![First 4nm chip! Huawei will not be defeated! Mate 50 brings 3 new technologies!|Kirin 990|TSMC|5G](https://i.ytimg.com/vi/uN6v3MyXdgs/hqdefault.jpg)
Zawartość
- HiSilicon Kirin 990 dane techniczne
- Pierwszy zintegrowany mobilny układ SoC 5G firmy Huawei
- Znajomy projekt rdzenia procesora
- Wydajność procesora graficznego Kirin 990 i NPU rośnie
- Skorzystaj z najlepszej w swojej klasie fotografii
-
- Dlaczego nie ma Cortex-A77 lub Mali-G77?
- Czego można oczekiwać od telefonów Kirin 990
Na IFA 2019 Huawei HiSilicon zaprezentował swój najnowszy procesor aplikacji mobilnych - Kirin 990. Ten chipset niewątpliwie zasili nadchodzącą serię Huawei Mate 30, a także przyszłorocznego następcę Huawei P30 Pro.
W nawiązaniu do zeszłorocznego Kirin 980, 990 obiecuje ulepszenia wydajności AI i możliwości sieciowych. Istnieją również znane ulepszenia wydajności, choć może nie do końca takie, jakich się spodziewali. Inne godne uwagi funkcje obejmują wewnętrzne uczenie maszynowe, pierwszy w firmie zintegrowany modem 5G oraz ulepszone możliwości przetwarzania obrazu.
Kirin 990 bardzo dobrze wypada w porównaniu z chipsetami, które są obecnie na rynku. Jednak Huawei jest zawsze pierwszy w swoim rodzaju dzięki procesorom nowej generacji. Będziemy musieli poczekać na ogłoszenie Qualcomm Snapdragon pod koniec roku i Exynos następnej generacji Samsunga, zanim wyciągniemy wnioski na temat porównania flagowych smartfonów w przyszłym roku.
HiSilicon Kirin 990 dane techniczne
Pierwszy zintegrowany mobilny układ SoC 5G firmy Huawei
Samsung próbował ukraść grzmoty Huawei za pomocą ogłoszenia Exynos 980 zintegrowanego z 5G, ale Kirin 990 to pierwszy flagowy mobilny SoC z wbudowanym modemem 5G. Jest również zgodny z wieloma trybami 4G / 5G, co oznacza, że Kirin 990 obsługuje zarówno sieci 4G, jak i 5G w jednym pakiecie i może przesyłać dane przez oba jednocześnie, aby zapewnić solidne połączenie.
Istnieją dwie główne zalety zintegrowanych modemów w porównaniu z obecnymi implementacjami dwóch układów. Pierwszy dotyczy wielkości powierzchni PCB i silikonu, o czym Huawei chciał wspomnieć podczas prezentacji. Kirin 990 zajmuje o 36% mniej miejsca niż modem Exynos 9825 i 5100 lub kombinacja Snapdragon 855 i X50. Drugą zaletą jest to, że to mniejsze, zintegrowane rozwiązanie zużywa mniej energii, co oznacza dłuższą żywotność baterii. Modem 5G jest teraz ściśle powiązany z bardziej wydajnym harmonogramem i nie wymaga drugiego bloku pamięci DRAM, co pozwala zaoszczędzić zarówno na kosztach, jak i zużyciu energii.
Kirin 990 nie obsługuje pasm częstotliwości mmWave, co jest rażącym pominięciem. Chociaż może to nie być taki problem, ponieważ chipset i tak nie trafi do Stanów Zjednoczonych o dużej masie fal. Huawei twierdzi, że Japonia jest jedynym innym rynkiem z szerokim przyjęciem mmWave, i nawet wtedy postrzegają go jako opcję opcjonalną, a nie obowiązkową w obecnym stanie. Huawei nadal ma modem Balong 5000, jeśli chce wypuścić telefon obsługujący mmWave, ale sub-6GHz obejmuje Huawei w Chinach i Europie w najbliższej przyszłości. Pod względem prędkości pobieranie 5G osiąga szczyt 2,3 Gb / s, a przesyłanie może osiągnąć 1,25 Gb / s.
Co ciekawe, Huawei obsługuje wersje 4G i 5G Kirin 990. Model 4G oferuje prędkość pobierania 1,6 Gb / s, z agregacją 5 kanałów i 4 × 4 MIMO. Jest to elastyczna strategia opracowana w celu obniżenia kosztów na rynkach, na których nie będzie 5G przez kilka kolejnych lat.
