Architettura
Qualcomm ha mantenuto molto riserbo sul design dei suoi ultimi processori. Diversamente da ARM che invece tende a comunicare più informazioni possibili, Qualcomm è molto più simile ad Apple, soprattutto per quanto riguarda le GPU.
Il passaggio dal processo produttivo HKMG a 20 nm di TSMC a quello FinFET 14 nm di Samsung dovrebbe mitigare i problemi termici dello Snapdragon 810, permettendo all'820 di usare meno energia o di raggiungere velocità di funzionamento più alte. Secondo Qualcomm, con la "CPU Kryo lo Snapdragon 820 riesce a raggiungere il doppio delle prestazioni, con il doppio dell'efficienza", a confronto della CPU A57 dello Snapdragon 810.
È sicuramente un'affermazione molto forte, ma considerando i problemi riscontrati con l'810 e le ottime prestazioni del Samsung Exynos 7420, basato sul processo FinFET LPE a 14 nm di Samsung, potrebbe essere possibile. Non è chiaro se l'820 userà il processo FinFET LPP 14 nm di seconda generazione, che secondo Samsung è in grado di funzionare fino al 10% più velocemente.
Con l'aumentare della complessità dei carichi mobile, anche i SoC diventano più complessi. Un parametro in evoluzione è il numero di core; si va dal design dell'Apple A9, che usa due core, fino al MediaTek Helio X20, che usa dieci core in configurazione big.LITTLE. Secondo Tim McDonough, il vice-presidente Marketing di Qualcomm, afferma che "le persone non necessitano realmente più di quattro core".
Mentre si potrebbe avviare un acceso dibattito su questa affermazione, la nuova CPU Kyro è dotata di quattro core, organizzati in due cluster, in configurazione eterogenea. Mentre l'architettura base dei core è identica per tutti, i cluster sono ottimizzati per operare a differenti frequenze e livelli di consumo, un approccio simile al big.LITTLE di ARM.
Due core Kryo a basso consumo operano a frequenze fino a 1.6 GHz e condividono 512 KB di cache L2. Il secondo paio di core lavora a frequenza massima di 2.2 GHz con 1 MB di cache L2. Mentre le due cache non sono condivise tra i core, le due memorie usano un meccanismo per mantenere coerenza tra i dati. Diversamente dall'Apple A9, lo Snapdragon 820 non si avvale di cache L3. Qualcomm ha valutato se implementare questa memoria, ma poi ha deciso di farne a meno poiché i benefici prestazionali non avrebbero giustificato il maggior consumo energetico. Qualcomm non ha rilasciato alcun dettaglio più specifico dell'architettura di Kryo, quindi per ora non possiamo dirvi altro.
La famiglia Snapdragon 8xx
| Snapdragon 820 | Snapdragon 810 | Snapdragon 805 | Snapdragon 801 | |
|---|---|---|---|---|
| Processo produttivo | 14nm FinFET | 20nm HKMG | 28nm HPm | 28nm HPm |
| Architettura | ARMv8-A (32/64-bit) | ARMv8-A (32/64-bit) | ARMv7-A (32-bit) | ARMv7-A (32-bit) |
| CPU | Qualcomm Kryo (2x @ 2.15GHz + 2x @ 1.59GHz) | ARM Cortex-A57 (4x @ 2.0GHz) + ARM Cortex-A53 (4x @ 1.5GHz) [big.LITTLE] | Qualcomm Krait 450 (4x @ 2.65GHz) | Qualcomm Krait 400 (4x @ 2.45GHz) |
| GPU | Qualcomm Adreno 530 @ 624MHz | Qualcomm Adreno 430 @ 630MHz | Qualcomm Adreno 420 @ 600MHz | Qualcomm Adreno 330 @ 578MHz |
| Memorie | LPDDR4-1866 2x 32-bit (29.9GBps) | LPDDR4-1600 2x 32-bit (25.6GBps) | LPDDR3-800 2x 64-bit (25.6GBps) | LPDDR3-800/933 2x 32-bit (12.8/14.9GBps) |
| DSP | Hexagon 680 @ less than 1GHz | Hexagon V56 @ 800MHz | Hexagon V50 @ 800MHz | Hexagon V50 @ 800MHz |
| Modem integrato | X12, LTE Cat 12/13, up to 600 Mbps DL & 150 Mbps UL | X10, LTE Cat 9, up to 450 Mbps | X | MDM9x25, LTE Cat 4, up to 150 Mbps |
Mentre le informazioni su Kryo sono scarse, i dettagli sulla GPU Adreno 530 sono totalmente inesistenti. Oltre al nome, l'unica cosa che conosciamo è la velocità di funzionamento, cioè da 133 a 624 MHz. Cercando di spillare altre informazioni a Qualcomm, quello che ci è stato detto è che sono state effettuate delle piccole modifiche al design, quindi significa che l'Adreno 530 non è una riprogettazione drastica, ma un'evoluzione del design del 430. Uno dei cambiamenti menzionati è stato il miglior uso della compressione dei dati che riduce il consumo energetico.
Considerando l'approccio eterogeneo di Qualcomm, non è una sorpresa la possibilità da parte della GPU e CPU di accedere alle cache disponibili, permettendo lo scambio dei dati, siccome entrambi i processori usano indirizzi virtuali a 64 bit. L'Adreno 530 supporta API aggiornate con gli ultimi standard, tra cui OpenGL ES 3.1 + AEP, DirectX 12 e Vulkan. Come per l'Adreno 430, il 530 include blocchi per accelerare la tessellation.
Lo Snapdragon 820 integra anche un nuovo ISP e un DSP (Hexagon 680). Entrambi offrono un significativo aumento di prestazioni rispetto alla generazione precedente, e possono anche lavorare assieme per portare a termine delle operazioni che richiederebbero il doppio del tempo, risparmiando nel contempo il 40% di energia.