Съдържание
- HiSilicon Kirin 990 спецификации
- Първият интегриран 5G мобилен SoC на Huawei
- Познат дизайн на ядрото на процесора
- Kirin 990 GPU и NPU производителността се увеличава
- Захранване на най-добрата в класа фотография
-
- Защо не Cortex-A77 или Mali-G77?
- Какво да очакваме от телефоните на Kirin 990
На IFA 2019 HiSilicon на Huawei представи най-новия си процесор за мобилни приложения - Kirin 990. Този чипсет несъмнено ще захранва предстоящата серия Huawei Mate 30, както и наследника на Huawei P30 Pro за следващата година.
Следвайки миналата година Kirin 980, 990 обещава подобрения на AI производителността и възможностите за работа в мрежа. Има и познати повишения на производителността, макар че може би не съвсем по начина, по който някои са очаквали. Други забележителни функции включват вътрешно решение за машинно обучение, първият интегриран 5G модем на компанията и подобрени възможности за обработка на изображения.
Kirin 990 се сравнява много благоприятно с чипсетите, които в момента са на пазара. Въпреки това, Huawei винаги е първи извън вратата със своите следващи поколения процесори. Ще трябва да изчакаме новото съобщение на Qualcomm за Snapdragon към края на годината и Samsung от следващото поколение Exynos, преди да направим изводи за това, как се сравняват водещите смартфони за следващата година.
HiSilicon Kirin 990 спецификации
Първият интегриран 5G мобилен SoC на Huawei
Samsung се опита да открадне гръмотевицата на Huawei с 5G-интегрираното си съобщение Exynos 980, но Kirin 990 е първият флагмански мобилен SoC, който може да се похвали с интегриран 5G модем. Той също е съвместим с 4G / 5G мулти режим, което означава, че Kirin 990 поддържа както 4G, така и 5G мрежи в един пакет и може да прехвърля данни по двете едновременно, за да осигури стабилна връзка.
Има две основни предимства на интегрираните модеми пред настоящите реализации с два чипа. Първият е за размер на печатни платки и силиций, както Huawei искаше да посочи по време на презентация. Kirin 990 заема 36% по-малко място от Exynos 9825 и 5100 модем или Snapdragon 855 и X50 комбо. Второто предимство е, че това по-малко, интегрирано решение консумира по-малко енергия, което означава по-дълъг живот на батерията. 5G модемът сега също е плътно съчетан с по-ефективен график и не изисква втори блок DRAM, спестявайки както разходите, така и консумацията на енергия.
В Kirin 990 няма поддръжка за честотни ленти mmWave, което е ярък пропуск. Въпреки че това може да не е такъв проблем, тъй като чипсетът така или иначе няма да си проправи път към mmWave-heavy САЩ. Huawei заявява, че Япония е единственият друг пазар с широко възприемане на mmWave и дори тогава, те я разглеждат като незадължителна, а не като задължителна функция в сегашното си състояние. Huawei все още има своя модем Balong 5000, ако иска да пусне телефон, способен на mmWave, но под 6GHz Huawei покрива в Китай и Европа в близко бъдеще. По отношение на скоростта 5G изтегля пик при 2.3 Gbps, а качването може да достигне 1.25 Gbps.
Интересното е, че Huawei обслужва 4G и 5G варианти на Kirin 990. Моделът 4G предлага скорост на изтегляне 1.6 Gbps, с 5-канално агрегация на носители и 4 × 4 MIMO. Това е гъвкава стратегия, предназначена да ограничи разходите на пазарите, които няма да видят 5G за още няколко години.
Познат дизайн на ядрото на процесора
С основни дизайнерски процесори на Arm, които продължават да привличат производителността си в клас лаптопи, дизайнерите на чипове за смартфони са все по-гениални в своя дизайн на многоядрени DynamIQ клъстери. Подобно на Kirin 980, Kirin 990 предлага три отделни CPU часовника и домейни за захранване на напрежението, които ще наречем големи, средни и малки клъстери. Всъщност дизайнът наистина изглежда много подобен.
Големият клъстер съдържа два процесора Arm Cortex-A76, а не най-новият Arm Cortex-A77. Тактовата честота достига максимална скорост от 2.86 GHz, нагоре от 2.6 GHz, което Huawei твърди, че води до приблизително 10% печалба при производителността на Snapdragon 855 на Qualcomm. В средата виждаме още две ядра Arm Cortex-A76 с максимална тактова честота от 2,36 GHz , Това е забележително увеличение на миналогодишния тактова честота от 1,9 GHz и може би най-голямата промяна в конфигурацията на процесора. Huawei отбелязва, че повишаването на производителността на средните ядра подобрява потребителското изживяване в много често използвани типове приложения. Компанията все още претендира за водеща в класа енергийна ефективност.
