям, что это значит. Ведь большинство, когда речь идёт про ИИ, представляют, что у них в смартфоне живет Робокоп или Google Assistant с Siri подрабатывают не только голосовыми помощниками, но за и производительностью смартфонов следят. И это характерно не только для обывателей. Когда мы искали авторов для Mobile-Review, одним из заданий было написать заметку на тему «зачем нужен ИИ в смартфонах». И на почту мне обрушился поток из рассказов-фантазий про будущее и кофе в постель, возможности интеллектуальной беседы и угадывания желаний.

Про производительность

Однако таких продвинутых ИИ нет и ещё долго не будет, а SoC с поддержкой ИИ означает, что чипсет умеет самостоятельно догадываться о том, сколько мощности нужно на ту или иную задачу, а также он умеет находить закономерности в поведении пользователя и подстраиваться под них. Звучит просто, но вещь очень важная. Самый простой вариант — это замедление всех процессов в ночное время. Тот же Kirin 980 отслеживает, в какое время вы перестаете пользоваться смартфоном, и блокирует все лишние процессы. Например, если неожиданно ночью какая-то программа из-за глюка, допущенного разработчиком, случайно активирует GPS поиск, то наутро пользователь увидит значительно разрядившийся смартфон. В то время как «умный» чип блокирует программу, ибо не нужна она в данный момент времени.

Соответственно, в случае с Kirin 980 используется ещё и новый алгоритм работы – 3-уровневая энергетически эффективная архитектура. Схематически работу нового чипсета в зависимости от нагрузки можно изобразить так:

Особенно хорошо у искусственного интеллекта получается проявить себя в области гейминга. И опять же речь не про то, что компьютерные противники стали умнее. Kirin 980 оснащен графическим модулем Mali-G76, который имеет на 46% более высокую производительность и на 178% более высокую энергоэффективность.

Прирост в области энергоэффективности значителен. Это как раз во многом и достигается благодаря ИИ. Разрешите процитировать с официального сайта Huawei: «Модуль поддерживает инновационную технологию интеллектуального планирования модуляции тактовой частоты. Этот механизм прогнозирует уровень нагрузки на процессор, в реальном времени анализируя частоту смены кадров, плавность изображения и данные, поступающие от сенсорного экрана. Такая технология планирования повышает точность предсказания нагрузки, формируемой каждым кадром на 30% по сравнению с традиционными методами прогнозирования, в особенности на игровых сценариях. Это позволяет эффективно увеличить среднюю частоту смены кадров и значительно снизить эффект джиттера и зависания во время игр».

Про камеры

Ещё одна важная область – это камеры. Есть производители, как, например, Samsung, которые пытаются зацепить аудиторию, выпуская аппараты с четырьмя камерами. Реальной потребности в этом никакой нет, так как Google Pixel с одной камерой снимает гораздо лучше большинства решений с кучей объективов. Это потому, что сейчас на первый план как раз и выходят возможности искусственного интеллекта, который самостоятельно достраивает картинку по имеющимся у него деталям и знаниям об окружающем мире.

В этом плане мне нравится, что придумали в Huawei. У них ИИ, мощный алгоритм для фото, и они ещё сделали несколько камер. Результат отличный. Huawei P20 Pro уже больше полугода лидер в рейтинге DxOMark, да и отрыв довольно значительный. И пока что ни у кого из ближайших преследователей не получилось дотянуться. Признаться, рассчитывал, что новый Galaxy Note выбьет P20 Pro, а потом надеялся на новый iPhone. Очень интересно было бы увидеть результаты нового Google Pixel 3, у которого по-прежнему всего 1 камера, так как если он выиграет, то это будет новая ступень в области развития ИИ и алгоритмов фотообработки. Ну и, разумеется, интересно, какой результат покажет Huawei Mate 20 Pro, так как если P20 Pro работает на предыдущем поколении чипсета, то Mate 20 Pro – это Kirin 980. Вопрос, смогут ли за 110 баллов перебраться, или нет.

Читайте также:  Sigma анонсировала объектив 16mm f

Если описывать словами, как работает ИИ в фотокамере, то получится примерно следующее: «…фирменный процессор обработки изображений (ISP) четвёртого поколения, поддерживающий многокамерные конфигурации. Его пиксельная пропускная способность на 46% превышает показатели предыдущего поколения. Цветопередачу и полутона теперь можно регулировать по зонам, кроме того, процессор оснащён новой функцией воспроизведения цветов в режиме HDR, которая способна управлять контрастом изображения, подсвечивая объекты в различных частях кадра» и «благодаря двойному нейромодулю и высокой вычислительной мощности, Kirin 980 поддерживает интеллектуальное распознавание лиц, объектов, сегментацию изображений, перевод в реальном времени и другие функции, которые исполняются непосредственно на мобильном устройстве». Процессор умудряется распознавать 4500 изображений в минуту, и это нужно, чтобы «…Kirin 980 позволяет получать чёткие и яркие снимки танцующих людей или спринтеров на дистанции, прорисовывая суставы и линии в реальном времени». Мне очень нравится фраза про рисование суставов в реальном времени, то есть если размахивал сильно руками и камера не успела отловить движение, то чипсет с ИИ просто пририсует.

