Sur le vaste marché chinois de la téléphonie mobile, de nombreuses marques peuvent fabriquer des téléphones mobiles, mais il est rare qu’il s’agisse d’un processeur. Sur le marché haut de gamme, il n’existe que le processeur Kirin de Huawei, le seul Heis Kylin auto-développé en Chine. Après plusieurs années d’accumulation, le souci a toujours été une préoccupation majeure sur le marché des processeurs mobiles haut de gamme.
À l'instar d'Apple, la puce Kirin de Huawei n'est actuellement utilisée que dans ses propres produits, ce qui permet de différencier le terminal mobile de Huawei et de l'intégrer étroitement au terminal. Il est plus pratique pour les téléphones mobiles Huawei d'être flexibles et améliorés en fonction des besoins réels des utilisateurs. Bien sûr, une telle stratégie de produit oblige Huawei à être prudente pour chaque génération de puces Kirin, car si la puce Kirin ne correspond pas à l’idée originale, elle aura un impact considérable sur le produit phare pendant toute une année. Au centre de notre attention: nous allons nous intéresser au dernier Kirin 980 de Huawei, de quoi s'agit-il?
Le nouveau Cortex-A76
Le processus 7nm, qui intègre 6,9 milliards de transistors, constitue le principal atout du Kirin 980. Selon les statistiques officielles de TSMC, les performances du Kirin 970, 980 sont environ 20% plus élevées que celles du processus phare de la génération précédente, 10 nm, et que l'efficacité énergétique est améliorée. 40%, la densité du circuit logique a été multipliée par 1,6 de 60%. Il est bien connu que les puces traditionnelles suivent la loi de Moore pour augmenter le nombre de transistors par unité de surface afin d'améliorer les performances de la puce. Nous savons déjà que les performances d'un processeur sont les plus élevées. Les principaux facteurs sont principalement le processus, l’architecture, etc. Plus le processus est avancé, plus la finesse du processeur est élevée, plus les transistors peuvent être intégrés et, plus important encore, le processus de fabrication le plus fin peut être le plus possible. Réduisez la distance entre les composants et réduisez la consommation d'énergie. En ce qui concerne l'architecture des téléphones intelligents, l'architecture de plus en plus "violente" dépend de plus en plus du processus. À l'heure actuelle, le processus de fabrication de la puce reste généralement à 10 nm et le processus à 7 nm une fois. C'est ce qu'on appelle «la limite physique la plus proche du processus de semi-conducteur à base de silicium». Par conséquent, le processus à 7 nm du Kirin 980 a d'abord démontré les progrès de Qilin dans le processus.
Fait intéressant, nous savons tous qu'ARM dispose de trois équipes de conception de produits principales: une équipe de conception européenne, une équipe de Texas Austin et une équipe de Cambridge.La gamme de produits Cortex-A57, l'architecture A72 provient d'ARM aux États-Unis. L’équipe d’Austin au Texas, tandis que l’A53, l’A73, a été conçue par l’équipe européenne d’ARM, et le petit noyau tel que l’A55 vient de Cambridge, en Angleterre, et se retrouve également dans différents styles d’équipes de conception, telles que la nature du Texas. Le personnage, l’atmosphère littéraire des Européens et le style gentleman des Britanniques, l’A76 appartenant à l’équipe d’Austin au Texas, ainsi que le caractère fondamental de l’A76: Orienté vers l’A57, l’A72.
Du côté des processeurs, la Kirin 980 est basée sur l’architecture ARM Cortex A76. Dans le domaine des systèmes sur puce mobiles, des puces phares telles que l’Opteron 845 et la Apple A12 Fusion ont déjà adopté la micro-architecture développée par eux-mêmes, tandis que Kirin utilise l’architecture ARM version publique. Huawei a déclaré que le secteur avait une spécialisation: l'architecture d'auto-apprentissage n'était pas le meilleur résultat pour Kirin, mais il a également été décidé que le jeu d'instructions et l'architecture de la CPU seraient inventés par ARM. Par conséquent, s'il n'y a pas d'amélioration significative, l'architecture de version publique auto-développée et adoptée. Il n'y a pas beaucoup de différence: Kirin cherche à améliorer ses performances globales par rapport aux produits concurrents.
En termes de performances, selon le communiqué officiel d'ARM, le Cortex A76 peut fonctionner à 3GHz avec le dernier processus à 7 nm. Par rapport au A73 utilisé dans la génération précédente Kirin 970, les performances en nombre entier sont améliorées de 90% et les performances en virgule flottante de 150%. Les performances sont améliorées de 80%. Cette comparaison n’est pas dans le même état du processus, mais ne reflète pas totalement les performances de la nouvelle architecture. Nous devons donc examiner les données réelles appliquées à la puce. Lors du lancement du Kirin 980, Selon les données officielles de Huawei, il est de 75% supérieur à celui de la génération précédente de Kirin 970 et sa consommation d'énergie a été augmentée de 58%, ce qui tient également compte du fait que la fréquence la plus élevée du Kirin 980 est de 2,6 GHz, ce qui apporte consommation d'énergie et chaleur. L'équilibre entre les deux: la comparaison des données de référence officielles d'ARM est plus fiable.
