Kirin 980 — первый 7-нанометровый процессор
Железо

Kirin 980 — первый 7-нанометровый процессор

Дата публикации: 08.09.2018

Компания Huawei представила первый 7 нм процессор Kirin 980 и поведала о его превосходстве над Kirin 970 и Snapdragon 845.

На выставку IFA в Берлине компания Huawei привезла смартфон среднего класса Mate 20 Lite и процессор Kirin 980. Телефон вызвал большой интерес у широкой целевой аудитории, в то время как новый процессор привлек повышенное внимание людей, интересующихся технологиями смартосферы. Это немудрено, ведь HiSilicon Kirin 980 стал первым чипом, который производится по самому тонкому на сегодняшний день 7 нм технологическому процессу.

Как это всегда бывает, на презентации CEO компании много рассказывал о том, какой титанический труд привел к созданию инновационной однокристальной платформы, и как уверенно новый чип опережает конкурентов.

По словам Ричарда Ю, над процессором Kirin 980 работало более тысячи сотрудников компании. В результате получился чипсет, который намного эффективнее и быстрее, чем Snapdragon 845 и Apple A11 Bionic. Правда, он забыл упомянуть о том, что фигуранты сравнения были представлены в прошлом году. Совсем скоро на арену выйдут новые, гораздо более мощные чипы, произведенные по нормам той же 7 нм литографии.

HiSilicon Kirin 980: характеристики одной строкой

В материале о HiSilicon Kirin 980 нам никак не обойтись без сравнения нового процессора с конкурентами, в том числе с Kirin 970 и Snapdragon 845, но начать разговор нужно с технических характеристик. Дабы сразу не усложнять статью деталями, вначале перечислим главные спецификации нового флагманского чипа в формате одной строки:

  • Технологический процесс: 7 нанометров.
  • Архитектура: 4 ядра Cortex-A76 + 4 ядра Cortex-A55.
  • Графический адаптер: Mali-G76 MP10 GPU.
  • Оперативная память: LPDDR4x, 2133 MHz.
  • Двойной нейронный блок NPU.
  • Двойной со-процессор обработки изображений ISP.
  • Модем LTE Cat.21: скорость загрузки до 1.4 Гбит/сек.

Далее будем подробнее разбираться с техническими деталями и попутно сравнивать процессор Kirin 980 с его конкурентами. Заметим, что все сравнения основаны на цифрах, озвученных на презентации представителем компании Huawei. Насколько быстрым будут первые смартфоны на Kirin 980 (Huawei Mate 20 и Mate 20 Pro), пока никто не знает.

Техпроцесс 7 нанометров

Переход на 7 нм техпроцесс производства позволил уменьшить размер одного транзистора и, соответственно, увеличить общее количество вычислительных единиц. В процессоре Kirin 980 на 1 см2 уместилось 6.9 млрд. транзисторов, что на 1.4 миллиарда больше, чем в Kirin 970. С Kirin 950 можно даже не сравнивать, там было всего 3 миллиарда транзисторов на 1 см2.

Очевидно, что чем больше транзисторов, тем больше операций центральный процессор выполняет за такт, и тем выше общая скорость его работы. Температура под нагрузкой и потребление энергии при этом не повышается, а даже снижается. Все благодаря самому тонкому технологическому процессу.

По словам представителей компании, Huawei Kirin 980 быстрее своего предшественника на 20%. Потребление энергии уменьшится на 40%.

Выше приведены общие цифры. Если говорить об отдельных составляющих вычислительного процесса, здесь преимущество будет еще более впечатляющим.

Архитектура Kirin 980: 8 ядер, три кластера, ядра Cortex-A76

Инженеры китайской компании предложили несколько необычное разделение ядер центрального процессора на три кластера. Ранее чем-то похожую трех-кластерную систему использовал MediaTek, однако шибко популярной она не стала.