Заключение

В заключение хочется сказать, что, выбирая новый смартфон, следует уделять внимание тому, поддерживает ли он на аппаратном уровне ИИ. Многие производители используют простые решения, считая, что смогут решить все вопросы софтом. Это не так. Рассказ про ИИ получился на примере Kirin 980 из-за того, что сегодня именно в Huawei делают наиболее продвинутые ИИ-решения. Речь идёт не количество «виртуальных попугаев» в синтетических тестах производительности, а про использование смартфона в жизни. В Huawei, кстати, своё лидерство прекрасно понимают, и компания ведет достаточно интересную политику. Она не продаёт свои чипсеты другим игрокам рынка (например, Samsung продаёт). В одном из недавних интервью старший директор по продуктам Боди Джи сказал, что компания рассматривает свои чипсеты не как продукт, а как интеллектуальную собственность, выделяющую Huawei на рынке и дающую преимущество перед конкурентами.

Huawei Kirin 980 стал первым в мире 7-нм процессором

В рамках выставки IFA 2018 в Берлине компания Huawei презентовала новый флагманский процессор HiSilicon Kirin 980. Это первый в мире чипсет, выполненный по передовому 7-нм техпроцессу, который обеспечивает большую производительность при меньшем потреблении энергии. В состав чипа вошла новая графика Mali, которая также стала мощнее и энергоэффективнее.

В состав Kirin 980 входят восемь ядер: два высокопроизводительных Cortex-A76, два энергоэффективных Cortex-A76 и четыре маломощных Cortex-A55. Производитель не раскрывает тактовую частоту процессора, но уверяет, что она выросла в сравнении с предшественником. Кроме того, в новинке реализована технология Flex-Scheduling, которая отвечает за то, чтобы при выполнении любой задачи задействовались нужные ядра. За счёт этого должна вырасти как производительность, так и автономность. По словам Huawei, Kirin 980 на 37% мощнее прошлогоднего Kirin 970.

За графику в Kirin 980 отвечает новый видеоускоритель Mali-G76. В сравнении с Mali-G72, используемом в Kirin 970, он стал на 46% мощнее, а его энергоэффективность выросла на 178%. Кроме того, в данном ускорителе применена технология автоматического повышения частоты при запуске игр.

Kirin 980 также получил поддержку оперативной памяти LPDDR4X с частотой 2 133 МГц и двойной блок нейронных вычислений Dual-Brain Power. Последний способен распознать до 4 500 изображений в минуту, что примерно на 120% быстрее, чем в случае с Kirin 970. Новый процессор также включает модем LTE Cat. 21 с максимальной скоростью передачи 1,4 Гбит/с и поддерживает Wi-Fi до 1,732 Гбит/с. Кроме того, Huawei использовала новый процессор обработки изображений, повышающий качество получаемых фотографий.

Первыми устройствами на базе Kirin 980 станут смартфоны Mate 20 и Mate 20 Pro, которые покажут в октябре.

Помимо Kirin 980 компания Huawei показала на IFA 2018 новые варианты P20 Pro в четырёх дополнительных цветах: белый, градиентный и с кожаной задней крышкой чёрного и коричневого цвета. Кроме того, были представлены смарт-колонка AI Cube и GPS-трекер Huawei Locator.

Правда ли, что китайцы сделали лучший в мире процессор для смартфонов? Обзор Kirin 980 и сравнение с конкурентами (ч.1)

Кто есть кто в процессорах для смартфонов

Производителей умных телефонов сегодня бесконечное количество, а вот создателей процессоров гораздо меньше. Даже гики часто утомляются следить, кто и в каких количествах нынче «штампует ядра» для новых мобильников, поэтому для начала вспомним всех, кто «в главных ролях»:

  • Apple — создаёт хорошие (это признают даже ненавистники iOS) процессоры для iPhone и iPad по своим собственным рецептам, никому их не продаёт. Но отличий от среднестатистического процессора для Android-смартфона и без того слишком много, чтобы кто-то попытался скрестить «железо» для Айфона с «мозгами» Андроида.

Процессор Apple A11 был круче любого аналога на Android. в 2017 году

  • Qualcomm — один из старейших и самых уважаемых производителей процессоров для смартфонов и планшетов. Поставляет начинку в мобильники с «лохматых» времён (угадайте-ка, какие процессоры использовались в кнопочных мобильниках Siemens и BenQ-Siemens?), в эпоху становления Android поначалу был одним из многих поставщиков для Samsung/HTC/LG/Sony и др., но вовремя смекнул, что конкурентов нужно «мочить в сортире», потому что потом это окупится.

