Snapdragon 805: GPU e la rivoluzione 4K
GPU Adreno 420
La nuova GPU ha ora accesso diretto alla memoria principale, mentre il controller nello Snapdragon 805 usa quality of service (QoS) per assicurare che ogni engine (GPU, CPU, ISP) riceva il bandwidth e la latenza che richiede per le prestazioni di picco. Insieme all'incremento nel bandwidth di memoria, anche le cache texture e L2 sono più ampie. La pipeline di rendering dell'Adreno 420 beneficia di un migliorato early z-buffer per una più veloce depth rejection e miglioramenti alle ROPs nel back-end.
Qualcomm non fornisce alcun dettaglio di basso livello sull'architettura grafica oltre a questi miglioramenti generali. Osservando però il grande incremento nel bandwidth di memoria e la cache texture, pensiamo che sia plausibile che l'Adreno 420 abbia più unità texture. Qualcomm non dice se sono stati fatti cambiamenti nel design o nella quantità di unità shader, o persino alla frequenza della GPU, ma in base ai risultati dei nostri benchmark è probabile che uno o dei due o entrambi i punti abbia visto un miglioramento. Secondo Qualcomm, tutti questi miglioramenti aggiungono fino al 40% di prestazioni in più e il 20% di consumi in meno rispetto allo Snapdragon 800 impegnato nel test T-Rex di GFXBenchmark 2.7 a 1920x1080. Vedremo se i nostri benchmark corroboreranno le affermazioni dell'azienda, anche se siamo costretti ad aspettare i prodotti Snapdragon 805 per capire l'impatto del SoC sulla durata della batteria.
L'Adreno 420 fa più che aumentare l'asticella delle prestazioni; migliora anche la qualità del rendering con supporto a OpenGL ES 3.1 e DirectX 11 feature level 11_2 (rispetto al 9_3 dell'Adreno 3xx). Aggiunge inoltre il supporto per i geometry shader e la tessellation hardware dinamica, abbassando in modo rilevante i requisiti del bandwidth di memoria e i consumi, mentre simultaneamente incrementa il dettaglio della scena. Anziché archiviare ulteriori dati geometry mesh nella memoria principale e inserirli nella GPU, la tessellation hardware genera un dettaglio geometrico ulteriore in modo programmatico sul chip senza toccare la memoria principale.
L'immagine sotto mostra il vantaggio visivo della tessellation e secondo Qualcomm, per "questa semplice scena dell'insetto, la tessellation hardware fornisce un risparmio del bandwidth di circa 360 MB/s, e un'occupazione della memoria inferiore pari a circa 20 MB. Per i giochi più ingombranti, l'impatto sulla memoria potrebbe essere nell'ordine dei gigabyte".
Un'altra aggiunta all'Adreno 420 che può sia ridurre l'uso di memoria/bandwidth e migliorare la qualità visiva è il supporto per l'Adaptive Scalable Texture Compression (ASTC), il nuovo formato di compressione texture introdotto nelle OpenGL ES 3.0 (il supporto è attualmente opzionale). ASTC offre agli sviluppatori maggiore flessibilità nella scelta della dimensione texture appropriata e della qualità rispetto al formato ETC2 usato nella precedente generazione Adreno.
Il 420 continua la tradizione Adreno di usare la tecnologia FlexRender di Qualcomm per scegliere dinamicamente tra due differenti metodi di rendering; il rendering immediate-mode e quello tile-based deferred (Adreno usa differenti tecniche rispetto a Imagination Technologies). L'obiettivo di FlexRender è selezionare la tecnica di rendering più efficiente per un dato carico di lavoro. Un'altra caratteristica che riguarda l'efficienza è "Dynamic Clock and Voltage Scaling" (DCVS), che varia dinamicamente le frequenze e le tensioni per ogni core nel SoC. Non è una caratteristica nuova, ma la GPU Adreno 420 aggiunge livelli di energia per un migliore controllo, riducendo l'uso di corrente.
Video 4K
Le TV Ultra HD (UHDTV), con una risoluzione 4K di 3840x2160 pixel, rappresentano l'ultimo standard pronto a rimpiazzare le HDTV a risoluzione 1920x1080. Per ora l'adozione in salotto di questi televisori è lenta, per via dei costi elevati e la generale mancanza di contenuti. La situazione però sta migliorando e ci sono alcune TV 4K vendute a meno di 1000 euro. YouTube permette lo streaming di filmati 4K e anche altri servizi si stanno preparando a colmare il gap.
Per Qualcomm le TV a grande formato non guideranno l'adozione del 4K. L'azienda piuttosto punta su smartphone e tablet, oltre che sulle fotocamere capaci di riprendere in 4K. Con lo Snapdragon 805 Qualcomm vuole dare una spinta in tale direzione. Il chip è in grado di gestire un pannello in 4K - presumibilmente a 60 Hz - e un monitor esterno in 4K/24 Hz.
Mentre i chip Snapdragon 800/801 possono codificare e decodificare video Ultra HD H.264 in hardware, H.265 è gestito in software. Lo Snapdragon 805 fa un passo in avanti decodificando video 4K H.265 in hardware. Dovremo attendere lo Snapdragon 810 nel 2015 per la codifica basata sull'hardware però. Al momento l'805 può catturare/codificare video Ultra HD a 30 Hz e contenuti 1080p fino a 120 Hz. Nella slide sotto Qualcomm suggerisce fino al 75% di risparmio energetico grazie alla funzionalità di decodifica basata sull'hardware dell'805.
Lo Snapdragon 805 include anche l'engine Hollywood Quality Video (HQV) di Qualcomm, una tecnologia acquistata da Integrated Device Technology nel 2011. L'engine HQV si suppone migliori l'immagine riducendo la rumorosità e ottimizzando la formattazione dell'immagine e la conversione da vari formati. Ci sono anche algoritmi di miglioramento dell'immagine per gli scatti a bassa risoluzione.
ISP
Lo Snapdragon 805 conserva il progetto a due ISP (Image Signal Processor) usato in precedenza, ma con un miglioramento prestazionale. È ora in grado di processare a 1.2 Gigapixel/s e catturare immagini fino a 55 MP tramite una combinazione di quattro fotocamere - dalle due nello Snapdragon 800. Gli ingressi ISP aggiuntivi permettono il supporto stereo e alla profondità.
Lo Snapdragon 805 integra anche un sistema di stabilizzazione dell'immagine basato sul giroscopio, una migliore riduzione della rumorosità e l'accelerazione dell'autofocus.