Средното ядро на процесора е много важно за ежедневна употреба
Д-р Бенджамин Ванг - Huawei
И накрая, малкият клъстер се състои от четири познати ядра Cortex-A55 с ниска мощност. Тези ядра се използват в мобилни процесори от всички производители, за да се справят със задачите на фона и ниската мощност с максимална енергийна ефективност. Изборът на тактова честота от 1.95 GHz означава, че тези ядра могат да се справят с някои по-взискателни задачи, но повечето от тях ще бъдат преместени в средния клъстер за по-бързо завършване. Кеш разумно, настройката е идентична с Kirin 980 във всички ядра.
Kirin 990 поддържа дизайна на клъстери 2 + 2 + 4, представен с Kirin 980. Изпълнението на най-високия клас е разширено благодарение на увеличаването на скоростта на тактовите честоти, което се дължи на оптимизациите и познаването на Huawei с Cortex-A76. Междувременно енергийната ефективност се запазва чрез използването на силно оптимизирани средни и малки клъстери. Увеличаването на часовника обаче тласка процесорите към техния лимит, така че внимателно ще следим за евентуални последващи ефекти върху консумацията на енергия.
Малко е разочароващо да не виждам най-новите ядра на Arm Cortex, представени в Kirin 990. Компанията изглежда доволна от производителността на процесора в сегашния си вид, нещо, с което не съм съгласен. Вместо това Huawei избра да се съсредоточи върху други приоритети. Освен включването на 5G, Kirin 990 прави някои големи промени в своите настройки на GPU и NPU.
Huawei изглежда съдържание със своя процесорен дизайн, вместо това се фокусира върху по-голяма производителност в други места
Kirin 990 GPU и NPU производителността се увеличава
Както при процесора на Kirin 990, графичният процесор разполага със същите ядра Arm Mali-G76 като миналата година. Тук няма следи от най-новия Mali-G77. Този път обаче Huawei е посветил значително повече силиконова площ на графичните характеристики, като се е похвалил с 16 ядра Mali-G76 вътре.
Това надминава 10-те ядра, използвани в продукта от предишното му поколение, както и 12-те ядра Mali-G76 в Samsung Exynos 9820. Huawei също твърди, че Kirin 990 побеждава Adreno 640 GPU от Snapdragon 855 с 6% в тестовете за ефективност и с 20% в енергийна ефективност. Повишената ефективност идва от използването на голям брой ядра на GPU, но с по-нисък часовник. Kirin 990 GPU работи с честота от едва 600 MHz в сравнение със 720 MHz в Kirin 980.
Включването на повече ядра позволява на Huawei да свали тактовия графичен процесор до 600 MHz за подобрена енергийна ефективност
Реализацията на графичен процесор Mali-G76 MP16 е мощна инвестиция в областта на графичния силиций. SoC допълва това с нова памет „интелигентен кеш“ или системен кеш, както Qualcomm го нарича в Snapdragon 855. Този кеш е предназначен да разтовари честотната лента на паметта при изпълнение на взискателни приложения, като например игри, и се споделя между процесора, GPU , и NPU. Huawei заявява, че това може да намали изискванията за честотна лента на DDR с 15% и да подобри консумацията на енергия с 12%.
И накрая, Kirin 990 може да се похвали с подобрена версия на AI-базиран график на Kirin 980. Този софтуер балансира консумацията на енергия и производителността в процесора, графичния процесор и DRAM, гледайки напред към следващия кадър, за да прогнозира необходимия баланс на ресурси за максимална енергийна ефективност и производителност. Технологията работи във всяка игра, така че не се извършва оптимизация на приложение. Интересното е, че планировчикът не само мащабира тактовите скорости, но и динамично управлява основните напрежения също за фино настройване на управлението на мощността.
Kirin 990 е доста голяма печалба за мобилните геймъри Huawei и Honor.
Kirin 990 е първият водещ SoC на Huawei, който представя своята вътрешна архитектура DaVinci NPU. Първоначално този дизайн се появи вътре в средния клас Kirin 810 по-рано тази година.
990 може да се похвали с малък NPU за постоянно включени приложения и голям NPU за по-взискателни натоварвания. Всъщност 5G вариантът на Kirin 990 може да се похвали с две големи NPU ядра за още по-голяма мощност на обработка. Целта на играта е най-добрият баланс на енергийна ефективност, като малкият NPU предлага до 24 пъти подобрение на енергийната ефективност за натоварвания като разпознаване на лице за отключване на екрана.
Големите и малки NPU ядра се базират на една и съща архитектура, която мащабира от устройства с ниска мощност до облачни сървъри. Архитектурата се състои от три обработващи единици за скаларни, векторни и кубни операции. Кубичният процесор е създаден специално за операции с обща кондензирана мултипликация (FMA) и многократно натрупване (MAC). NPU поддържа 16-битови и 8-битови числа с плаваща запетая.
Kirin 990 не се стеснява от производителността на машинно обучение. Всъщност Huawei твърди, че това е най-мощният NPU в мобилното пространство, поне при изпълнение на показателя ETH AI. Дизайнът на DaVinci предлага 1.88x подобрение на производителността спрямо двойния NPU в Kirin 980.
Захранване на най-добрата в класа фотография
Водещите телефони на Huawei спечелиха солидна репутация, базирана на отлични възможности за снимки. Част от това е благодарение на процесора за изображение на сигнали (ISP) на Huawei, който влиза в петото си поколение с Kirin 990.