Qualcomm Snapdragon 845 – флагманский процессор, каким его все себе представляют

План сработал — Qualcomm достал из одного кармана (в который платят сотовые операторы за оборудование для вышек) бешеное количество денег, а потом вложил всё это в процессоры. Прыгнул по качеству исполнения на недосягаемые в начале 2010-х высоты для конкурентов, после чего Broadcom, Intel, Marvell, NVIDIA и Texas Instruments постепенно «утонули» и исчезли из поля зрения, а Qualcomm начал отбивать затраты и «грести деньги лопатами», потому что поначалу альтернатив не было. Периодически ленится и почивает на лаврах, пока

  • MediaTek — главная надежда и опора всего «китайпрома», производитель самых дешёвых процессоров для смартфонов. Постепенно «выехал» из совсем уж подвального качества изготовления на среднее, и частично отмылся от репутации «если в смартфоне стоит MediaTek, вся начинка смартфона — хлам несусветный». Несколько раз тужился и пытался выпускать процессоры для флагманских смартфонов, но не получалось. В итоге кормится с того, что выпускает чуть более горячие и прожорливые, но и более дешёвые (в сравнении с Qualcomm) процессоры для смартфонов стоимостью 5-30 тысяч рублей.

MediaTek сказал «я так больше не играю» и теперь делает процессоры только бюджетного и среднего классов

  • Spreadtrum — MediaTek «курильщика». Торгует с максимально нищими производителями смартфонов, ради бюджетов которых брезгуют пошевелить пальцем все остальные конкуренты. Качество процессоров соответствующее. Количество глюков в прошивке — обхохочешься. Но покупателей «Смартфон андроид четыре ядра 4g большой сенсорный экран, две SIM, 3 тысячи рублей» на Aliexpress это не останавливает.

Spreadtrum – процессоры для смартфонов уровня «не дай Бог так оголодать»

  • Samsung — самый жадный и хитрый производитель среди всей честной компании создателей процессоров. По заветам Ильича решил «захватить почту и телеграф», то есть, в случае со смартфонами, создавать процессоры, экраны и камеры самостоятельно, и покупать их на стороне, только если антимонопольное законодательство заставит (а вы думали, откуда берутся Galaxy S9 на процессорах Qualcomm Snapdragon?), или если Qualcomm/MediaTek получится «прогнуть» под закупочную цену процессоров до уровня Spreadtrum.

Samsung Exynos – очень дорогие и очень быстрые процессоры, у которых всё время что-то идёт не так

Свои собственные процессоры Samsung Exynos создаёт по принципу «ешь, что дают» для бюджетных моделей и «покажем Квалкому Кузькину мать!» во флагманских смартфонах. И ведь действительно показывают, время от времени, но чаще всего недорабатывают в мелочах и сохраняют репутацию «вечно вторых» по уровню исполнения процессоров для Android. А теперь, возможно, даже третьих, потому что…

  • Huawei — ещё одни «мастера импортозамещения» наравне с Samsung, только теперь уже из Китая. Начинали конструировать процессоры Kirin себе в убыток, когда оказалось, что Qualcomm неохотно торгуется с «какими-то там китайцами» в сравнении с Samsung или LG/Sony. Продолжили выпускать процессоры, когда продажи смартфонов «полетели», уже по самсунговским соображениям — чтобы все деньги шли в один карман, а цена и стабильность работы смартфонов Huawei не зависела от посторонней корпорации. А чуть позже собственные процессоры стали гарантией, что США не смогут сказать «вы будете делать, как мы скажем, или вот вам санкции!», как это было с ZTE.

В 2018 году Huawei зажигает – сначала победить всех по качеству фото, а теперь обойти Samsung и Qualcomm в процессорах

Ни один из «придворных» производителей не проделал такой путь из боли и превозмогания, как HiSilicon. Первые массовые Kirin в смартфонах и планшетах (K3V2E, 910, 920) в 2012-2014 гг. были медлительны, прожорливы и бестолковы настолько, что энтузиасты вздыхали и причитали «лучше бы MediaTek установили». В 2015 году, когда Qualcomm внезапно всех подвёл, Kirin 930 внезапно стали вторыми по крутизне процессорами в мире после сверхудачного Exynos 7420 в более дорогих Samsung.

После этого китайцы окончательно уверовали в себя и правильность своего пути, начали вкладывать в разработку процессоров гораздо больше средств и стабильно входили в тройку/двойку (смотря по каким критериям оценивать Samsung Exynos) самых крутых производителей процессоров для мобильников. И вот теперь, в конце 2018 года, появился чип, который претендует на первое место по сумме всех своих качеств. Об отдельных характеристиках мы говорим позже, а сначала изучим в процессоре. процессор.

Kirin 980 против всех

Техпроцесс или «высокая культура быта производства»

Чтобы не углубляться в термины совсем глубоко, просто помните: чем меньше цифра техпроцесса — тем меньше нагрев и энергопотребление, если мы изучаем процессоры с одинаковыми ядрами. Или, если речь идёт о новых ядрах, «выше потолок», до которого можно эти ядра раскочегарить на одном и том же тесном пространстве внутри корпуса мобильника. Поэтому 8 ядер Cortex-A53 2 ГГц на старом техпроцессе 28 нм в MediaTek Helio P10 медленнее, чем эти же 8 ядер Cortex-A53 2 ГГц на новом техпроцессе у Snapdragon 625.

TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Тайваньский производитель полупроводниковой продукции) – выпускает продукцию по заказу Huawei, Qualcomm, Nvidia, AMD

Внедрение каждого нового техпроцесса на процессорных фабриках — долгий и болезненный процесс, но «подковать блоху» по-новому каждые 1-2 года всё же приходится. В итоге Huawei принес в жертву Kirin 970 на новый техпроцесс, чтобы Kirin 980 «отомстил за брата» и опередил всех конкурентов:

Qualcomm:

2016 год — Snapdragon 835 (Q3 2016), 10 нм

Читайте также:  Voigtlander-Cosina представила объектив Color Skopar 21mm F3.5 для Sony E

2017 год — Snapdragon 845 (Q4 2017), 10 нм

Samsung:

2017 год — Exynos 8895 (Q2 2017), 10 нм

2018 год — Exynos 9810 (Q1 2018), 10 нм

Huawei:

2017 год — Kirin 970 (Q4 2017), 10 нм

2018 год — Kirin 980 (Q4 2018), 7 нм.

Huawei (разработчик) и TSMC (производитель процессора) готовили триумф Kirin 980 на новом техпроцессе в течение трёх лет

Кто переделывает процессоры под себя, а кто использует готовые? И почему?

Новое железо для смартфонов появляется далеко не с чистого листа — все ныне существующие производители процессоров для Android-мобильников стали клиентами британской компании ARM. Это такой ГОСТ, Windows и «Газпром» одном лице — можно пытаться жить в частном порядке и без него, но это часто обходится невыгодно, а ещё есть риск, что ты невзначай тронешь не принадлежащие тебе ресурсы.

Так вот — производители смартфонов платят ARM за лицензирование процессорной и графической составляющей новых поколений, после чего британцы рассылают всем товарищам выше по списку документацию на ядра Cortex и игровую графику Mali. После этого у получателей есть выбор — сколько ядер использовать в процессоре, сколько мегагерц выдавать каждому из них, сколько ядер выдать графике. Или пойти в «гараж с напильником» и при помощи своих собственных программистов переделать ядра на свой лад.

Apple всегда «колхозит» что-то совершенно не похожее на изначальные ядра ARM для отдельно стоящей iOS, поговорим о них в другой раз.

MediaTek и Spreadtrum переделками не увлекаются (дорогое удовольствие, да ещё есть риск сделать хуже, чем было), а вот Qualcomm всегда перелопачивал стандартные процессорные ядра, делал их чуть быстрее и экономичнее, а потом переименовывал из Cortex в Krait или Kryo. Практически всегда получается удачно, поэтому у энтузиастов всего мира складывается впечатления, будто Qualcomm создаёт особенные ядра «ручной работы», аналогов которым нет.

Samsung до недавнего времени участия в этой гонке не принимал, но восторги в адрес Qualcomm задевают корейское самолюбие, поэтому с выходом процессора Exynos 8890 (Galaxy S7) эти ребята тоже ввязались в соревнование «наше кунг-фу круче вашего!».

Huawei поначалу не дорабатывал процессорную часть вовсе и использовал готовые ядра ARM (до 2017 года), а вот в Kirin 980 первым из всех конкурентов перешёл на мощные ядра нового поколения.

Китайцы долго запрягают, но быстро едут

Об эволюции процессорных ядер в смартфонах достаточно помнить следующее: типичный флагманский процессор включает в себя блок из четырёх экономичных ядер и четырёх мощных ядер. Первые работают при низкой нагрузке, вторые включаются, когда от смартфона нужно требуется работать «на все деньги».

Cortex-A55 – в среднем, на 20-30% быстрее вездесущих A53

В Android-смартфонах есть три вида экономичных ядер :

Cortex-A7 — древний, образца 2011 года, в флагманах больше не встречается

Cortex-A53 — самые «попсовые» экономичные ядра, вышли в свет в конце 2013 года, но по сей день составляют основу большинства бюджетных, и «половинку» некоторых флагманских процессоров.

Cortex-A55 — новейшие экономичные ядра. Анонсированы в мае 2017 года, на 15% экономичнее и на 20-30% быстрее, чем Cortex-A53.

И три вида производительных ядер :

Cortex-A72 — очень быстрые, очень прожорливые, очень горячие ядра образца 2015 года. Появились в «межсезонье», когда часть производителей (Samsung, Qualcomm) предпочитала старые Cortex-A57, в упрощённом исполнении сделали «суперзвездой» бюджетный Xiaomi Redmi Note 3 Pro, в флагманском варианте стали удачной (хоть и ненасытной) основной прорывных Huawei P9 и Honor 8.

Cortex-A73 — чуть улучшенный вариант A72 с меньшим уровнем нагрева и небольшим приростом производительности + возможностью работать с новой графикой Mali G71, а не «тухлятиной» T880. Основа всех самсунговских процессорных экспериментов и просто самый популярный тип ядер в флагманских процессорах последних лет.

Cortex-A75 — первые ядра, которые можно подключать не блоком по 4 штуки, а в любых количествах и любых комбинациях даже с маломощными и другими архитектурно Cortex-A55. В повседневных задачах (интернет, запуск приложений и переключение между ними, открытие документов или установка приложений) слабо отличаются от Cortex-A73, зато отлично «выдрессированы» на совместную работу с камерой, «фотошоп» или распознавание речи. Словом, на работу с искусственным интеллектом. В случае с Snapdragon 845 могли ощущаться революцией, но ирония заключается в том, что ядра A73 в Snapdragon 835 были слишком улучшены, чтобы разница с 845 бросалась в глаза.

