Apple, Samsung usher в 20 nm, 64-битово поколение смартфони

Това отнема повече време, отколкото първоначално бихме очаквали, но изглежда, че 20nm поколението приложни процесори за смартфони започва да се появява, захранвайки Apple айфон 6 > и 6 плюс >, както и някои версии на Samsung Galaxy Note 4 и Note Edge, които се появяват скоро.

Когато обяви iPhone 6, Apple заяви, че ще се захранва от нов процесор - A8, произведен на 20 nm и че това ще бъде вторият 64-битов процесор на Apple, след A7, който дебютира в iPhone 5s.

Фил Шилер на Apple заяви, че новият процесор има 2 милиарда транзистори в сравнение с 1 милиард на A7, но A8 е с 13 процента по-малък заради преминаването към 20 nm. Той каза, че той има 25 процента по-бърза производителност на процесора и 50 процента по-бърза графика от A7, използван в iPhone 5s. Но освен това, той не даде много подробности.

Това е нормално за Apple, но обикновено след като устройствата се доставят, трети страни разделят чипа и го изследват, за да ни дадат повече подробности. За A8, Chipworks има първите истински подробности и е работил с Anandtech, за да направи някои образовани предположения относно характеристиките на чипа.

Формата A8 е с размер 89 mm ², в сравнение със 104 mm ² на A7. Chipworks твърди, че изглежда чипът е произведен по 20nm процес на TSMC, както беше широко разпространено, вместо 28nm процеса на Samsung, използван от A7. Той все още е двуядрен процесор, а процесорните ядра изглеждат подобрена версия на Cyclone ядра, използвани в A7, и двете базирани на 64-битовия набор от инструкции на ARMv8. Графиката също е подобрена, вероятно на PowerVR GX6450 на Imagination Technologies, който все още има четири ядра на графичния процесор, макар и с други подобрения.

Chipworks отбелязва, че някои от структурите вътре в чипа, по-специално 4MB памет SRAM, не се свиха с 50 процента, които обикновено очаквате за всеки възел - ако всичко следва точно закона на Мур. Но въпреки това чипът е с 13 процента по-малък от A7, въпреки твърденията на Apple за почти удвояване на броя на транзисторите. Като се има предвид, че броя на ядрото за процесора и графичния процесор остават същите, а количеството кеш на SRAM изглежда също остава постоянно, изглежда вероятно Apple да използва допълнителните транзистори за повече функции, за да подобри производителността и да направи чипа по-голяма ефективен. Всъщност при обявяването Шилер каза, че чипът е до 50 процента по-енергийно ефективен и е проектиран да предлага по-устойчиви характеристики.

Обърнете внимание, че Apple има контрол над операционната система и процесора, така че може да създаде 64-битова версия на iOS, която да придружава 64-битовия процесор. Но 64-битовото качество не се използва, за да позволи повече основна DRAM памет в устройствата (тъй като 32-битовите процесори ще позволят само 4GB пространство в паметта). Chipworks и Anandtech предполагат, че iPhone 6 има само 1GB памет в сравнение с 2 или 3GB памет в повечето телефони от висок клас. Но 64-битовият набор от инструкции ARMv8 изглежда изглежда по-ефективен.

Междувременно изглежда, че Samsung доставя версия на Galaxy Note 4 с 20 nm 64-битов процесор на някои пазари. При обявяването, Samsung заяви, че ще има две версии на телефона - една с 2.7GHz Qualcomm Snapdragon 805, която е версията, която ще получим в САЩ, и една със Samsung Exynos 5433 с ядра, работещи на 1.9 и 1.3 GHz.

Чиповият бизнес на Samsung обяви процесора за приложения Exynos 5 Octa 5430, който се произвежда по 20nm процес на Samsung, с четири ядра на Cortex-A15 от 1.8GHz и четири ядра 1.3 GHz Cortex-A7 в конфигурация big.LITTLE. Това е 32-битов процесор, по същество свиване на 28nm Exynos 5422.

Anandtech казва, че 5433, който все още не е посочен в уебсайта на Samsung, всъщност има четири 1.9GHz Cortex-A57s и четири 1.3GHz Cortex-A53 ядра с 64-битови ядра на ARM в конфигурация big.LITTLE. Както споменахме по-рано, 64-битовият набор от инструкции изглежда по-мощен и има подобрени функции за управление на мощността, но телефонът почти сигурно ще работи в 32-битов режим, отчасти защото фърмуера и текущата версия на Android поддържат само 32-битова работа. Но той се придвижва до графика на Mali T-760, която трябва да подобри графичната производителност.

Междувременно Qualcomm започна да доставя 64-битови чипове в своята Snapdragon 610 линия, включително Snapdragon 615, който се използва в HTC Desire 820. Snapdragon 615 има четири ядра на ARG Cortex-A53 с 1, 5 GHz и четири 1GHz Cortex-A53 ядра, но отново телефонът работи в 32-битов режим, поради състоянието на фърмуера и операционната система. Тези чипове се произвеждат по 28nm процес на TSMC.

Първият 20 nm чип на Qualcomm е планиран да бъде Snapdragon 810 с четири 64-битови ядра ARM Cortex-A57 CPU, работещи на скорост до 2 GHz и четири ядра Cortex-A53, заедно с по-бърза графика и интегриран LTE категория 6 модем. Очаква се това да се вземе проба скоро и да се дължи на продуктите през първата половина на 2015 г.

(И разбира се, Intel вече доставя 22 nm и дори започва да доставя 14 nm чипове за таблети с Windows, като семейството Core поддържа 64-битови и има своите 22 nm Atom продукти за Android и Windows таблети.)

Вероятно скоро ще видим и Android L, което обещава реална 64-битова поддръжка за екосистемата Android. Така че след много чакане, изглежда, че ерата на 64-битовите, 20 nm процесори за приложения зазорява за смартфони и таблетите не могат да изостават нито един от двамата.