Cette architecture de processeur A76 nouvellement conçue comprend deux grands cœurs, deux grands et quatre petits cœurs de trois architectures écoénergétiques, utilisant la technologie de planification DynamIQ. Par rapport à Big.little, DyanmIQ redéfinit la microarchitecture multi-cœur La principale caractéristique de DynamIQ réside dans le fait que le nombre de processeurs Cortex-A dans un cluster de clusters DynamIQ peut aller de 1 à 8 cœurs et prend également en charge les mashups entre processeurs hétérogènes. Par conséquent, le Kirin 980 est en planification. Pour différents scénarios d'utilisation, il est possible de planifier de manière flexible différents cœurs et de fonctionner plus efficacement.
En outre, en termes d’architecture, l’A76 est passé de trois lancements séquentiels à quatre lancements hors d’ordre par rapport à la génération précédente A72 réalisée par sa propre équipe et, dans le pipeline, le pipeline principal à 15 niveaux de l’A72 a été rationalisé en un pipeline à 13 étages. Efficacité d'exécution élevée: nous savons qu'en général, une transmission hors service nécessite davantage de registres et que le pipeline est généralement plus profond, de sorte que la consommation d'énergie sera plus importante, mais grâce aux progrès de la technologie, cette consommation peut être réduite. Apportez une architecture plus grande.
Profil bas Cortex-A55
Sur le plan de l'efficacité énergétique, Kirin 980 a choisi la A55, qui doit mentionner son prédécesseur A53, une architecture réputée qui date de 12 ans et qui domine toujours le processeur bas de gamme. L’évolutivité puissante fait que l’A53 est presque utilisé sur la plupart des processeurs bas et moyens.L’A55 est une version mise à niveau de l’A53.
Le Cortex-A55 utilise la dernière architecture ARMv8.2 et, selon les données fournies par ARM, les performances de la mémoire peuvent être deux fois plus élevées que celles du Cortex-A53 dans les mêmes conditions de fréquence et de processus. Les performances sont 15% plus élevées que celles du Cortex-A53 Il est à noter qu'ARM a conçu un cache L2 pour le A55, une mémoire dédiée pour chaque cœur et un accès au cache L2 par rapport au Cortex-A53. Il a été réduit de plus de 50%. En outre, la fréquence de fonctionnement du cache L2 est conçue pour être identique à celle du processeur. Les performances du processeur dans divers outils de benchmarking sont grandement améliorées par la réduction du délai.
En outre, ARM a mis en place un cache à trois niveaux pour l’A55, qui peut être partagé par toutes les UC Cortex-A55 du cluster, ce qui lui permet de bénéficier d’une capacité de mémoire accrue à proximité de l’UC, ce qui améliore ses performances. Réduisez la puissance du système: comparé au A53, le Cortex-A55 économise jusqu'à 30% d'énergie en moins que le A53 avec les mêmes performances, ce qui est très important pour les processeurs bas et moyens.
Le nouveau G76 peut-il amener la licorne à se retourner?
Kirin 980 utilise le Mali-G76 MP10, la fréquence principale est de 720 MHz, comparée à la génération précédente, le Mali-G76 améliore les performances de puissance et de surface, la densité de performances est 30% supérieure à celle de la génération précédente Mali-G72, efficacité architecturale Augmenté de 30%, la capacité de traitement de l’apprentissage automatique a été multipliée par 2,7. En fait, comparé à Adreno de Qualcomm, le Mali a toujours été un frère cadet en performances single-core. Ainsi, lorsque la série Mali est lancée, on peut souvent voir ce que MP20, MP32 et autres numéros «très effrayants», mais le problème est qu’en tant que téléphone mobile de base, il est impossible d’empiler le cœur à l’infini, de sorte que le Mali a été légèrement faible devant Adreno.
À travers son histoire, on peut voir à travers la comparaison des paramètres: avec le Mali, la stratégie de Samsung est constituée de solutions multicœurs basse fréquence, telles que Exynos 9810, qui comporte 18 cœurs, mais seulement 546 MHz, alors que Kirin est haute. La stratégie à faible cœur, l’ancien Kirin 970 MP12 cadencé à 746 MHz, permettra donc à ARM de réduire à 20 le plus grand cœur disponible au Mali afin d’accroître la densité énergétique, ce qui correspond également à la tendance actuelle de l’ensemble du SoC mobile. .