Cortex-A76 – до 35% быстрее, до 40% экономичнее в пиковой нагрузке, до 4 раз быстрее в операциях машинного обучения (ИИ)

Samsung Mongoose M2 —Samsung запрыгнул в уходящий поезд и попытался тюнинговать старый Cortex-A72 на новый лад в эпоху Cortex-A73. Получилось не очень, потому что, хоть M2 и был быстрее, чем ядра Snapdragon 835 и Kirin 960 в работе с офисными документами, автофокусом камеры и скорости сохранения страниц, в интернет-браузерах и по скорости установки/запуска приложений Exynos 8895 уже на архитектурном уровне был позади. Поэтому Galaxy S8 кажется таким «тормозным», хотя он ещё далеко не архаичный смартфон. Samsung в доработке процессорных ядер был не опытен и повёл себя, как новичок в тренажёрном зале — «качал» не те мышцы.

Корейцы стиснули зубы и год спустя выпустили процессор с ядрами M3 Meerkat. Если с маломощными ядрами никаких новостей не ожидалось с самого начала, то блок из четырёх M3 — самый огромный 4-головый блок «мощных» ядер среди всех процессоров для Android-смартфонов! Даже круче, чем процессор в iPhone, у которого из шести ядер только два настолько же большие и мощные. Самсунг даже впихнул менее мощную игровую графику, чтобы оставить больше места для процессорных ядер на микросхеме.

Но эти титанические ядра… не могут работать в полную мощность на своих заявленных 2.7 ГГц при полной нагрузке! Маркетинговые 2.7 ГГц может выдать только одно нагруженное ядро M3! Как только нагрузка становится более-менее серьёзной и подключается второе ядро, быстродействие падает до 2.3 ГГц. Три-четыре ядра — до 1.79 ГГц. А если не давать Exynos 9810 «просохнуть» и заставлять работать в пределе (зимой, например, когда смартфон не может перегреться), процессор потребляет, в среднем, на 30% больше энергии, чем Snapdragon 845. При полной нагрузке разогревается и сбавляет мощность ещё раньше. В общем, даже «голые» ядра Cortex-A75 оказываются гораздо лучше по соотношению быстродействия, стабильности и прожорливости в повседневном режиме.

Почему процессор Huawei Kirin 980 — чудо 2018 года?

Процессор Kirin 980 (собственная разработка Huawei) был представлен в начале осени этого года и стал первым в мире чипсетом, созданным по 7-нанометровому техпроцессу. В состав «камня» входит 6,9 миллиардов транзисторов — невообразимые цифры, которые делают решение от Huawei одним из самых продвинутых в мире. Однако инновации на этом не заканчиваются.

Быстрее и экономичнее

Чипсет от Huawei стал первым в мире по очень многим показателям. Например, впервые в мобильном процессоре используются ядра Cortex A76. В сравнении с предыдущим решением (4 ядра Cortex A73 в Kirin 970) они позволили увеличить производительность на 75%, а энергоэффективность на 58%.

Кстати, все вычислительные ядра тут делятся на три кластера:

  • два ядра Cortex A76 отвечают за максимальную производительность и работают на частоте в 2,6 ГГц
  • 2x Cortex A76 трудятся на уровне 1,92 ГГц
  • 4x Cortex A55 работают на пониженных частотах 1,8 ГГц, дабы соблюсти баланс энергопотребления

Графическими вычислениями здесь занимается ускоритель Mali-G76, который стал на 46% мощнее предшественника (Mali-G72) и аж на 178% энергоэффективнее.

Kirin 970 в прошлом году одним из первых обзавёлся особым вычислительным блоком, построенным на базе нейронных сетей. Эта область ответственна за машинное обучение и решение нетривиальных вычислительных моделей. В новинке NPU-модуль стал двойным.

Если сложить все эти показатели между собой, то в сравнении с чипсетом Kirin 970 новинка получила прирост в производительности на 20% и на 40% улучшенное энергопотребление.

Новые возможности для камер

Двойной процессор обработки изображений (Dual ISP) ответственен за красивые и качественные фотографии. Обновлённые модуль в составе Kirin 980 обрабатывает снимки с камеры на 46% быстрее.

Во всех сценариях, где задействован искусственный интеллект и автоподбор оптимальных настроек принимает участие ещё и нейровычислительный блок Dual NPU. С его помощью смартфон Huawei Mate 20 Pro в реальном времени способен отслеживать несколько динамических объектов в кадре, автоматически определять их тип и подгонять наиболее актуальные параметры освещения, баланса белого и прочие настройки.

Именно благодаря AI-функциям, Mate 20 Pro научился снимать чёрно-белое видео, сохраняя акцент на каком-то одном цвете в кадре.

Сетевые возможности

В состав Kirin 980 вошёл и обновлённый модем, который поддерживает соединение на скорости до 1,4 Гбит/с — стандарт LTE Cat. 21. Это показатель достигается благодаря множеству других поддерживаемых процессором технологий: 4×4 MIMO, 256QAM, 5CC CA и так далее.

