Новое поколение мобильных процессоров: чего ожидать в ближайшее время?
Arm представила новейшие модели процессоров и графических процессоров, которые будут использоваться в чипсетах Android-смартфонов в 2020-21 годах. Qualcomm, MediaTek, Huawei и Samsung - основные игроки на рынке чипсетов будут использовать эти новые технологии. Итак, чего же нам ожидать от индустрии мобильных SoC в ближайшие годы?
Скачок в мощности процессора
В следующем поколении Android-процессоров может наблюдаться наибольший скачок производительности за достаточно длительный период времени, поскольку новый процессор Cortex-X1 Arm отдаёт приоритет мощности по сравнению с эффективностью.
Эта стратегия означает, что вы можете ожидать увеличения мощности до 30% по сравнению с Cortex-A77, используемым в Qualcomm, Samsung и флагманских чипсетах MediaTek. Фактически, ожидается, что Cortex-X1 будет на 23% более мощным, чем Cortex-A78, анонсированный параллельно.
В Arm заявили, что Cortex-X1 будет доступен только некоторым производителям чипсетов, а это означает, что прочие бренды могут остаться без него. Если, к примеру, Qualcomm получит доступ к этому процессорному ядру, а Samsung или MediaTek - нет, то процессоры от этих производителей будут явно неравноценны.
Чего ждать от GPU?
Графический процессор Arm Mali-G78 обновился довольно скромно по сравнению с Mali-G77, который можно обнаружить в высокопроизводительных чипах Samsung и MediaTek. Так что, по правде говоря, мобильные геймеры могут не увидеть существенной реальной разницы между двумя графическими процессорами.
Это поставит Arm в довольно интересную ситуацию в 2021-м в свете решения Samsung о сотрудничестве с AMD в сфере использования графических процессоров для смартфонов. Ещё в июле прошлого года компания Samsung заявила, что планирует использовать новые графические процессоры в тех продуктах, релизы которых состоятся в 2021 году.
Если рассматривать партнёрство Samsung с AMD и традиционно мощные чипы Adreno от Qualcomm, окажется, что графические процессоры Arm не так популярны в high-end сегменте.
Mali-G68 является первым графическим процессором Arm в верхне-средней линейке, обладающим теми же функциями, что и Mali-G78, и превышающий по параметрам серию Mali-G5X. Xiaomi уже использует флагманский процессор Arm (с четырьмя ядрами), чтобы добиться лучшей обработки графики в Redmi Note 8 Pro. Поэтому надеемся, что G68 принесёт графические улучшения и на другие телефоны среднего класса.
Графические процессоры сейчас важны как никогда вследствие распространения экранов с высокой частотой обновления. Даже телефоны стоимостью от 200 до 300 долларов уже предлагают дисплеи с частотой 90 или 120 Гц. Высокие частоты обновления не играют особой роли, если GPU слабоват, поэтому Mali-G68 вполне способен устранить разрыв между бюджетными и флагманскими мобильными процессорами в области обработки графики.
Более эффективный дизайн
Производственный процесс, используемый для изготовления каждого чипсете (в нанометрах), является ещё одним важным фактором. Здесь меньшие размеры соответствуют меньшему энергопотреблению. Топовые мобильные процессоры продвинулись с 28 нм в начале 2014 года до 7 нм в настоящее время.
В 2021 году процессоры для Android-телефонов high-end-класса должны перейти на ещё меньшие 5-нанометровые технологии. Чипы среднего класса обычно отстают в этом отношении, поэтому они, скорее всего, предложат дизайн 7 нм или чуть больше.
Arm Cortex-A55 - популярный, лёгкий и эффективный процессор, который предпочитают все производители чипсетов. Но Cortex-A55 существует уже давно, впервые появившись ещё в 2017 году. К сожалению, Arm пока не продемонстрировала преемника, что разочаровывает, поскольку производителям придётся использовать новые тяжеловесные ядра для многих задач. Надеемся, что в следующем году преемник всё-таки появится, обеспечивая обновление процессоров для бюджетных телефонов.
Работа с 5G
Переход на 5G принёс несколько проблем, и энергопотребление - одна из них. Переход на 5-нанометровый процесс означает, что новые чипсеты с поддержкой 5G будут потреблять меньше энергии.
Ожидается, что Qualcomm и подобные ей компании будут использовать встроенные модемы в своих флагманских чипсетах, что также позволит значительно повысить эффективность. Если это произойдёт, можно будет ожидать, что в следующем году флагманы 5G будут более энергоэффективными по сравнению с устройствами 2020-го года.