В процессоре Kirin 980 самый мощный кластер представлен двумя ядрами Cortex-A76, работающими на частоте 2.6 ГГц. Средний по мощности кластер представлен двумя ядрами того же типа, ограниченными частотой 1.92 ГГц. Эффективный кластер, предназначенный для решения простых задач и экономии заряда батареи, построен на ядрах Cortex-A55; работают эти ядра на тактовой частоте 1.8 ГГц.

В процессоре Kirin 980 три кластера ядер: 2x Cortex-A76, 2.6 ГГц + 2x Cortex-A76, 1.92 ГГц + 4x Cortex-A55, 1.8 ГГц.

В принципе, архитектура центрального процессора построена по технологии DinamIQ, но разработчики придумали для нее собственное название — big.middle.LITTLE. За счет супер мощных ядер Cortex-A76 (их компания ARM представила только 3 месяца назад) процессор Kirin 980 по скорости работы одного ядра CPU на 75% быстрее по сравнению с Kirin 970. Потребление энергии при этом ниже на 58%.

Kirin 980 по скорости работы одного ядра CPU на 75% быстрее по сравнению с Kirin 970. Потребление энергии при этом ниже на 58%.

Рутинные задачи целиком и полностью решаются за счет ядер Cortex-A55. Им поручено проигрывать музыку, воспроизводить видео, обеспечивать плавную навигацию по операционной системе. Средние ядра Cortex-A76 подключаются при запуске приложения камеры, браузера и относительно тяжелых приложений. Мощные ядра Cortex-A76 большую часть времени бездействуют; включаются они только в играх и при запуске галереи.

Kirin 980 vs Snapdragon 845. Узкая специализация вычислительных блоков способствует сокращению расхода энергии и увеличению скорости работы. На практике рост производительности должен привести к сокращению времени запуска приложений. Так, Facebook будет открываться за 1 секунду, WhatsApp — за 0.7 секунды. Сравнить скорость запуска различных приложений на Kirin 980 и Snapdragon 845 можно в таблице.

Kirin 980 vs Snapdragon 845: скорость запуска приложений
HiSilicon Kirin 980Snapdragon 845
Facebook1 секунда1.3 секунды
WhatsApp0.6 секунды0.7 секунды
Instagram0.7 секунды0.8 секунды
YouTube0.8 секунды1.0 секунда
Twitter1.5 секунды1.6 секунды

Оперативная память: LPDDR4x, 2133 МГц

Приложения будут запускаться быстрее не только за счет более совершенной архитектуры. Способствовать увеличению скорости будет оперативная память LPDDR4x, работающая на частоте 2133 МГц. Для сравнения, частота оперативной памяти Snapdragon 845 ограничена 1866 МГц.

За счет увеличения частоты пропускная способность оперативной памяти выросла на 20%, до 23 Гбайт/сек. На 22% уменьшилась латентность — до 138 наносекунд.

Графический адаптер Mali-G76

Долгое время ходили слухи о том, что Kirin 980 получит прошлогодний графический ускоритель Mali-G72, но с 24 ядрами вместо 12. К счастью, этого не произошло. Процессор оснащен топовой графической картой от ARM Mali-G76 MP10 GPU, которую представили этим летом вместе с ядрами Cortex-A76.
Процессор HiSilicon Kirin 980
Графический ускоритель Mali-G76 MP10 GPU работает на тактовой частоте 720 мегагерц, но за счет более совершенной архитектуры буквально в пух и прах разбивает своего предшественника. По словам представителя компании, вычислительная мощь графики возросла на 46%, в то время как потребление энергии сократилось на 178%. Это если сравнивать с Kirin 970.

Mali-G76 MP10 (Kirin 980) на 46% быстрее, и на 178% эффективнее, чем Mali-G72 MP12 GPU (Kirin 970).

Kirin 980 vs Snapdragon 845. Но даже представители Huawei понимают и признают, что сравнение потенциала графики Kirin 980 с Kirin 970 мало что дает. Если и сравнивать Kirin 980, то со Snapdragon 845, который оснащен эталонной на сегодняшней день графикой Adreno 630.