Комплекс всех этих технологий даёт не только зашкаливающую скорость передачи данных, но и выводит стабильность соединения на новый уровень. Huawei заявляет, что онлайн-видео на их последних смартфонах можно смотреть без обрывов и под землёй, в метро, и в транспорте, движущемся с очень высокой скоростью.

Кроме того, в Kirin 980 впервые применили двухуровневую точность геопозиционирования GPS: L1 с частотой 1575,42 МГЦ и L5 1176,45 МГц. Это позволило увеличить точность определения местонахождения до 10 раз.

Как попробовать

Пока что процессор Kirin 980 установлен только в три аппарата. Обзоры первых двух у нас давным-давно опубликованы на сайте: Huawei Mate 20 Pro и Mate 20. А по этой ссылке сможете ознакомиться со всеми отличиями этих девайсов друг от друга.

Крайним мобильным решением, работающим на новом чипсете, стал Honor Magic 2, представленный пока только в Китае 31 октября. Подробнее про него почитать можно здесь.

Интересно Почитать

Samsung Galaxy S20, S20+ и S20 Ultra — характеристики и цены

Honor 20 Lite — характеристики, цена, отличия от конкурентов

Samsung Galaxy Z Flip — первые характеристики и официальные изображения

Оставить комментарий Cancel Reply

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Интро

Самый честный и объективный сайт о гаджетах и мобильных технологиях. Сочные статьи, всегда актуальная информация, обзоры, сравнения, подборки – всё здесь.

Контакты

Все права защищены © 2014 — 2020 Super G. Размещение статей и материалов возможно только по соглашению с автором. Для лиц старше 18 лет.

Huawei Kirin 980: на что способен мобильный процессор нового поколения

Kirin 980 — первый в мире мобильный процессор, изготовленный по 7-нм техпроцессу. Его представили на IFA 2018, но теперь процессор работает на флагманских смартфонах Huawei. Производитель рассказал, что умеет новинка.

На международной выставке потребительской электроники IFA 2018 генеральный директор Huawei Consumer BG Ричард Ю представил новый мобильный процессор Kirin 980 — первый коммерческий процессор, созданный по 7-нанометровому процессу, разработанному компанией TSMC. Теперь новинка используется в смарфтонах. Рассказываем все подробности о процессоре.

Читайте также:  В Галерее Классической Фотографии пройдет презентация альбома ведущего мото-фотографа Артёма Василькова

Главные особенности нового процессора Kirin 980

Процессор вмещает 6,9 миллиарда транзисторов, что позволило добиться значительного повышения производительности и энергоэффективности по сравнению с устройствами предыдущего поколения.

В процессоре были впервые использованы ядра на базе ARM Cortex-A76 с доминирующей тактовой частотой до 2,6 ГГц. Конструкции подсистемы центрального процессора Kirin и механизма гибкого планирования оптимизированы для достижения оптимальной энергоэффективности при высокой вычислительной мощности.

Kirin 980 стал также первым коммерческим процессором с графическим модулем Mali-G76. Благодаря технологии оптимизации и сниженному энергопотреблению, Mali-G76 позволяет пользователям с комфортом играть в ресурсоёмкие многопользовательские видеоигры.

Kirin 980 поддерживает самую быструю в мире оперативную память LPDDR4X, которая работает на частотах до 2133 МГц и оснащён двойным нейромодулем. Двойной NPU обеспечивает высокую производительность при обработке задач искусственного интеллекта и предлагает расширенную поддержку интеллектуальных приложений.

Ещё одна особенность Kirin 980 —поддержка стандарта связи LTE Cat.21, который позволяет поддерживать стабильно высокую скорость передачи данных в самых сложных сценариях и условиях окружающей среды. Этот стандарт обеспечивает рекордную скорость скачивания — до 1,4 Гбит/с.

Kirin 980 использует также разработанную Huawei технологию обработки изображений ISP 4.0, которая имеет на 46% более высокую пиксельную пропускную способность, что позволяет поддерживать большее количество камер, значительно снижая уровень шумов и повышая качество воспроизведения цветов. Все эти функции позволяют пользователям снимать чёткие фотографии и плавные видеоролики практически в любых условиях. Экосистема HiAI предлагает расширенные возможности для разработки интеллектуальных приложений и удобную среду для разработчиков.

Kirin 980 задаёт направление развития отрасли

Технология производства мобильных процессоров напрямую влияет на их быстродействие и уровень потребления энергии. На сегодняшний день наиболее распространён технологический процесс 10 нм, а Kirin 980 стал первым в мире коммерческим чипом, изготовленным по новейшему 7-нм процессу, разработанному компанией TSMC. Новая технология повышает плотность размещения транзисторов в 1,6 раза, позволяя увеличить производительность интегральной схемы на 20% по сравнению с 10-нм процессом. В то же время энергоэффективность нового чипа возросла на 40%.

