En el enorme mercado de teléfonos móviles de China, hay muchas marcas que pueden fabricar teléfonos móviles, pero es raro ser un procesador. En el mercado de gama alta, solo existe el procesador Kirin de Huawei. Es el único Heis Kylin de desarrollo propio en China. Siempre ha sido una preocupación, después de varios años de acumulación, ha establecido un punto de apoyo en el mercado de procesadores móviles de gama alta.
Al igual que Apple, el chip Kirin de Huawei se usa actualmente solo en sus propios productos. Esto se hace para que el terminal móvil de Huawei se diferencie y se integre estrechamente con el terminal. Es más conveniente para los teléfonos móviles de Huawei ser flexibles y mejorar de acuerdo con las necesidades reales de los usuarios. Por supuesto, tal estrategia de producto también hace que Huawei deba ser cauteloso para cada generación de chips Kirin, porque si el chip Kirin no coincide con la idea original, tendrá un gran impacto en el producto estrella durante todo un año. Por lo tanto, el chip insignia anual de Kirin es El foco de nuestra atención. Hoy vamos a echar un vistazo al último Kirin 980 de Huawei, ¿qué es?
El nuevo Cortex-A76
El punto culminante más importante del Kirin 980 es el proceso de 7 nm, que integra 6.9 mil millones de transistores. Según las estadísticas oficiales de TSMC, el rendimiento del Kirin 970, 980 es aproximadamente un 20% más alto que el proceso insignia de 10 nm de la generación anterior, y la eficiencia energética ha mejorado. 40%, la densidad del circuito lógico aumentó en un 60%, que es 1.6 veces. Es bien sabido que los chips tradicionales siguen la Ley de Moore para aumentar la cantidad de transistores por unidad de área para mejorar el rendimiento del chip. Ya sabemos que el rendimiento de un procesador es el más Los factores principales son principalmente el proceso, la arquitectura, etc. Cuanto más avanzado es el proceso, mayor es la finura del procesador, más transistores se pueden integrar, y lo que es más importante, el proceso de fabricación más fino puede ser tanto como sea posible. Reduzca la distancia entre los componentes y reduzca el consumo de energía. Especialmente para la arquitectura de los teléfonos inteligentes de hoy en día, la arquitectura cada vez más "violenta" depende más del proceso. En la actualidad, el proceso de fabricación de chips generalmente se mantiene a 10 nm, y el proceso de 7 nm es una vez. Se llama "el límite físico más cercano al proceso de semiconductor basado en silicio". Por lo tanto, el proceso de 7 nm del Kirin 980 demostró por primera vez el progreso de Qilin en el proceso.
Curiosamente, todos sabemos que ARM tiene tres equipos principales de diseño de productos: el equipo de diseño europeo, el equipo de Texas Austin y el equipo de Cambridge. Desde la línea de productos, la arquitectura Cortex-A57, A72 proviene de ARM en los Estados Unidos. El equipo de Austin en Texas, mientras que el A53, A73 está diseñado por el equipo de ARM en Europa, y el núcleo pequeño como el A55 es de Cambridge, Inglaterra. Esto también se puede ver en diferentes estilos de diferentes equipos de diseño, como la naturaleza de Texas. El personaje, el ambiente literario de los europeos y el estilo de caballero de los británicos. Y el A76 es del equipo de Austin en Texas. También se puede ver que el personaje básico del A76: Orientado hacia el A57, A72.
En el lado de la CPU, el Kirin 980 se basa en la arquitectura de la CPU ARM Cortex-A76. En el campo de SoC móvil, los chips emblemáticos como el Opteron 845 y Apple A12 Fusion ya han adoptado la microarquitectura de desarrollo propio, mientras que Kirin ha estado usando la arquitectura de la versión pública ARM. Huawei dijo que la industria tiene una especialización. La arquitectura de autoaprendizaje no es el mejor resultado para Kirin. Además, se decide que el conjunto de instrucciones y la arquitectura de la CPU son inventados por ARM. Por lo tanto, si no hay una mejora significativa, la arquitectura de versión pública desarrollada y adoptada por ellos mismos. No hay mucha diferencia. En comparación con los productos de la competencia, Kirin está buscando una mejora en el rendimiento general.
En términos de rendimiento, según el comunicado oficial de ARM, el Cortex A76 puede funcionar a 3GHz bajo el último proceso de 7 nm. En comparación con el A73 utilizado en la generación anterior Kirin 970, el rendimiento de los enteros se mejora en un 90% y el rendimiento de punto flotante se mejora en un 150%. El rendimiento ha mejorado en un 80%. Aunque esta comparación no se encuentra en el mismo estado del mismo proceso, no refleja completamente el rendimiento de la nueva arquitectura. Por lo tanto, debemos observar los datos reales aplicados al chip. En el lanzamiento del Kirin 980, Según los datos oficiales de Huawei, es un 75% más alto que el Kirin 970 de la generación anterior, y el consumo de energía se incrementa en un 58%. Esto también se considera que la frecuencia más alta del Kirin 980 es de 2.6 GHz, lo que genera un consumo de energía y calor. El equilibrio entre los dos. Comparando los datos de referencia oficiales de ARM, es más confiable.
