Indhold
- HiSilicon Kirin 990 specifikationer
- Huaweis første integrerede 5G mobile SoC
- Et velkendt CPU-kernedesign
- Kirin 990 GPU og NPU ydeevne løber op
- Fremhæver fotografering i bedste klasse
-
- Hvorfor ikke Cortex-A77 eller Mali-G77?
- Hvad man kan forvente af Kirin 990-telefoner
I IFA 2019 har Huaweis HiSilicon afsløret sin seneste mobile applikationsprocessor - Kirin 990. Dette chipset vil uden tvivl drive den kommende Huawei Mate 30-serie såvel som næste års efterfølger til Huawei P30 Pro.
Efterfølgende fra sidste års Kirin 980 lover 990 opgraderinger til AI-ydelse og netværksfunktioner. Der er også velkendte performanceforstærkninger, selvom måske ikke helt på den måde, som nogle havde forventet. Andre bemærkelsesværdige funktioner inkluderer en in-house maskinlæringsløsning, virksomhedens første 5G integrerede modem og forbedrede billedbehandlingsfunktioner.
Kirin 990 sammenligner meget positivt med chipsets, der i øjeblikket findes på markedet. Huawei er dog altid først ude af porten med sine næste gen-processorer. Vi bliver nødt til at vente på Qualcomms nye Snapdragon-meddelelse mod slutningen af året og Samsungs næste generalsekspert, før vi drager konklusioner om, hvordan næste års flagskibssmartphones sammenlignes.
HiSilicon Kirin 990 specifikationer
Huaweis første integrerede 5G mobile SoC
Samsung forsøgte at stjæle Huawies torden med sin 5G-integrerede Exynos 980-meddelelse, men Kirin 990 er den første flagskibsmodne mobile SoC til at prale af et integreret 5G-modem. Det er også 4G / 5G-multi-mode kompatibel, hvilket betyder, at Kirin 990 understøtter både 4G og 5G-netværk i en enkelt pakke og kan overføre data over begge samtidig for at sikre en solid forbindelse.
Der er to hovedfordele ved integrerede modemer i forhold til de nuværende to-chip implementeringer. Den første er til PCB- og siliciumarealstørrelse, som Huawei var interesseret i at påpege under en præsentation. Kirin 990 tager 36% mindre plads end et Exynos 9825 og 5100 modem eller en Snapdragon 855 og X50 combo. Den anden fordel er, at denne mindre, integrerede løsning bruger mindre strøm, hvilket betyder længere batterilevetid. 5G-modemet er nu også tæt forbundet med en mere effektiv planlægning og kræver ikke en anden blok af DRAM, hvilket sparer både omkostninger og strømforbrug.
Der er ingen understøttelse af mmWave-frekvensbånd i Kirin 990, hvilket er en strålende undladelse. Selvom dette muligvis ikke er et sådant problem, da chipset alligevel ikke kommer til at komme til det mmBølgtunge U.S. Huawei siger, at Japan er det eneste andet marked med bred mmWave-vedtagelse, og selv da ser de det som valgfri snarere end obligatorisk funktion i sin nuværende tilstand. Huawei har stadig sit Balong 5000-modem, hvis det ønsker at frigive en mmWave-kompatibel telefon, men sub-6GHz har Huawei dækket i Kina og Europa i den nærmeste fremtid. Med hensyn til hastigheder toppede 5G-downloads ved 2,3 Gbps, og uploads kan nå 1,25 Gbps.
Interessant nok betjener Huawei 4G- og 5G-varianter af Kirin 990. 4G-modellen tilbyder 1,6 Gbps downloadhastigheder, med 5-kanals bærersamling og 4 × 4 MIMO. Dette er en fleksibel strategi designet til at holde omkostningerne nede på markeder, der ikke ser 5G i et par år til.