Усовершенствование технологии производства процессоров идёт параллельно с последовательной эволюцией конструкции чипов. Физически кремниевый полупроводник может быть уменьшен до 7 нм до того, как электроны начнут бесконтрольно перетекать от одного затвора к другому. Чтобы вплотную приблизиться к этому 7-нм пределу, Kirin 980 должен был преодолеть ограничения существующей полупроводниковой технологии, а также трёхмерное сопротивление и ёмкость транзисторов.

Разработчики Huawei начали базовые исследования нового 7-нм технологического процесса ещё три года назад. Для эффективного решения всех проблем массового производства были собраны лучшие специалисты отрасли по интегральным схемам и системному проектированию. Благодаря гетерогенной архитектуре конвергентной системы и оптимизации CPU, GPU, NPU, ISP и DDR, Kirin 980 содержит 6,9 миллиарда транзисторов на площади менее 1 см2. Мощные CPU, GPU, DDR, умный NPU, качественный ISP и быстрый модем обеспечивают процессору высокую энергетическую эффективность.

Чтобы гарантировать бесперебойную работу в различных режимах и условиях использования, первый 7-нм чипсет Kirin 980 прошёл через множество тестов, нацеленных на проверку производительности и энергетической эффективности. Комплексная проверка всех компонентов, даёт самые надёжные гарантии стабильности и комфорта для пользователей мобильных устройств.

Высокая энергоэффективность: CPU и Mali-G76

Мы используем смартфоны практически непрерывно, поэтому от них требуется плавность, быстрый отклик и высокое быстродействие. Не удивительно, что главным требованием к новым процессорам мобильных устройств стало повышение производительности.

Kirin 980 стал первым в мире мобильным процессором, построенным на базе ядер Cortex-A76. По сравнению с предыдущим поколением, ядра Cortex-A76 имеют на 75% более высокую производительность и на 58% более высокую энергоэффективность. В дополнение, подсистема CPU процессора Kirin была разработана на основе многоядерной архитектуры предыдущего поколения.

Помимо адаптации и оптимизации терминальных сервисов в ядре CPU, алгоритм планирования и шина CPU были тщательно проработаны для обеспечения соответствия высоким ожиданиям и требованиям пользователей к быстродействию и времени автономной работы от батареи.

Кстати, первым смартфоном, который работает на процессоре Kirin 980, стал Huawei Mate 20 Pro — обзор модели.

Подсистема CPU процессора Kirin использует интеллектуальный механизм гибкого планирования, формирующий 3-уровневую энергетически эффективную архитектуру. Она включает два супербольших ядра на базе Cortex-A76, два больших ядра на базе Cortex-A76 и четыре малых ядра на базе Cortex-A55.

По сравнению с традиционным дизайном big.LITTLE, 3-уровневая энергетически эффективная архитектура обеспечивает более точное планирование по уровням. Это позволяет не только гибко адаптировать процессор к высокой, средней и низкой нагрузке, но и значительно снижает общее энергопотребление в реальных смешанных сценариях работы.

Как работает графический модуль Mali-G76

Kirin 980 оснащен графическим модулем Mali-G76, который имеет на 46% более высокую производительность и на 178% более высокую энергоэффективность. Модуль поддерживает инновационную технологию интеллектуального планирования модуляции тактовой частоты, разработанную Huawei. Этот механизм прогнозирует уровень нагрузки на процессор, в реальном времени анализируя частоту смены кадров, плавность изображения и данные, поступающие от сенсорного экрана.

Технология планирования повышает точность предсказания нагрузки, формируемой каждым кадром на 30% по сравнению с традиционными методами прогнозирования, в особенности на игровых сценариях. Это позволяет эффективно увеличить среднюю частоту смены кадров и значительно снизить эффект джиттера и зависания во время игр.

В качестве примера можно рассмотреть ресурсоёмкую 3D игру NBA2K18, имеющую максимальную частоту смены кадров 60 fps. Новый процессор Kirin 980 обеспечивает на ней практически максимальные показатели, что обеспечивает высокий уровень комфорта для мобильных геймеров, значительно превосходящий средние значения по рынку.

Усовершенствованный стабилизатор изображения

Как одна из ключевых функций современных смартфонов, фотография всегда находится в фокусе внимания разработчиков процессоров Kirin. Чтобы обеспечить высокое качество фотоснимков, Kirin 980 использует фирменный процессор обработки изображений (ISP) четвёртого поколения, поддерживающий многокамерные конфигурации. Его пиксельная пропускная способность на 46% превышает показатели предыдущего поколения.

Цветопередачу и полутона теперь можно регулировать по зонам, кроме того процессор оснащён новой функцией воспроизведения цветов в режиме HDR, которая способна управлять контрастом изображения, подсвечивая объекты в различных частях кадра.

Kirin 980 поддерживает улучшенную многоканальную технологию шумоподавления, значительно снижающую помехи при съёмке в условиях низкого освещения и в режиме ночной съёмки для создания чистых и детализированных снимков. Ещё одна новая функция ISP — отслеживание движения.

Для съёмки движущихся объектов была значительно повышена точность автофокуса, а процент успешных срабатываний системы определения и распознавания лиц повысился до 97,4%. Также в Kirin 980 использована совершенно новая технологическая цепочка обработки видеокадров, которая снижает задержку обработки на 33%.