Esta arquitectura de CPU A76 de nuevo diseño consta de dos núcleos grandes, dos núcleos grandes y cuatro núcleos pequeños de tres arquitecturas energéticamente eficientes, que utilizan la tecnología de programación DynamIQ. En comparación con Big.little, DyanmIQ redefine la microarquitectura multinúcleo La característica más importante de DynamIQ es que la cantidad de CPU Cortex-A en un grupo de clústeres de DynamIQ puede variar desde un solo núcleo a 8 núcleos, y también admite mashups entre CPU heterogéneas. Por lo tanto, el Kirin 980 está en la programación. Para diferentes escenarios de uso, es posible programar de manera flexible diferentes núcleos y realizar más eficientemente.
Además, en términos de arquitectura, A76 ha aumentado de tres lanzamientos secuenciales a cuatro lanzamientos fuera de orden en comparación con la generación A72 anterior realizada por su propio equipo, y en tramitación, la tubería central de 15 niveles de la A72 se ha simplificado a una tubería de 13 etapas. Alta eficiencia de ejecución. Sabemos que, en general, la transmisión fuera de orden requiere más registros, y la tubería es generalmente más profunda, por lo que el consumo de energía será mayor. Pero gracias a los avances tecnológicos, se puede reducir el consumo de energía. Trae una arquitectura más grande.
Perfil bajo Cortex-A55
En términos de eficiencia energética, Kirin 980 eligió A55. Cuando se trata de A55, tiene que mencionar a su predecesor A53. Esta famosa arquitectura de 12 años aún domina el procesador de gama baja. Tiene una excelente relación de consumo de energía y La potente escalabilidad hace que el A53 se use casi en la mayoría de los procesadores de gama media y baja. El A55 es una versión mejorada del A53.
El Cortex-A55 utiliza la última arquitectura ARMv8.2 Según los datos proporcionados por ARM, el rendimiento de la memoria puede ser hasta dos veces más alto que el del Cortex-A53 en la misma frecuencia y condiciones de proceso. Bajo la misma frecuencia y condiciones de proceso, El rendimiento es un 15% más alto que el Cortex-A53. Vale la pena mencionar que ARM diseñó un caché L2 para el A55, una memoria dedicada para cada núcleo y acceso al caché L2 en comparación con el Cortex-A53. Se ha reducido en más de un 50%. Además, la frecuencia de operación de la memoria caché L2 está diseñada para ser la misma frecuencia que la CPU. El rendimiento de la CPU en varias herramientas de evaluación comparativa se mejora en gran medida al reducir la demora.
Además, ARM ha introducido un caché de tres niveles para el A55, que puede ser compartido por todas las CPU Cortex-A55 en el clúster. Especialmente para el núcleo bajo el clúster DynamIQ, puede beneficiarse del aumento de la capacidad de memoria cerca de la CPU, mejorando así el rendimiento. Reduzca la potencia del sistema. En comparación con el A53, el Cortex-A55 puede ahorrar hasta un 30% menos de energía que el A53 con el mismo rendimiento. Esto es muy importante para los procesadores de gama baja y media.
¿Puede el nuevo G76 llevar al unicornio a dar la vuelta?
Kirin 980 usa Mali-G76 MP10, la frecuencia principal es de 720MHz, en comparación con la generación anterior, Mali-G76 mejora el rendimiento de la unidad de potencia y el rendimiento del área de la unidad, la densidad de rendimiento es 30% más alta que la generación anterior de Mali-G72, eficiencia de la arquitectura Aumentada en un 30%, la capacidad de procesamiento de aprendizaje automático aumentó 2,7 veces. De hecho, en comparación con Adreno de Qualcomm, Mali siempre ha sido un hermano menor en el rendimiento de un solo núcleo. Por lo tanto, cuando se lanza la serie Mali, a menudo se puede ver lo que MP20, MP32 y otros números 'muy aterradores'. Pero el problema es que, como un teléfono móvil básico, es imposible apilar el núcleo infinitamente, por lo que Mali ha sido ligeramente débil frente a Adreno.
Mirando su historia, podemos ver a través de la comparación de parámetros. Con los dos de Mali, la estrategia de Samsung es la de soluciones de núcleo múltiple de baja frecuencia, como Exynos 9810, que tiene 18 núcleos, pero solo 546MHz, mientras que Kirin es alta. La estrategia de núcleo bajo, el anterior Kirin 970 MP12, con una velocidad de reloj de 746 MHz. Por lo tanto, en el G76, el ARM reducirá el núcleo más grande disponible de Mali a 20 para aumentar la densidad de energía. Esto también está en línea con la tendencia actual de todo el SoC móvil. .