Для сравнения они запустили на тестовых платформах игру NBA 2K18 и получили результаты, которые представляют Kirin 980 в очень выгодном свете. Средняя частота кадров на Kirin 980 составила 59.3 к/с, в то время как на Snapdragon 845 средний фреймрейт остановился на 48.6 к/с. Более того, в смартфоне на S845 были проседания FPS до 20 кадров в секунду (а это уже критично), в то время как на K980 таких падений фреймрейта не было.

По сравнению с Snapdragon 845 скорость работы Kirin 980 в играх выше на 22%, эффективность — выше на 32%.

Kirin 980 опередил конкурента и по эффективности. Энергопотребление нового процессора Huawei составило 43.7 милливатт на один кадр, в то время как Snapdragon 845 на прорисовку одного кадра тратил 64.5 мВт. Как тут не вспомнить представленный недавно режим GPU Turbo, который не повышает фреймрейт, а именно улучшает эффективность процессоров Kirin при работе с графикой!

Со-процессоры: двойной NPU и двойной IPS

Разумеется, на презентации Kirin 980 не осталась без внимания тема машинного обучения и искусственного интеллекта, достижениями в области которой разработчики Huawei могут по праву гордиться. Новая однокристальная платформа получила двойной нейронный блок (Neural Processing Unit, NPU) для решения задач, требующих искусственного интеллекта. Благодаря двойному блоку скорость распознавания изображений увеличилась на 220%. В целом новый процессор решает интеллектуальные задачи в два раза быстрее, чем Snapdragon 845, и в три раза быстрее, чем Apple A11 Bionic.
Процессор Kirin 980
Двойной IPS для обработки изображений, поступающих с камер смартфона, тоже внесет посильный вклад в быстродействие, качество работы и автономность грядущих новинок. Благодаря усовершенствованному ISP скорость работы приложения камеры увеличится на 46% (сравнение с Kirin 970), а энергопотребление уменьшиться на 23%.

Kirin 980: итоги

Новый процессор Huawei Kirin 980 кажется действительно интересным и даже эталонным. По вычислительной мощности CPU он превосходит Snapdragon 845 на 37%. Даже по мощности графического адаптера Kirin 980 опережает злейшего конкурента на 22%. Перевес по искусственному интеллекту — двукратный, при этом Kirin 980 во всех режимах расходует намного меньше энергии.

Процессор Kirin 980: характеристики
HiSilicon Kirin 980
Техпроцесс7 нм
Количество ядер8
Тип ядер CPU2x Cortex-A76 + 2x Cortex-A76 + 4x Cortex-A55
Частота2x 2.6 ГГц + 2x 1.92 ГГц + 4x 1.8 ГГц
GPUMali-G76 MP10 GPU, 720 MHz
Память4x 16-bit LPDDR4х, 2133 МГц
МодемLTE Cat.21
Загрузка до 1.4 Гбит/сек
Со-процессоры2x NPU, 2x ISP
Wi-Fiдо 1732 Мбит/с

Процессор получился крутым, с этим не поспоришь. Остается лишь два вопроса: удастся ли перенести эти достижения с тестовой платформы на реальные смартфоны, и каким будет расклад сил после презентации Snapdragon 855 и Apple A12. Ответы получим очень скоро. Анонс новых iPhone состоится 12 сентября, а первые смартфоны на Kirin 980 нам представят 16 октября. Осень обещает быть интересной!

Опрос недели

Какая характеристика смартфона имеет для вас наибольшее значение?
Следите за новостями в Твиттере
Присоединяйтесь к Five-Inches ВКонтакте
Посмотреть Архив опросов

Комментарии

default avatar

atPhone

14.11.2018
Комментируем, не стесняемся!

Присоединиться к обсуждению

* обязательное поле
* обязательное поле