Интеллектуальные функции процессора Kirin 980

Первый процессор, оснащённый технологиями искусственного интеллекта — Kirin 970, представленный в 2017 году, открыл для пользователей возможности локального искусственного интеллекта. Сегодня Kirin 980 предлагает ещё более мощный и функциональный инструментарий для обработки приложений, использующих технологии искусственного интеллекта.

Благодаря двойному нейромодулю и высокой вычислительной мощности, Kirin 980 поддерживает интеллектуальное распознавание лиц, объектов, сегментацию изображений, перевод в реальном времени и другие функции, которые исполняются непосредственно на мобильном устройстве.

С помощью глубинных нейронных сетей этот процессор способен выполнять в реальном времени самые разнообразные действия, обеспечивая пользователям высокий комфорт и интуитивность на повседневных задачах. Kirin 980 распознаёт 4500 изображений в минуту, что на 120% быстрее, чем Kirin 970.

Благодаря высокой частоте считывания кадров (до 30 fps) и способности распознавать позы сразу несколько людей в кадре, Kirin 980 позволяет получать чёткие и яркие снимки танцующих людей или спринтеров на дистанции, прорисовывая суставы и линии в реальном времени.

Kirin 980 поддерживает общие платформы искусственного интеллекта, такие как Caffe, TensorFlow и TensorFlow Lite. Он имеет высокую совместимость с системами глубинного обучения и обеспечивает целый набор полноценных инструментов компиляции, среди которых офлайн компиляция, онлайн компиляция и 8-битное квантование.

Все это значительно снижает инженерную сложность локальной модели развёртывания и использования самой большой в отрасли вычислительной способности за счёт применения преимуществ модуля нейронных вычислений. В дополнение к этому, процессор поддерживает гетерогенные вычисления на CPU, GPU, NPU и DSP, упрощая автоматическое планирование алгоритмов глубокого обучения.

Благодаря искусственному интеллекту, поддержке фреймворков и большому набору инструментов для компиляции, Kirin 980 предлагает разработчикам интеллектуальных приложений широкие возможности для исследований и инноваций.

Надежная связь и скорость интернета до 1,4 Гбит/с

По мере того, как пользователи смартфонов проводят всё больше времени в приложениях и играх, и используют самые разнообразные сервисы, от бесконтактной оплаты покупок до навигации и поиска в интернете, их жизнь всё сильнее зависит от скорости и стабильности беспроводной связи. Новый процессор Kirin 980 получил улучшенные коммуникационные функции стандарта 4G.

Kirin 980 получил поддержку стандарта LTE Cat.21. Помимо скорости скачивания, достигающей 1,4 Гбит/с, он способен гибко использовать комбинации частотных диапазонов различных операторов связи. Это позволяет гарантировать пользователям высокую скорость передачи данных в любых сетях по всему миру.

Разработчики процессора Kirin учитывали требования онлайн приложений, работающих в реальном времени, таких как ресурсоёмкие многопользовательские игры, которые сильно зависят от качества связи с сетями передачи данных. Инженеры смогли добиться стабильного и плавного игрового процесса в самых сложных условиях — например, в скоростных поездах, в метро, на автотрассах и в многолюдных пространствах.

Для тестирования процессора были привлечены более 100 опытных игроков, которые испытывали устройства в течение более чем 30 000 часов в 50 крупнейших городах мира, выявляя возможные проблемы, связанные с мобильными сетями. По итогам этого тестирования Kirin 980 прошёл дополнительную оптимизацию, которая снизила количество лагов и фризов, чтобы гарантировать максимальный комфорт поклонникам мобильного гейминга по всему миру.

В дополнение, Kirin 980 был оснащён самым быстрым в мире мобильным Wi-Fi чипом Hi1103, поддерживающим частоту 160 МГц. Теоретическая пиковая скорость загрузки этой комбинации составляет 1,7 Гбит/с, что в 1,7 раза выше средних отраслевых показателей прошлого года. Это позволяет пользователям получать максимально возможные скорости доступа в сеть в офисах, дома и в общественных пространствах.

Более того, чип Hi1103 поддерживает лучшее в отрасли сверхточное двухчастотное L1+L5 GPS позиционирование. Частотный диапазон L5 повышает точность позиционирования в 10 раз, позволяя с высокой достоверностью определять местоположение в сложных условиях городской застройки и на высоких автострадах.

Интеллектуальная экосистема HiAI 2.0

В 2017 г. компания Huawei представила мобильную платформу HiAI и открыла доступ к ней для разработчиков приложений и партнёров. С тех пор компания успешно сотрудничает со специалистами со всего мира, работая над созданием пакета интеллектуальных приложений, которые приблизят начало эры искусственного интеллекта.

После прорыва в быстродействии локального искусственного интеллекта, Huawei официально запускает экосистему HiAI 2.0, предлагая высокую вычислительную мощность для приложений с искусственным интеллектом и более удобные интерфейсы, операторы и простые в использовании SDK для разработчиков. Всё это значительно сокращает цикл создания интеллектуальных приложений и повышает эффективность разработки и интеграции.

Оцените статью
Добавить комментарий