Последният ISP на Huawei увеличава производителността с 15%, като същевременно намалява консумацията на енергия. Но най-впечатляващата функция на тази надстройка е значително подобрените възможности за намаляване на шума, намаление с 30% за изображения и 20% за видео. Това допълнително извежда фотографията с ниска осветеност на Huawei на върха на пазара.
Това е първият мобилен SoC с вградена технология за намаляване на шума BM3D от клас DSLR.
Ключът към тези подобрения идва от въвеждането на поддръжка на блок-съвпадение и 3D филтриране (BM3D) за намаляване на шума в хардуера - първо за смартфоните. Тази техника обикновено се свързва с DSLR камери и това е мощен алгоритъм за denoise, който може да се изпълнява в близост до реално време. Kirin 990 ускорява BM3D, като пуска алгоритъма на ISP със специален хардуер. В софтуера същият алгоритъм просто би работил твърде бавно и ще консумира твърде много енергия.
Kirin 990 поддържа до 64-мегапикселова камера. Компанията не звучи твърде тревожно относно перспективата за телефони с 108MP камера, които се очаква да навлязат на пазара скоро. За видео буфери, Kirin 990 вече поддържа 4K 60fps кодиране и декодиране. Чипът също така прилага подобрени технологии за намаляване на шума във времето, пространството и честотата.
Защо не Cortex-A77 или Mali-G77?
Големият въпрос, надвиснал над Kirin 990, е защо той не използва най-новия процесор Cortex-A77 Corm-A77 или GPU Mali-G77? Мощен въпрос, когато и Samsung, и MediaTek имат продукти от по-нисък клас, използващи тези компоненти.
На въпроса Huawei очерта две основни причини: цели за енергийна ефективност и неоптимална производителност на 7 nm.
Говорейки с д-р Бенджамин Уанг на Huawei, той отбеляза, че инженерите оценяват Cortex-A77 и Mali-G77 спрямо съществуващия си избор и откриха, че за една и съща производителност тези два процесора консумират повече енергия. Ядрата Mali-G77 и Cortex-A77 също са малко по-големи от G76 и A76 съответно. Когато стигна до графичния процесор, Huawei искаше повече ядра за понижаване на напрежението на часовника и подобряване на ефективността, която според него осигурява по-добри резултати от преместването на G77. Вместо това Huawei вижда 5nm като много по-подходящ възел за тези чипове от следващото поколение. Ще трябва да изчакаме следващата стъпка надолу, преди Huawei да приеме тези ядра.
Ако искате да използвате напълно A77, смятаме, че 5nm процесът е задължителен
Д-р Бенджамин Ванг - HuaweiВ допълнение към горното, д-р Ванг отбеляза, че инженерите на Huawei са се запознали много с дизайна си A76 и G76 през последните няколко години. Вместо да работи от нулата върху нов дизайн, Huawei успя да изтръгне допълнителна производителност и да оптимизира части от Kirin 990, за да постигне по-висока производителност. Той сравни 2,2GHz Cortex-A77 на Samsung в Exynos 980 с A-76 на Kirin 990 при 2,86 GHz и спечели 10% производителност за Kirin. Това звучи обещаващо, но все още имам закъсняли въпроси относно устойчивото представяне и захранването с тези много високи часовници.
Huawei предлага, че не винаги трябва да отидете на най-новите части, за да постигнете своите дизайнерски цели, а компанията е убедена, че Cortex-A76 и Mali-G76 са най-добрите компоненти за енергийна ефективност и подходяща ефективност на потребителите при производството на 7nm , Ще бъде интересно да се види дали съперниците на Huawei не са съгласни, когато пускат свои собствени водещи продукти. Също така не можем да отхвърлим, че продължаващият търговски спор между Китай и САЩ може също да е участвал в лицензионните споразумения на Huawei.
Какво да очакваме от телефоните на Kirin 990
Huawei става все по-амбициозен с гамата Kirin и 990 отчита поредната партида от важни първи за индустрията на мобилните чипсети.
Като първи интегриран 5G флагман SoC, Huawei е определил тона за доставките на устройства в края на 2019 г. и 2020 г. 5G вече е стандартът в най-високия клас, най-сетне що се отнася до под-6GHz поддръжката. Kirin 990 също продължава да прокарва мобилни изображения и машинно обучение / AI напред и това са ключови възможности, които поддържат мобилните телефони в горната част на полето.
От страна на процесора и графичния процесор, чипсетът удря всички правилни бележки, дори и да няма фантазии за нови части, които да прослушвате. За процесора, скромното повишаване на производителността е сигурно, за да осигури цялата сила, която ще ви е необходима за ежедневните задачи. За геймърите, по-големият и по-ефективен дизайн на графичния процесор на Huawei затваря празнината на своите конкуренти. Поне засега.
Очакваната дългоочаквана серия Huawei Mate 30 почти със сигурност ще бъде първата, която ще представи Kirin 990. Аз, от една страна, нямам търпение да пусна най-новия чип на Huawei през крачките си.