Znajomy projekt rdzenia procesora
Ponieważ konstrukcje rdzeni procesorów Arm nadal podnoszą wydajność w klasie laptopów, projektanci układów smartfonów są coraz bardziej pomysłowi w projektowaniu wielordzeniowych klastrów DynamIQ. Podobnie jak Kirin 980, Kirin 990 oferuje trzy różne domeny mocy zegara i napięcia procesora, które nazwiemy dużą, średnią i małą grupą. W rzeczywistości projekt wygląda bardzo podobnie.
Duży klaster mieści dwa procesory Arm Cortex-A76 zamiast najnowszego Arm Cortex-A77. Szybkość zegara osiąga maksimum przy 2,86 GHz, w porównaniu z 2,6 GHz, co, jak twierdzi Huawei, prowadzi do około 10% wzrostu wydajności w porównaniu z Snapdragonem 855 Qualcomma. W środku widzimy dwa kolejne rdzenie Arm Cortex-A76 o maksymalnej taktowaniu 2,36 GHz . Jest to znaczący wzrost w stosunku do zeszłorocznego zegara 1,9 GHz i prawdopodobnie największa zmiana w konfiguracji procesora. Huawei zauważa, że zwiększenie wydajności środkowych rdzeni poprawia wrażenia użytkownika w wielu powszechnie używanych typach aplikacji. Firma nadal utrzymuje wiodącą w swojej klasie efektywność energetyczną.
Środkowy rdzeń procesora jest bardzo ważny w codziennym użytkowaniu
Dr Benjamin Wang - HuaweiWreszcie mały klaster składa się z czterech znanych rdzeni Cortex-A55 o niskiej mocy. Rdzenie te są używane we wszystkich mobilnych procesorach wszystkich producentów do obsługi zadań w tle i zadań o niskim poborze mocy przy maksymalnej wydajności energetycznej. Wybór częstotliwości zegara 1,95 GHz oznacza, że rdzenie te mogą obsługiwać bardziej wymagające zadania, ale większość z nich zostanie przesunięta do środkowego klastra w celu szybszego ukończenia. Jeśli chodzi o pamięć podręczną, konfiguracja jest identyczna jak Kirin 980 we wszystkich rdzeniach.
Kirin 990 utrzymuje konstrukcję klastra 2 + 2 + 4 wprowadzoną wraz z Kirin 980. Najwyższa wydajność została zwiększona dzięki pewnemu przyspieszeniu taktowania, które powstało w wyniku optymalizacji i znajomości Huawei z Cortex-A76. Tymczasem efektywność energetyczna jest utrzymywana dzięki zastosowaniu wysoce zoptymalizowanych średnich i małych klastrów. Jednak zwiększenie taktowania przesuwa procesory w kierunku ich limitu, dlatego będziemy uważnie obserwować wszelkie efekty uboczne zużycia energii.
To trochę rozczarowujące, że nie widzę najnowszych rdzeni Arm Cortex na wystawie w Kirin 990. Firma wydaje się zadowolona z wydajności procesora w obecnym stanie, z czym się nie zgadzam. Zamiast tego Huawei postanowił skupić się na innych priorytetach. Oprócz włączenia 5G, Kirin 990 wprowadza pewne duże zmiany w konfiguracji GPU i NPU.
Huawei wydaje się być zadowolony ze swojej konstrukcji procesora, zamiast tego skupiając się na większej poprawie wydajności gdzie indziej
Wydajność procesora graficznego Kirin 990 i NPU rośnie
Podobnie jak w przypadku procesora Kirin 990, układ GPU zawiera te same rdzenie Arm Mali-G76, co w zeszłym roku. Tutaj nie ma śladu najnowszego Mali-G77. Tym razem Huawei poświęcił znacznie więcej krzemu na wydajność grafiki, szczycąc się 16 rdzeniami Mali-G76.
To przewyższa 10 rdzeni zastosowanych w produkcie poprzedniej generacji, a także 12 rdzeni Mali-G76 w Samsung Exynos 9820. Huawei twierdzi również, że Kirin 990 pokonuje procesor graficzny Adreno 640 Snapdragon 855 o 6% w testach wydajności i o 20% w efektywności energetycznej. Wzrost wydajności wynika z zastosowania dużej liczby rdzeni GPU, ale z niższym zegarem. Procesor graficzny Kirin 990 osiąga zaledwie 600 MHz w porównaniu do 720 MHz w Kirin 980.
