Горячие SoCs: Tegra побеждает PS3; 6-GPU Exynos; 4.5W Haswell?

[Обновлено 9 августа]. На этой неделе появилось множество новостей о новых разработках мобильных процессоров, которые значительно повлияют на мир Android и Linux.
Nvidia представила Project Logan, систему Tegra SoC (система на кристалле) с более быстрой графикой, чем PlayStation 3, на треть мощнее iPad;
Samsung представила новый Exynos 5 SoC с шестью графическими процессорами Mali;
и Intel подтвердила, что ориентированная на планшет «4.5 Вт» версия SoC на базе Haswell находится в стадии разработки.

Высокопроизводительные системы на кристаллах (SoC), которые управляют нашими мобильными устройствами, стали настолько сложными, что трудно сравнивать производительность без цитирования тестов.
Вы уже не можете получить приблизительное предположение, просто посчитав ядра и графические процессоры и сравнив тактовые частоты.

Мобильные SoC смешивают разные типы процессорных ядер в одном устройстве, упаковывают их в несколько мощных ядер GPU и в случае Motorola X8 на базе Qualcomm, анонсированного ранее на этой неделе, добавляют специализированные сопроцессоры для естественного языка и контекстных вычислений.

Ниже мы кратко рассмотрим последние SoC от Nvidia, Samsung и Intel…

Мобильный графический процессор Kepler от Nvidia для управления проектом Logan

Когда вы думаете о Nvidia, вы думаете о графике.
Тем не менее, графические процессоры GeForce, обнаруженные в его мобильных платах Tegra, опередили конкурентов, таких как технология Adreno компании Qualcomm.
Похоже, что это изменится в версии Tegra следующего поколения «Project Logan», которая выйдет в следующем году (см. Фото справа), которая, скорее всего, будет называться Tegra 5.

На этой неделе на выставке Siggraph в Анахайме, штат Калифорния, Nvidia продемонстрировала мобильный Kepler , новую версию своей технологии обработки графики Kepler, которая будет управлять графикой в ​​Project Logan Tegra.
Когда он появится в мобильных устройствах в первой половине 2014 года, Project Logan с мобильным Kepler будет предлагать лучшую графическую производительность, чем PlayStation 3 на основе Nvidia GeForce, и даже лучше, чем настольная видеокарта Nvidia GeForce 8800 GTX, утверждает компания.


Мобильный Kepler относительная производительность

Графический процессор Mobile Kepler будет включать 192 графических ядра CUDA вместо 3072 ядер в новейшей графической карте GeForce GTX Titan для настольных ПК или 768 в ноутбуке класса GTX 765M.
Тем не менее, это вдвое больше ядер, чем в 72-ядерном графическом процессоре GeForce, встроенном в Sogra Tegra 4.
Результаты можно увидеть в демонстрационном видео ниже реалистичной - и довольно ненормальной - цифровой модели человеческой головы «Ира», сгенерированной в реальном времени.

Демонстрация мобильного симулятора головы «Ира» на базе графического процессора Kepler для мобильных ПК

Мобильный графический процессор Kepler также добавляет новое маломощное межблочное соединение и мобильную оптимизацию к технологии Kepler, найденной в Titan.
В результате он потребляет значительно меньше энергии и использует треть мощности графического процессора PowerVR SGX 554MP4 от Imagination Technologies в iPad 4, утверждает Nvidia.

Mobile Kepler обеспечивает беспрецедентную поддержку API по сравнению с более ранними версиями Tegras, включая поддержку новой графической спецификации OpenGL 4.4 от Khronos, а также OpenGL ES 3.0 и DirectX 11. Он также предоставляет новые методы рендеринга и моделирования для предоставления расширенных тесселяций и компьютерного отложенного рендеринга. сглаживание и постобработка, а также функциональность физики и симуляции.
Эти достижения приведут в движение новые мобильные приложения в области компьютерной визуализации, компьютерного зрения, дополненной реальности и распознавания речи, а также позволят создавать игры, которые предлагают «более подробные, полностью интерактивные виртуальные миры, ранее недоступные на мобильных устройствах», говорит Nvidia.

Project Logan, вероятно, будет использовать то же производство 28nm и расположение ядра 4 + 1, что и Tegra 4, который объединяет четыре ядра Cortex-A15 с вспомогательным ядром с низким энергопотреблением, согласно отчету AnandTech .
Тем временем The Verge сообщает, что версия Tegra Project Logan будет включена в версию нового поколения портативной игровой консоли Project Shield на базе Android от Nvidia.

Samsung добавляет 6-ядерный Mali GPU к Exynos 5

23 июля Samsung представила версию следующего поколения своего процессора Exynos 5 Octa под названием Exynos 5420 .
Exynos 5, поставляемый в международной версии Android-смартфона Samsung Galaxy S 4, был первым SoC, который принял архитектуру Big.Little от ARM, развернув четыре ядра Cortex-A15 и четыре ядра Cortex-A7 с низким энергопотреблением.


Samsung Exynos 5 Octa может похвастаться ARM Big.Little

(нажмите, чтобы увеличить)

Новая модель добавляет шестиядерный графический процессор Mali-T628 MP6, обеспечивающий вдвое большую графическую производительность PowerVR SGX544MP3, которая была в предыдущей модели Exynos 5410, и поддерживающую разрешение вплоть до WQXGA (2560 x 1600 пикселей), утверждает Samsung.
Мали GPU поддерживает OpenGL ES 3.0 и полный профиль Open CL 1.1.