Le Mali G76 utilise la dernière architecture basée sur Bifrost, comparée à l’architecture intermédiaire intermédiaire, mais la plus grande innovation de Bifrost réside dans l’utilisation du jeu d’instructions shader (ClausedShader), tandis que l’architecture Bifrost utilise la technologie de vectorisation Quad, comparée à la technologie de vectorisation SIMD précédente. Peut exécuter un seul thread, la technologie de vectorisation Quad prend en charge jusqu'à quatre threads, logique de commande partagée, taux d'utilisation proche de 100% Comparé à G72, densité de performance G76 augmentée de 30%, efficacité énergétique augmentée de 20%.
En termes de consommation électrique, nous avons cité les données d’anandtech sur l’efficacité énergétique en utilisant le GFXBench Manhattan 3.1 hors écran: on peut constater que, dans le processus à 7 nm, la puissance moyenne du G76 MP12 fonctionne bien, seulement 4,08 W, même inférieure à 5,01W du S9 +. La Kirin 970 6.33W a été considérablement améliorée par rapport à la génération précédente. Sur le plan de l'efficacité, les progrès sont évidents (remarque: il s'agit de consommation d'énergie et non de performance absolue). Faire de Kirin 980 une autre génération de classiques après Kirin 950.
Lancer le test:
Le premier est Geekbench: après trois tests (nombre moyen), le score monocœur est de 3308 points et le score multicœur de 9752. Principalement grâce à l’architecture A76 et à l’amélioration du processus à 7 nm, le Kirin 980 présente une amélioration significative par rapport au Snapdragon 845. ;
Dans le test de la puissance du processeur et de la stabilité du pi, le Kirin 980 nous a également donné une surprise inattendue, les performances sont très bonnes. En moyenne, chaque test est légèrement en avance sur le 845.
Test de GFXBench, le Mali-G76 de Kirin 980 présente un écart à Adreno, qui s'est toutefois réduit par rapport à la génération précédente, mais Adreno devance le Mali en termes de GPU.
Dans le test 3DMark, OpenGL ES 3.1 correspond à 3524 et Vulkan, à 4018. Sous Vulkan, vous pouvez constater que les performances du Mali sont nettement supérieures à celles d'OpenGL ES 3.1 et même presque égales à l'écart GPU. Yu Qilin a été optimisé à Vulkan ces dernières années: des jeux populaires tels que "Glory of the King" ont peu à peu changé d'OpenGL à Vulkan et Vulkan est l'avenir des grands jeux Android.
Autres aspects:
Sur le plan des fournisseurs de services Internet, Kirin 980 adopte le fournisseur de services Internet auto-développé de quatrième génération, qui affiche un taux de traitement des pixels de 46% supérieur à celui de la génération précédente, une efficacité énergétique améliorée de 23% et la possibilité de régler la couleur et les niveaux de gris de l’image, de prendre en charge davantage de caméras et de reproduire les couleurs HDR. Possibilité d'ajuster la couleur de l'image dans les sous-régions pour obtenir un équilibre entre la couleur et les détails de la photo.
Cette fonction intègre également la puissante fonction de prise de vue nocturne de la série Mate 20. Le Kirin 980 est conçu pour les scènes sombres.La puce utilise la nouvelle technologie multi-passes multi-passes pour réduire avec précision le bruit dans les scènes de nuit, en conservant des détails plus complets et les prises de nuit. Jiatong est clair: avec la NPU double cœur de la Licorne 980, elle reconnaît 4 500 images par minute et sa vitesse de reconnaissance est 120% plus élevée que celle de la génération précédente Dans la vidéo officielle, Kirin 980 peut également dessiner les articulations et les lignes du corps humain en temps réel. Il peut identifier avec précision une variété d’objets, en passant de la reconnaissance d’image à la détection d’objet.
Kirin 980 est le premier au monde à prendre en charge la norme LTE Cat.21, prenant en charge le débit le plus rapide du secteur pour la liaison descendante de 1,4 Gbps, et plus flexible pour traiter la combinaison de bande de fréquences de différents opérateurs à travers le monde. Kirin est prêt pour le modem Balong 5000, qui est prêt pour la solution 5G.
Résumé:
Depuis le Kirin 950, le processeur Kirin s'est progressivement classé dans les rangs des processeurs haut de gamme, bien qu'il ne soit pas parfait, mais on peut clairement penser que Qilin a progressé et s'est continuellement amélioré. Qu'il s'agisse d'un indicateur clé ou d'une autre fonction de dispersion, Kirin 980 ne présente aucune lacune évidente et, sur la base de son équilibre, il peut tirer parti de son étroite intégration avec le terminal et continuer à améliorer les besoins réels des utilisateurs. Dans le terminal mobile, c’est l’importance stratégique la plus importante pour Huawei, pour Kirin.