El Mali G76 utiliza la última arquitectura basada en Bifrost. En comparación con la arquitectura anterior de la licenciatura, la mayor innovación de Bifrost es el uso del conjunto de instrucciones shader (ClausedShader), y la arquitectura Bifrost también utiliza la tecnología de vectorización basada en Quad, en comparación con la tecnología de vectorización SIMD anterior. Puede ejecutar un solo hilo, la tecnología de vectorización Quad admite hasta cuatro subprocesos para ejecutarse, lógica de control compartida, la tasa de uso es cercana al 100%. En comparación con G72, la densidad de rendimiento G76 aumentó un 30% y la eficiencia energética aumentó un 20%.
En términos de consumo de energía, citamos los datos de eficiencia energética de anandtech utilizando GFXBench Manhattan 3.1 fuera de la pantalla. Se puede observar que bajo el proceso de 7 nm, la potencia promedio del G76 MP12 funciona bien, solo 4.08W, incluso más bajo que el 5.01W del S9 +. En comparación con la generación anterior del Kirin 970 6.33W se ha mejorado mucho. En términos de eficiencia, el progreso es muy obvio (nota, aquí se refiere al consumo de energía, no al rendimiento absoluto). Por lo tanto, el progreso del consumo de energía Hará de Kirin 980 otra generación de clásicos después de Kirin 950.
Ejecutar prueba:
El primero es Geekbench. Después de tres pruebas (número promedio), la puntuación de un solo núcleo es de 3308 puntos y la puntuación de múltiples núcleos es de 9752 puntos. Principalmente, gracias a la arquitectura A76 y la mejora del proceso de 7 nm, el Kirin 980 tiene una mejora significativa en comparación con el Snapdragon 845. ;
En la prueba de la potencia de CPU y la estabilidad de la pi, el Kirin 980 también nos dio una sorpresa inesperada, el rendimiento es muy bueno. En promedio, cada prueba está ligeramente por delante del 845.
La prueba GFXBench, Malin-G76 de Kirin 980 tiene una brecha en Adreno, aunque la brecha se ha ido reduciendo en comparación con la generación anterior. Pero de hecho, en términos de GPU, Adreno está por delante de Mali.
En la prueba 3DMark, OpenGL ES 3.1 es 3524 y Vulkan es 4018. Bajo Vulkan, puedes ver que el desempeño de Mali es significativamente más alto que el de OpenGL ES 3.1, e incluso es casi igual a la brecha de la GPU. Esto también se beneficia. Yu Qilin ha estado optimizando en Vulkan en los últimos años. Actualmente, los juegos populares como "Glory of the King" han cambiado gradualmente de OpenGL a Vulkan, y Vulkan es el futuro de los juegos grandes de Android.
Otros aspectos:
En términos de ISP, Kirin 980 adopta la cuarta generación de ISP de desarrollo propio, que tiene una tasa de rendimiento de píxeles un 46% superior a la generación anterior, una mejora de la eficiencia energética del 23% y la capacidad de ajustar el color de la imagen y la escala de grises en diferentes regiones, admite más cámaras y también tiene reproducción de color HDR. Posibilidad de ajustar el color de la imagen en subregiones para lograr un equilibrio entre el color y el detalle de la foto
Esto también trae la poderosa función de disparo nocturno de la serie Mate 20. El Kirin 980 está diseñado para escenas oscuras. El chip utiliza la nueva tecnología Multi-pass Multi-noise para reducir con precisión el ruido en las escenas nocturnas, conservando detalles más completos y tomas nocturnas. Jiatong es claro. Con la NPU de doble núcleo del Unicorn 980, puede reconocer 4.500 imágenes por minuto y la velocidad de reconocimiento es 120% más alta que la generación anterior. En el video oficial, Kirin 980 también puede dibujar las uniones y líneas del cuerpo humano en tiempo real. Puede identificar con precisión una variedad de objetos, logrando un salto desde el reconocimiento de la imagen hasta la detección de objetos.
En términos de la banda base más importante, Kirin 980 es el primero en el mundo en admitir LTE Cat.21, es compatible con la tasa de 1.4Gbps del enlace descendente más rápido de la industria y más flexible para tratar con la combinación de bandas de frecuencia de diferentes operadores en todo el mundo. Y vale la pena mencionar que Huawei tiene Kirin está listo para el módem Balong 5000, solución 5G Ready.
Resumen:
Desde el Kirin 950, el procesador Kirin se ha posicionado gradualmente en los rangos de los procesadores de gama alta. Aunque no es perfecto, se puede sentir claramente que en los últimos años, Qilin ha progresado y mejorado continuamente. Hasta esta generación, Kirin 980 Independientemente de si se trata de un indicador central clave u otra función de dispersión, Kirin 980 no tiene defectos obvios y, sobre la base del equilibrio, puede aprovechar su estrecha integración con el terminal y mejorar aún más las necesidades reales de los usuarios. En el terminal móvil, este es el significado estratégico más importante para Huawei, para Kirin.