Ядра Cortex SoC по-прежнему изготавливаются на 28 нм, но ядра Cortex-A15 увеличились с 1,6 ГГц до 1,8 ГГц, а ядра Cortex-A7 переместились с 1,2 ГГц до 1,3 ГГц, что привело к общему увеличению производительности примерно на 20 процентов, утверждает Samsung.
Exynos 5420 предлагает пропускную способность памяти в 14,9 гигабайта в секунду, а также двухканальную память LPDDR3, работающую на частоте 933 МГц, что обеспечивает «ведущую в отрасли быструю обработку данных и поддержку отображения Full HD Wi-Fi», - говорится в сообщении компании.
Между тем, говорят, что эффективность энергопотребления снижается с помощью микросхемы Mobile Image Compression (MIC), хотя никаких особых претензий не было.

Предположительно, ошибка «согласованности», которая преследовала оригинальный Exynos 5, была исправлена ​​в новой версии.
Ошибка, возникающая при переключении между ядрами Cortex-A15 и –A7, вызвала серьезные проблемы с производительностью и батареями.

Не похоже, однако, что 5420 поддерживает новый профиль ядра GTS, представленный недавно ARM и Linaro , который позволил бы всем восьми ядрам в процессоре Octa работать одновременно для достижения максимальной производительности.
По словам Линаро, GTS также улучшит коммутационные характеристики, сократит срок службы батареи и позволит использовать несимметричные конфигурации Big.Little.

По словам Samsung, Exynos 5420 в настоящее время производит отбор проб и начнет массовое производство в августе.
Это должно привести к тому, что новые Android-телефоны, фаблеты и планшеты на базе Exynos появятся вовремя к праздничному сезону.

Intel подтверждает, что Haswell мощностью 4,5 Вт к концу года.
В самом деле?

В кратком сообщении 23 июля в блоге Intel подтвердила слухи о том, что к концу года будет выпущена новая мобильная версия процессоров 4-го поколения с архитектурой Haswell, мощностью 4,5 Вт, предназначенная для планшетов.
Никаких подробностей о тактовой частоте, количестве ядер или целевых операционных системах не предлагалось.
Еще ранее руководители Intel предлагали прессе, что процессоры Haswell с более низким энергопотреблением будут двухъядерными моделями и будут работать на планшетах Android в дополнение к устройствам с Windows 8.


Схема микроархитектуры Haswell

(щелкните изображение, чтобы увеличить)


(нажмите, чтобы увеличить)

Когда Intel выпустила свою первую партию процессоров Core 4-го поколения в начале июня, она сослалась на четырехъядерные TDP Core i7 мощностью 15 Вт, по сравнению с 20 Вт на аналогичных процессорах Ivy Bridge 3-го поколения.
В то же время Intel также объявила, что новые модели Core 4-го поколения, которые должны появиться в этом году, снизят энергопотребление до 50 процентов по сравнению с Ivy Bridge, вплоть до низкого значения TDP 6 Вт .
Позже ходили слухи, что энергопотребление может фактически снизиться до 4,5 Вт, и теперь Intel подтвердила, что запчасти мощностью 6 и 4,5 Вт будут поставляться во второй половине 2013 года, нацеленные на гибридные ноутбуки 2-в-1 без вентиляторов и планшеты. ,

Ядро с мощностью 4,5 Вт, несомненно, предоставит поставщикам мобильных устройств второй жизнеспособный вариант на базе x86, в дополнение к менее мощным 22 нм процессорам Silvermont Atom.
К концу года Silvermont должна появиться в SoC, ориентированных на планшеты, а затем в 2014 году - Merrifield SOC, нацеленная на смартфоны. Утверждается, что Silvermont в 3 раза превышает пиковую производительность нынешних Atoms или в 5 раз превышает их мощность. эффективность.

Но, оказывается, Intel изобрела новый термин для характеристики энергопотребления своих процессоров и довольно небрежно прояснила новый термин в своих заявлениях и презентациях.
Благодаря комментарию читателя ниже мы были предупреждены о новом жаргоне Intel для энергопотребления процессора - «Scenario Design Power» (SDP) - и соответственно обновили этот раздел.

Ниже приведено определение Intel SDP, приведенное в техническом описании семейства процессоров Intel для мобильных ПК 4-го поколения (загрузка в формате PDF).
Вы также можете просмотреть определение, как оно отображается в листе данных PDF, щелкнув изображение справа.

    «Scenario Design Power (SDP) - это спецификация проектирования, основанная на использовании, которая предоставляет дополнительную опорную точку проектирования для платформ с ограниченным энергопотреблением.
    SDP - это определенный уровень мощности при определенной рабочей нагрузке, температуре и частоте.
    Intel рекомендует установить POWER_LIMIT_1 (PL1) для охлаждения системы (уровень SDP или выше).
    В то время как спецификация SDP характеризуется при Tj 80 ° C, функциональный предел для продукта остается на TjMAX.
    Клиенты могут выбрать, чтобы процессор вызывал дросселирование активации TCC при 80 ° C, но это не требуется.
    Процессоры с указанным SDP могут по-прежнему превышать SDP при определенных рабочих нагрузках, таких как рабочие нагрузки TDP.
    Рассеивание мощности TDP все еще возможно при использовании моделей по назначению, и рекомендуются механизмы защиты для уровней, превышающих возможности охлаждения.
    Корпорация Intel рекомендует использовать такие механизмы терморегулирования для управления ситуациями, когда мощность может превышать расчетную тепловую мощность ».

И угадайте, что: мобильные процессоры Intel кажутся гораздо более конкурентоспособными с компонентами ARM с точки зрения энергопотребления, когда энергопотребление чипа Intel указано в терминах SDP, а не TDP.
Отсюда и энергопотребление Haswell 4.5 Вт.