Новейший модем Qualcomm X60 содержит ряд усовершенствований, таких как поддержку 5G Voice-over-NR и улучшенные скорость и стабильность. Американский гигант также планирует в 2021 году выпустить уменьшенные модули mmWave, что даст возможность встраивать в смартфоны более крупные, а значит ёмкие батареи.
Конкурент Qualcomm, компания MediaTek, также готова улучшить свои возможности в области 5G. Пока их модемы не поддерживают mmWave, но MediaTek работает над этим.
Беспроводные соединения
Wi-Fi 6 уже появился в некоторых смартфонах 2019-20 годов, так как некоторые из новейших процессоров класса high-end и верхней средней линейки поддерживают этот стандарт. Эта технология была отмечена даже в бюджетном чипсете Snapdragon 460, хотя телефоны с этим чипом появятся только в конце года.
Пока Wi-Fi 6 только получает распространение, появился стандарт Wi-Fi 6E. Не стоит ожидать от него намного более высоких скоростей, а о его распространении говорить пока рано.
При этом компания Qualcomm уже объявила о поддержке Wi-Fi 6E в своих новых пакетах FastConnect 6700 и 6900. FastConnect является фирменным знаком Qualcomm для компонентов беспроводного подключения в последних процессорах Snapdragon, а значит, мы можем ожидать Wi-Fi 6E в предстоящих мобильных процессорах премиум-класса.
Bluetooth - еще одна важная опция беспроводного подключения. Многие высокопроизводительные чипсеты поддерживают Bluetooth 5.1, но некоторые SoC верхней средней линейки уровня также используют эту функцию. Тем временем, уже появился первый процессор, поддерживающий Bluetooth 5.2 - Snapdragon 768G. Qualcomm утверждает, что Bluetooth 5.2 входит в пакеты FastConnect.
Bluetooth 5.2 предлагает Low Energy Audio (LE Audio) для более энергоэффективной передачи звука, поддержку Audio Broadcast, а также кодека LC3.
Работа с AI
Похоже, каждый крупный производитель чипов в 2020 году предлагает свой нейронный процессор. Huawei, MediaTek, Qualcomm и Samsung имеют собственные NPU, APU или ускорители AI. Практически все флагманские процессоры Android предлагают работу с AI, и даже устройства средней линейки обзавелись такими возможностями.
Тем не менее, производители чипсетов не используют возможности машинного обучения для процессоров нижнего уровня. Вряд ли стоит ожидать, что в 2021 году это изменится, поскольку усовершенствования ЦП и ГП позволят решать задачи машинного обучения и без выделенного нейронного процессора.
Samsung Exynos
Процессор Exynos 990 привлек к себе массу негативного внимания из-за реального и ощутимого разрыва между ним и чипсетом Snapdragon 865. Но есть основания полагать, что 2021 год позволит чипсетам Samsung восстановить репутацию.
Помимо партнёрства с AMD в области графики, стало известно, что работы над созданием собственного процессора Austin приостановлены, а это означает, что будущие процессоры Samsung почти на 100% гарантированно будут использовать технологию Arm Cortex.
Похоже, для Samsung пришло время отказаться от собственных ядер в пользу ядер от Arm. Что касается графики, то пока неизвестно, точно ли появится Samsung Exynos с GPU от AMD именно в 2021 году, но возможность этого высока.
Huawei
С момента вступления в силу торговых санкций относительно Huawei подразделение HiSilicon стало спасением для компании. Это было жизненно важно, поскольку процессора Qualcomm запрещено поставлять для Huawei. Кроме того, китайский бренд заявил, создал запас чипсетов. Но, тем не менее, запрет существенно влияет на способность компании и в дальнейшем разрабатывать новейшие технологии.
Одна из возможностей для Huawei заключается в обращении к альтернативным производителям микросхем, таким как Samsung или небольшим заводам в Китае. Известно, что Huawei обратилась к китайскому производителю SMIC для производства некоторых чипов. К сожалению, это 14-нм дизайн, а не что-то близкое к флагманским 7 нанометрам.
Другим решающим фактором для Huawei в 2021 году может стать сотрудничество с Arm, поскольку китайский бренд использует ядра Arm и их GPU во всех своих собственных процессорах.
Итог
Итак, новые процессоры и GPU от Arm - это очередной эволюционный виток для компании, как и для производителей процессоров в целом. А значит, несмотря на проблемы с поставками Huawei, и Samsung, отказавшейся от собственных разработок, 2021 год обещает стать весьма прогрессивным для отрасли.
