Snapdragon 835: обзор нового супер-процессора от Qualcomm для мобильных устройств

Среди прочего обещается, что будет увеличена продолжительность времени автономной работы мобильных устройств, ускорен веб-серфинг и повышен уровень безопасности.

Новый процессор для топовых смартфонов от компании Qualcomm получил название Snapdragon 835. С интегрированным графическим ядром, ядром для обработки изображений, Hexagon-DSP и LTE-модемом, который позволяет скачивать информацию с максимальной теоретической скоростью до 1 Гбит/с, 835-й является настоящей «системой на чипе» (SoC) и, следовательно, чем-то гораздо большим, чем просто процессором для смартфонов.

Областью применения нового Snapdragon компания Qualcomm четко представляет себе смартфоны, но использоваться он наверняка будет и в VR-очках, а также в планшетах и мобильных компьютерах. В частности, корпорация Microsoft еще в конце 2016-го года объявила, что Windows 10 на топовых Snapdragon новейших поколений должна будет работать со всеми приложениями.

Для пользователей применение Snapdragon 835 означает оптимальное управление по пяти основным сценариям.

1 Продолжительность времени автономной работы и длительность зарядки

Смартфоны с новой SoC от Qualcomm благодаря снижению уровня потребляемой мощности при сопоставимых условиях должны будут работать примерно на 25% дольше. Это достигается среди прочего за счет оптимизированного и комбинированного использования CPU, GPU и DSP. Конечно, в этом плане не идет во вред и 10-нм техпроцесс, так как элементы меньшего размера у чипа способствуют экономии запасов энергии батареи.

Однако, если аккумулятор все-таки опустеет быстрее, чем того хотелось бы пользователю, о скорейшем восстановлении его работоспособности позаботится новейшая версия технологии быстрой зарядки Quick Charge 4.0. Компания Qualcomm обещает, что аккумулятор «обычной» емкости заряжаться с 0% до 50% должен будет всего за четверть часа.

2 Виртуальное погружение

Второй сценарий Qualcomm озаглавила как «Иммерсивность», что наилучшим образом переводится как «Погружение в виртуальные миры». Устройства, оснащенные Snapdragon 835, должны будут отлично поддерживать Daydream, полноценную платформу компании Google для мобильной виртуальной реальности. Полнота погружения станет еще более глубокой благодаря новому GPU Adreno 540, который помимо 25-процентного увеличения скорости обработки информации будет поддерживать еще и разрешение 4К с HDR-10 (10 бит на цвет), то есть сможет отображать в 64 раза больше цветов, чем 820-й. Кроме того, пользователи должны будут вовлекаться в действие еще сильнее, чем раньше, благодаря звуку «на основе объектов и сцен».

Пользовательские впечатления от погружений в виртуальные миры должно улучшить и отслеживание движений по шести степеням свободы (3 оси вращения, 3 оси перемещения), которое призвано обеспечить очень короткую, что называется «motion to photon»-задержку длительностью максимум в 15 мс. Это означает, что движение головы с VR/AR-очками должно быть распознано, обработано системой и отображено на дисплее настолько быстро, чтобы прошло не более 15 мс, прежде чем пользователь увидит реакцию на свои движения. Тим Лиланд (Tim Leland), вице-президент Qualcomm Technologies, объяснил, что при задержке реакции до 15 мс устраняется раздражение даже тех пользователей, которые ранее чувствовали себя не полностью погруженными в происходящее на экране.

3 Фотографии и видеозаписи

Также все большее значение обретает тема фото- и видеосъемки. Так называемый Imaging Signalling Processor (ISP) «Spectra 180» в Snapdragon 835 предназначен для использования в смартфонах с двумя разными объективами и матрицами. Как правило, один из объективов в таком случае является широкоугольным, второй — «легким» теле-объективом с 2-кратным увеличением. ISP обрабатывает две получаемые одновременно фотографии и делает возможным применение оптических и электронных зум-эффектов.

Но производители смартфонов могут использовать вместо одного широкоугольного и одного теле-объектива сдвоенную камеру, у которой оба объектива имеют одинаковое фокусное расстояние, но одна матрица предназначена для работы с цветными изображениями, а другая отвечает за получение высокочувствительных черно-белых картинок. Snapdragon 835 от Qualcomm объединяет две такие фотографии и с помощью технологии, получившей название «Clear Sight», заботится о том, чтобы снимки, сделанные при не самых оптимальных условиях освещения, были более четкими и менее шумными при одновременном увеличении динамического диапазона. «Spectra 180» способен обрабатывать данные одновременно с двух модулей 16-мегапиксельных камер, либо, в качестве альтернативы, с одной 32-мегапиксельной матрицы.

Кроме того, чрезвычайно эффективной благодаря поддержке датчиков движения должна быть электронная система стабилизации изображения, которая позволит обеспечить более высокую четкость фотографий и отсутствие рывков на видеозаписях. Для улучшенной и ускоренной фокусировки в Snapdragon 835 также есть поддержка двойного фотодиодного автофокуса (PDAF).

Ну и последней по очередности, но не последней по значимости, мы упомянем способность процессора, отвечающего за обработку изображений, записывать 4К-видео с HDR-10, которое GPU Adreno может без потерь отображать на дисплеях с поддержкой HDR-10.

Чтобы немного освободить производителей смартфонов от трудов в области разработок камер, компания Qualcomm хочет предложить готовые модули, которые будут прекрасно оптимизированы для работы с Snapdragon 835. Помимо прочих, к таковым относятся модуль «Clear Sight», модуль «Optical Zoom» и модуль от компании Sony, который поддерживает работу с фотодиодным автофокусом.