Dzięki większej liczbie rdzeni Huawei może upuścić zegar GPU do 600 MHz w celu poprawy wydajności energetycznej
Implementacja procesora graficznego Mali-G76 MP16 to ogromna inwestycja w obszar grafiki krzemowej. SoC rozszerza tę funkcję o nową „inteligentną pamięć podręczną” lub pamięć podręczną systemu, jak Qualcomm nazywa ją w Snapdragon 855. Ta pamięć podręczna została zaprojektowana w celu zmniejszenia przepustowości pamięci podczas uruchamiania wymagających aplikacji, takich jak gry, i jest współdzielona przez procesor, GPU i NPU. Huawei twierdzi, że może to zmniejszyć wymagania dotyczące przepustowości DDR o 15% i poprawić zużycie energii o 12%.
Na koniec Kirin 990 może pochwalić się ulepszoną wersją harmonogramu opartego na sztucznej inteligencji Kirin 980. To oprogramowanie równoważy zużycie energii i wydajność procesora, karty graficznej i pamięci DRAM, patrząc w przyszłość na następną ramkę, aby przewidzieć wymaganą równowagę zasobów w celu uzyskania maksymalnej wydajności energetycznej i wydajności. Technologia działa w każdej grze, więc nie ma potrzeby optymalizacji aplikacji. Co ciekawe, program planujący nie tylko skaluje prędkości zegara, ale także dynamicznie zarządza napięciem rdzenia w celu precyzyjnego dostrojenia zarządzania energią.
Kirin 990 to całkiem spore zwycięstwo dla mobilnych graczy Huawei i Honor.
Kirin 990 to pierwszy flagowy Huawei SoC z własną architekturą DaVinci NPU. Ten projekt pierwotnie pojawił się w środku Kirin 810 na początku tego roku.
990 może pochwalić się małą NPU do zawsze aktywnych aplikacji i dużą NPU do bardziej wymagających obciążeń. W rzeczywistości wariant 5G Kirin 990 ma dwa duże rdzenie NPU dla jeszcze większej mocy przetwarzania. Celem tej gry jest jak najlepsza równowaga wydajności energetycznej, a niewielka NPU oferuje nawet 24-krotną poprawę wydajności energetycznej w przypadku obciążeń takich jak rozpoznawanie twarzy z odblokowaniem ekranu.
Duże i małe rdzenie NPU są oparte na tej samej architekturze, która skaluje się od urządzeń o bardzo niskim zużyciu energii do serwerów w chmurze. Architektura składa się z trzech jednostek przetwarzających operacje skalarne, wektorowe i kostkowe. Procesor kostki został zaprojektowany specjalnie do typowych operacji łączenia z dodawaniem wielokrotnym (FMA) i wielokrotnego gromadzenia (MAC). NPU obsługuje 16-bitowe i 8-bitowe liczby zmiennoprzecinkowe.
Kirin 990 nie boi się wydajności uczenia maszynowego. W rzeczywistości Huawei twierdzi, że jest to najmocniejszy NPU w mobilnej przestrzeni, przynajmniej podczas testowania wydajności ETH AI. Konstrukcja DaVinci oferuje poprawę wydajności o 1,88x w porównaniu z podwójnym NPU w Kirin 980.
Skorzystaj z najlepszej w swojej klasie fotografii
Flagowe telefony Huawei zyskały solidną reputację dzięki doskonałym możliwościom fotograficznym. Częściowo dzieje się tak dzięki procesorowi sygnału obrazu (ISP) Huawei, który wchodzi do piątej generacji wraz z Kirinem 990.
Najnowszy dostawca Huawei zwiększa przepustowość o 15%, jednocześnie zmniejszając zużycie energii. Ale najbardziej przekonującą funkcją tej aktualizacji jest znacznie ulepszone możliwości redukcji szumów, spadek o 30% w przypadku obrazów i 20% w przypadku filmów. To dodatkowo napędza fotografię Huawei w słabym świetle na szczyt rynku.
To pierwszy mobilny SoC z wbudowaną technologią redukcji szumów BM3D klasy DSLR.
Kluczem do tych ulepszeń jest wprowadzenie w sprzęcie obsługi redukcji szumów blokowania i filtrowania 3D (BM3D) - po raz pierwszy dla smartfonów. Ta technika jest zwykle kojarzona z aparatami DSLR i jest to potężny algorytm odszumiania, który można uruchomić w czasie zbliżonym do rzeczywistego. Kirin 990 przyspiesza BM3D, uruchamiając algorytm na ISP z dedykowanym sprzętem. W oprogramowaniu ten sam algorytm działałby po prostu zbyt wolno i zużywałby zbyt dużo energii.