Et velkendt CPU-kernedesign
Med arm CPU-kernekonstruktioner, der fortsætter med at skubbe ydeevne ind i bærbar klasse, er smartphone-chip-designere i stigende grad geniale i deres design af multi-core DynamIQ-klynger. Ligesom Kirin 980 tilbyder Kirin 990 tre forskellige CPU-ur- og spændingseffektdomæner, som vi vil kalde de store, midterste og små klynger. Faktisk ser designet faktisk meget ens ud.
Den store klynge huser to Arm Cortex-A76 CPU'er snarere end den nyeste Arm Cortex-A77. Urhastigheden toppes ved 2,86 GHz, op fra 2,6 GHz, hvilket Huawei hævder fører til en ca. 10% præstationsgevinst over Qualcomms Snapdragon 855. I midten ser vi to flere Arm Cortex-A76 kerner med en maksimal urhastighed på 2,36 GHz . Dette er et bemærkelsesværdigt boost til sidste års 1,9 GHz ur og uden tvivl den største ændring af CPU-konfigurationen. Huawei bemærker, at øget ydelse af de midterste kerner forbedrer brugeroplevelsen på tværs af mange ofte anvendte apptyper. Virksomheden hævder stadig også klasseledende strømeffektivitet.
Den midterste CPU-kerne er meget vigtig til daglig brug
Dr. Benjamin Wang - Huawei
Endelig består den lille klynge fire velkendte Cortex-A55-kerner med lav effekt. Disse kerner bruges på tværs af mobile CPU'er fra alle producenter til at håndtere baggrunds- og laveffektopgaver med maksimal energieffektivitet. Valget af en 1,95 GHz urhastighed betyder, at disse kerner kan håndtere nogle mere krævende opgaver, men de fleste af disse flyttes til den midterste klynge for hurtigere gennemførelse. Cache-klok, installationen er identisk med Kirin 980 på tværs af alle kerner.
Kirin 990 holder klyngedesignet 2 + 2 + 4 introduceret med Kirin 980. Yderst ydeevne er blevet udvidet takket være nogle boost af urhastigheder, der kommer fra optimeringer og Huawies fortrolighed med Cortex-A76. I mellemtiden bevares energieffektiviteten ved hjælp af stærkt optimerede mellem- og små klynger. Dog øger uret med at skubbe CPU'erne mod deres grænse, så vi følger nøje med på eventuelle knock-on-effekter på strømforbruget.
Det er lidt skuffende ikke at se de nyeste Arm Cortex-kerner, der vises i Kirin 990. Virksomheden synes tilfreds med CPU-præstation, som den ser ud, noget jeg ikke er uenig i. I stedet har Huawei valgt at fokusere på andre prioriteter. Udover inkluderingen af 5G foretager Kirin 990 nogle store ændringer i dens GPU- og NPU-opsætning.
Huawei vises indhold med sit CPU-design, i stedet for at fokusere på større ydeevne øges andre steder
Kirin 990 GPU og NPU ydeevne løber op
Som med Kirin 990's CPU har GPU-designet de samme Arm Mali-G76-kerner som sidste år. Der er ingen tegn på den nyeste Mali-G77 her. Imidlertid har Huawei dedikeret betydeligt mere siliciumområde til grafisk ydeevne denne gang og kan prale med 16 Mali-G76 kerner inde.
Dette overgår de 10 kerner, der blev brugt i dets tidligere generation, såvel som de 12 Mali-G76-kerner inde i Samsungs Exynos 9820. Huawei hævder også, at Kirin 990 slår Snapdragon 855's Adreno 640 GPU med 6% i ydelsestest og med 20% i energieffektivitet. Effektivitetsgevinsterne kommer fra at bruge et stort antal GPU-kerner, men med et lavere ur. Kirin 990 GPU-klodser ind på kun 600 MHz sammenlignet med 720 MHz i Kirin 980.