4 Сетевые возможности

Сетевым интерфейсам компания Qualcomm придает большое значение, и Snapdragon 835 поднимает для конкурентов планку качества еще на одну ступень выше, чем раньше: у него есть интегрированный модем X16, который при скачивании может достигать скорости передачи данных до 1 Гбит/с. Кроме того, есть возможность объединения до трех несущих частот (3x Carrier Aggregation), а в качестве типа модуляции используется хороший 256 QAM (квадратурная модуляция, Quadrature Amplitude Modulation) и поддерживается технология применения нескольких антенн 4×4 MIMO. Вся эта техника помогает провайдерам максимально эффективно использовать сетевые ресурсы и благодаря этому существенно улучшать качество сервиса для «простых» LTE-пользователей.

Также новой является и интегрированная непосредственно в Snapdragon 835 поддержка ультрабыстрого стандарта беспроводной связи Wi-Fi для коротких расстояний 802.11ad, а также 802.11ac (Wave2) с 2×2 Multi-User-MIMO. Для последнего компания Qualcomm обещает уровень энергопотребления, сниженный на 60% по сравнению с предыдущей реализацией WLAN-AC в Snapdragon-предшественнике.

5 Безопасность

Последним по счету, но не по важности, упомянем проявление усилий Qualcomm в вопросах безопасности. Интегрированная платформа Haven Security предлагает аппаратно-изолированное окружение Secure Execution Environment и должна обеспечить возможность применения комбинации нескольких методов биометрической аутентификации. В частности, производители смартфонов смогут предложить пользователям более высокий уровень безопасности с помощью комбинированной проверки отпечатка пальца, сканирования радужной оболочки глаза, распознавания лица и голоса. Кроме того, Haven должна будет проверять операционную систему и установленные приложения на целостность, а с помощью способности 835-го к машинному обучению — распознавать подозрительное поведение определенных приложений и выдавать данную информацию через специальные интерфейсы третьих приложений, как сканеры вирусов.

Еще немного подробностей о процессоре

835-й станет первой ARM-SoC, изготовленной по 10-нм FinFET-процессу, производитель — Samsung Semiconductors. В отличие от непосредственных предшественников семейства Snapdragon 820-х, названный как Kryo 280 процессор базируется не на полностью собственных разработках. Вместо этого компания Qaulcomm, по собственному признанию, использует восемь специально адаптированных под её потребности ядер ARM Cortex A. Четыре «производительных» ядра («performance cores ») обслуживают особо требовательные к вычислительным ресурсам приложения и могут работать с тактовой частотой до 2,45 ГГц. Оставшиеся четыре ядра («efficiency cores») будут перерабатывать львиную долю обычных задач и с максимальной тактовой частотой 1,9 ГГц работать значительно энергоэффективнее.

Согласно заявлению Qualcomm, все восемь ядер могут работать как «сами по себе», так и «сообща». При этом четыре ядра в «производительном» кластере работают на одинаковой тактовой частоте. То же касается и ядер «энергоэффективного» блока. Symphony System Manager предлагает разработчикам приложений тонко настраиваемый доступ к системным ресурсам и даже позволяет им выбирать, на какой аппаратной компоненте (CPU, GPU или DSP) определенный код должен выполняться для достижения наибольшей эффективности.

Мнение CHIP

Это может быть интересно: Qualcomm в лице Snapdragon 835 обещает появление SoC, которая на бумаге оставляет замечательное впечатление. Тот факт, что американский производитель еще большую роль отводит гетерогенности архитектуры, когда каждая компонента может проявить свои самые сильные стороны, вместо того, чтобы просто продолжать увеличивать количество ГГц, должен прийтись по вкусу, прежде всего, конечным пользователям.

Кстати, об интересах пользователей: компания Qualcomm продолжает считать энергоэффективность одним из самых важных качеств процессора Snapdragon 835. Это должно радовать всех пользователей, чьи высокотехнологичные смартфоны «выдыхаются» довольно быстро. Ну и не в последнюю очередь поддержка LTE Cat16 должна обеспечить максимально эффективное использование «радио»-ресурсов и таким образом будет помогать даже тем пользователям, которые вообще не знают, для чего в мобильном устройстве нужна скорость скачивания на уровне 1 Гбит/с.

Тем не менее, компании Qualcomm еще предстоит сделать правдой обещания об увеличении производительности при одновременном снижении потребляемой мощности. Потенциальный риск заключается в том, что производитель снова использует Cortex-дизайн от ARM вместо того, чтобы полагаться на полностью собственные разработки, как в случае со Snapdragon 820. А ведь однажды все уже пошло «наперекосяк»: в Snapdragon 810 Qualcomm использовала «чистые» ядра ARM Cortex, на чем чуть не погорела — смартфоны с 810-ми SoC столкнулись с массовыми проблемами перегрева и, как следствие, снижения скорости работы.

Разумеется, производитель достаточно хорошо знаком с этими проблемами. В разговоре с редакторами Chip менеджер Qualcomm неустанно повторял, что в случае с 835-м ничего подобного происходить не будет. Об этом должны позаботиться очень глубокие и разносторонние изменения, которые инженеры Qualcomm произвели с ядрами Cortex. Мы с нетерпением ждем первые смартфоны, оснащенные Snapdragon 835, которые должны, по словам Qualcomm, выйти на рынок уже в первой половине 2017 года.