Kirin 990 obsługuje kamery o rozdzielczości do 64 megapikseli. Firma nie wydaje się zbyt zaniepokojona perspektywą telefonów z aparatem 108MP, które mają wkrótce wejść na rynek. Dla miłośników wideo Kirin 990 obsługuje teraz kodowanie i dekodowanie 4K 60fps. Chip implementuje również ulepszone technologie redukcji szumów czasowych, przestrzennych i częstotliwościowych.
Dlaczego nie ma Cortex-A77 lub Mali-G77?
Wielkie pytanie nad Kirinem 990 brzmi: dlaczego nie wykorzystuje najnowszego procesora Arm Cortex-A77 lub procesora graficznego Mali-G77? Potężne pytanie, kiedy zarówno Samsung, jak i MediaTek mają produkty z niższej półki, wykorzystujące te komponenty.
Zapytany Huawei przedstawił dwa kluczowe powody: cele w zakresie wydajności energetycznej i nieoptymalną wydajność na 7 nm.
W rozmowie z dr Benjaminem Wangiem z Huawei zauważył, że inżynierowie ocenili Cortex-A77 i Mali-G77 w porównaniu z istniejącym wyborem i stwierdził, że dla tej samej wydajności te dwa procesory zużywają więcej energii. Rdzenie Mali-G77 i Cortex-A77 są również nieco większe niż odpowiednio G76 i A76. Jeśli chodzi o procesor graficzny, Huawei chciał, aby więcej rdzeni obniżyło napięcie zegara i poprawiło wydajność, co, jak twierdzi, zapewnia lepsze wyniki niż przejście na G77. Zamiast tego Huawei postrzega 5 nm jako znacznie bardziej odpowiedni węzeł dla układów nowej generacji. Będziemy musieli poczekać na kolejny krok w dół, zanim Huawei zastosuje te rdzenie.
Jeśli chcesz w pełni wykorzystać A77, uważamy, że proces 5 nm jest koniecznością
Dr Benjamin Wang - HuaweiOprócz tego dr Wang zauważył, że inżynierowie Huawei bardzo dobrze zapoznali się z konstrukcją A76 i G76 w ciągu ostatnich kilku lat. Zamiast pracować od zera nad nowym projektem, Huawei był w stanie wycisnąć dodatkową wydajność i zoptymalizować części Kirin 990, aby osiągnąć wyższą wydajność. Porównał Cortex-A77 2,2 GHz Samsunga w Exynos 980 z Kirinem 990 A-76 przy 2,86 GHz i uzyskał 10% wygraną w wydajności dla Kirina. Brzmi obiecująco, ale wciąż mam pytania o zrównoważoną wydajność i pobór mocy przy tych bardzo wysokich zegarach.
Huawei sugeruje, że nie zawsze musisz iść na najnowsze części, aby zrealizować swoje cele projektowe, a firma jest przekonana, że Cortex-A76 i Mali-G76 są najlepszymi komponentami pod względem wydajności energetycznej i odpowiedniej wydajności użytkownika podczas produkcji przy 7 nm . Ciekawie będzie zobaczyć, czy rywale Huawei nie będą się zgadzać, kiedy wprowadzą na rynek swoje flagowe produkty. Nie możemy również zignorować faktu, że toczący się spór handlowy między Chinami a USA mógł również brać udział w umowach licencyjnych Huawei.
Czego można oczekiwać od telefonów Kirin 990
Huawei jest coraz bardziej ambitny z gamą Kirin, a 990 sprawdza kolejną serię ważnych nowości dla branży mikroukładów mobilnych.
Jako pierwszy zintegrowany flagowy SoC 5G, Huawei nadał ton urządzeniom wysyłanym pod koniec 2019 i 2020 roku. 5G jest teraz standardem w high-endie, jeśli chodzi o obsługę sub-6GHz. Kirin 990 kontynuuje także rozwój mobilnego obrazowania i uczenia maszynowego / sztucznej inteligencji, a są to kluczowe możliwości, dzięki którym jego telefony są na czele.
Po stronie procesora i karty graficznej chipset trafia we właściwe nuty, nawet jeśli nie ma w nim wymyślnych nowych części. Pod względem CPU niewielka poprawa wydajności z pewnością zapewni całą moc potrzebną do wykonywania codziennych zadań. Dla graczy większy i bardziej wydajny układ GPU Huawei wypełnia lukę w rywalach. Przynajmniej na razie.
Długo wyczekiwana seria Huawei Mate 30 prawie na pewno będzie pierwszą, która zastosuje Kirin 990. Ja, na przykład, nie mogę się doczekać, aby przetestować najnowszy układ Huawei.