Med flere kerner kan Huawei sænke GPU-uret til 600 MHz for at forbedre effektiviteten
En Mali-G76 MP16 GPU-implementering er en stor investering i grafisk silicium-område. SoC udvider dette med en ny "smart cache" eller systemcache, som Qualcomm kalder det i Snapdragon 855. Denne cache er designet til at downloade hukommelse båndbredde, når du kører krævende applikationer, såsom spil, og deles mellem CPU, GPU og NPU. Huawei siger, at dette kan reducere DDR-båndbreddekrav med 15% og forbedre strømforbruget med 12%.
Endelig kan Kirin 990 prale af en forbedret version af Kirin 980s AI-baserede planlægning. Denne software afbalancerer strømforbrug og ydeevne på tværs af CPU, GPU og DRAM og ser frem til den næste ramme for at forudsige den nødvendige balance mellem ressourcer for maksimal effektivitet og ydeevne. Teknologien fungerer på hvert spil, så der sker ingen optimering per app. Interessant nok skalerer planlægningen ikke kun urhastigheder, men styrer dynamisk også kernespændinger til finjustering af styring af strømmen.
Kirin 990 er en ret stor sejr for Huawei og Honor mobile spillere.
Kirin 990 er Huaweis første SoC med flagskib, der indeholder sin interne DaVinci NPU-arkitektur. Dette design blev oprindeligt vist i midten af Kirin 810 tidligere i år.
990 kan prale af en lille NPU til altid anvendte applikationer og en stor NPU til mere krævende arbejdsmængder. Faktisk praler 5G-varianten af Kirin 990 med to store NPU-kerner til endnu mere behandlingskraft. Målet med spillet er den bedste balance mellem effektivitet og effektivitet, med den lille NPU, der tilbyder op til en 24x forbedret strømeffektivitet til arbejdsmængder som skærmlåsning af ansigtsgenkendelse.
De store og små NPU-kerner er begge baseret på den samme arkitektur, som skalerer fra enheder med ultra-lav effekt til skyerservere. Arkitekturen består af tre behandlingsenheder til skalar-, vektor- og terningoperationer. Cube-processoren er designet specifikt til fælles fused multiply-add (FMA) og multiple-akkumulere operationer (MAC). NPU understøtter 16-bit og 8-bit flydende tal.
Kirin 990 er ikke genert over maskinlæringsydelsen. Faktisk hævder Huawei, at det er den mest kraftfulde NPU i mobilområdet, i det mindste når du kører ETH AI-benchmark. DaVinci-designet tilbyder en 1,88x ydelsesforbedring i forhold til den dobbelte NPU inde i Kirin 980.
Fremhæver fotografering i bedste klasse
Huaweis flagskibstelefoner opnåede et solidt omdømme baseret på fremragende fotofunktioner. En del af dette er takket være Huawies billedsignalprocessor (ISP), der går ind i sin femte generation med Kirin 990.
Huaweis seneste internetudbyder øger produktionen med 15%, mens den samme reduktion i strømforbruget foretages. Men denne opgraderings mest overbevisende funktion er væsentligt forbedrede støjreduktionsfunktioner, ned 30% for billeder og 20% for video. Dette fremhæver yderligere Huaweis fotografering med lavt lys til toppen af markedet.
Dette er den første mobile SoC med indbygget DSLR-kvalitet BM3D støjreduktionsteknologi.
Nøglen til disse forbedringer kommer fra introduktionen af blok-matching og 3D-filtrering (BM3D) støjreduktionsunderstøttelse i hardware - en første til smartphones. Denne teknik er typisk forbundet med DSLR-kameraer, og det er en kraftig denoise-algoritme, der kan køres tæt på realtid. Kirin 990 accelererer BM3D ved at køre algoritmen på internetudbyderen med dedikeret hardware. I software ville den samme algoritme simpelthen køre for langsomt og forbruge for meget strøm.
Kirin 990 understøtter op til 64 megapixel kameraer. Virksomheden lyder ikke for urolig over udsigterne til 108MP kameratelefoner, som forventes at ramme markedet snart. For videobuffer understøtter Kirin 990 nu 4K 60fps kodning og dekodning. Chippen implementerer også forbedrede tidsmæssige, rumlige og frekvensbaserede støjreduktionsteknologier.
Hvorfor ikke Cortex-A77 eller Mali-G77?
Det store spørgsmål, der hænger over Kirin 990, er hvorfor bruger den ikke Arm's nyeste Cortex-A77 CPU eller Mali-G77 GPU? Et potent spørgsmål, når både Samsung og MediaTek har produkter, der bruger mindre komponenter, der bruger disse komponenter.
På spørgsmålet beskrev Huawei to hovedårsager: mål for energieffektivitet og suboptimal ydelse på 7nm.
I en tale med Huaweis dr. Benjamin Wang bemærkede han, at ingeniører vurderede Cortex-A77 og Mali-G77 mod det eksisterende valg og fandt, at for de samme ydelser forbruger disse to processorer mere strøm. Mali-G77- og Cortex-A77-kernerne er også lidt større end henholdsvis G76 og A76. Når det kom til GPU, ønskede Huawei flere kerner for at sænke urets spænding og forbedre effektiviteten, hvilket den hævder giver bedre resultater end at flytte til G77. I stedet ser Huawei 5nm som en meget mere passende knude til disse næste gen-chips. Vi bliver nødt til at vente til det næste trin ned, før Huawei vedtager disse kerner.
Hvis du vil udnytte A77 fuldt ud, synes vi, at 5nm-processen er et must
Dr. Benjamin Wang - HuaweiUd over ovenstående bemærkede dr. Wang, at Huaweis ingeniører er blevet meget fortrolige med deres A76 og G76-design i de sidste par år. I stedet for at arbejde fra bunden af et nyt design, har Huawei været i stand til at skubbe ekstra ydelse ud og optimere dele af Kirin 990 for at opnå højere ydelse. Han sammenlignede Samsungs 2,2 GHz Cortex-A77 i Exynos 980 med Kirin 990's A-76 ved 2,86 GHz og hævdede en 10% præstationsgevinst for Kirin. Det lyder lovende, men jeg har stadig vedvarende spørgsmål om bæredygtig ydeevne og magttrækning med disse meget høje ure.
Huawei foreslår, at du ikke altid behøver at gå til de nyeste dele for at opfylde dine designmål, og virksomheden er overbevist om, at Cortex-A76 og Mali-G76 er de bedste komponenter til energieffektivitet og passende brugerydelse, når de fremstiller ved 7nm . Det vil være interessant at se, om Huaweis konkurrenter er uenige, når de lancerer deres egne flagskibsprodukter. Vi kan heller ikke rabat på, at den igangværende handelskonflikt mellem Kina og USA måske også har spillet en rolle i Huawis licensaftaler.
Hvad man kan forvente af Kirin 990-telefoner
Huawei har været mere og mere ambitiøs med Kirin-serien, og 990 tjekker endnu et parti vigtige firsts til den mobile chipset-industri.
Som det første integrerede 5G-flagskib SoC har Huawei indstillet tonen for enheder, der sendes i slutningen af 2019 og 2020. 5G er nu standarden i high-end, til sidst så vidt under-6GHz-support går. Kirin 990 fortsætter også med at skubbe mobilafbildning og maskinlæring / AI fremad, og dette er nøglefunktioner, der holder dens håndsæt øverst på feltet.
På CPU- og GPU-siden rammer chipset alle de rigtige toner, selvom det ikke har smarte nye dele at tippe. CPU-klogt, en beskeden løftning i ydelsen er sikker på at give al den kraft, du har brug for til de daglige opgaver. For spillere lukker Huaweis større, mere effektive GPU-design kløften på sine rivaler. I det mindste for nu.
Den meget forventede Huawei Mate 30-serie vil næsten helt sikkert være den første til at sporte Kirin 990. Jeg, for den ene, kan ikke vente med at sætte Huawies seneste chip gennem sine tempo.
