Přestože to do poslední chvíle vypadalo, že Qualcomm u svých mobilních čipových sad přistoupil ke změně názvosloví a namísto očekávaného Snapdragonu 855 dorazí model 8150, změna se nakonec nekoná a novinka je i číselně přímým nástupcem současného 845, který dosud patří k nejvýkonnějším čipům na trhu.
Pro Qualcomm je 855 vůbec prvním 7nm čipsetem a v tomto směru doplňuje konkurenční Kirin 980 od Huaweie a Apple A12. Všechny tři čipy podle návrhů specializovaných týmů jednotlivých výrobců produkuje tchajwanská firma TSMC.
Snapdragon 855 stejně jako jeho předchůdce obsahuje osmijádrový procesor. Liší se však rozložení jednotlivých jader. Technologie ARM DynamIQ totiž umožňuje v jednom klastru zařadit jádra nejen různé frekvence, ale také mikroarchitektury.
Novinka má proto namísto sestavení 4 + 4 neobvyklou konfiguraci 1 + 3 + 4. Na vrcholu je samostatné jádro taktu maximálně 2,84 GHz. Jde o architekturu Kryo 485, což je Qualcommem upravený design Cortex-A76 od ARM. Další tři jádra jsou téže architektury, jen je maximální frekvence omezena na 2,42 GHz. Zbývající čtyřjádro vychází z architektury Cortex-A55 a je taktu nejvýše 1,8 GHz.
Nejvýkonnější jádro je označováno jako Prime (primární), střední nazývají Performance (výkonnostní) a zbylá čtyři jako Efficiency (úsporná).
Novinkou je systém cache pamětí, kdy má každé jádro svou L2 cache paměť a zároveň může v případě potřeby „sáhnout“ do sdílené L3 cache paměti. Primární jádro má 512 kB L2, střední trojice má po 256 kB a každé z úsporných jader má k dispozici 128 kB.
Značně rychlejší spouštění aplikací
Tyto vyrovnávací paměti by měly výrazně urychlit například spouštění aplikací. Podle prezentovaných dat by měl v tomto ohledu být nový snapdragon jasným šampionem.
Graf v galerii ukazuje, s jakým výkonem se spouští sedm nejčastěji používaných aplikací a Snapdragon 855 má u všech navrch. U většiny z nich je jeho náskok výrazně vyšší, jen aplikaci WeChat spustí všechny tři srovnávané mobilní platformy podobně rychle.
V grafu sice chybí pojmenování konkurenčních platforem, ovšem vzhledem k tomu, že jde ryze o 7nm čipy, musí jít právě o již zmíněný Kirin 980 a Apple A12.
Mezigeneračně má být výkon procesoru vyšší o 45 procent a výrobce během prezentace zmínil, že o tolik si nikdy dříve žádný nový Snapdragon vůči svému předchůdci nepolepšil.
Zvolená konfigurace 1 + 3 + 4 od počátku budí pozornost, neboť se s ní setkáváme poprvé. Výhoda tohoto řešení je zřejmá: na rozdíl od dřívější sestavy 4 plus 4 může software čipu volit mezi třemi úrovněmi výkonu. Testy ukázaly, že při opravdu velkém zatížení nebývá druhé a třetí jádro vytíženo na maximum, a na tyto případy stačí jedno s vyšší maximální frekvencí, na které je schopno pracovat delší dobu.
Tři upravená jádra Cortex-A76 jsou určeny pro středně náročné úkony a čtveřice nejslabších má na starosti řízení úkonů na pozadí a jiné energeticky nenáročné operace.
Nové grafické jádro přináší reálnou mimiku i videa ve 4K
Další výraznou změnu představuje nový typ grafické jednotky jménem Adreno 640, která slibuje 20procentní nárůst výkonu a o stejné procento úspornější běh. Akcelerátor vůči předchůdci 630 obsahuje o polovinu aritmeticko-logických jednotek více, což půjde znát především u nejnáročnějších her.
S těmi souvisí podpora aplikačního grafického rozhraní Vulkan 1.1 a pokročilého renderování (Physically Based Rendering), které u herních postav slibuje reálnou mimiku a stejně tak různé povrchy a materiály by měly na obrazovce smartphonu působit značně věrohodněji, než jak to umí předvést dosavadní hardware.
Nový je i obrazový signálový procesor Spectra 380, díky kterému půjde pořizovat 4K HDR videa o 30 procent úsporněji. Podporován je barevný gamut Rec.2020 s 10bitovou barevnou hloubkou, která současný barevný rozsah 16,7 milionů rozšiřuje na paletu více než jedné miliardy barevných odstínů. I pokud by každý pixel displeje prezentoval jeden odstín, při podpoře maximálně 4K rozlišení by tedy nemohly být ani zdaleka všechny barvy zobrazeny.
Fotoaparát bude moci mít dva až 20megapixelové snímače, případně jeden 32MPix čip. Zachycovat bude možné libovolně dlouhá zpomalená videa v rozlišení 720p při 480 snímcích za sekundu. Cokoli nad tuto kvalitu už bude zásluha samotného snímače s vlastní pamětí.
Zajímavé je, že hojně používaný bokeh efekt, tedy rozmáznutí pozadí, půjde nově aplikovat i u videí s rozlišením až 4K. Pořizovat půjdou i stále oblíbenější 360stupňová videa v rozlišení 8K, a to zejména pro aplikace virtuální reality.
Režim Cinema Core spolu s podporou Dolby Vision a HDR10 Plus slibuje prvotřídní kvalitu reprodukce videa.
Chytřejší a učenlivější, než kdy dřív
Stále důležitější jsou u nových čipsetů prvky AI, tedy umělé inteligence, které mají na starost jednotky strojového učení. U Snapdragonu 855 je to čip Hexagon 690, který má vůči předchozímu typu 685 o dvacet procent vyšší skalární výkon. Navíc si polepšil o dva vektorové procesory, jenž zdvojnásobí rychlost některých matematických výpočtů. Úplnou novinku je pak Tensor Xccelerator, který schopnosti strojového učení zvyšuje především.
Nárůst výkonu v oblasti AI u novinky zástupci Qualcommu demonstrovaly jednoduchou ilustrací zobrazující rozdíl mezi skalárem, vektorem, maticí a tensorem. Zatímco skalár má pouze velikost, vektor přidává informaci o směru. Matice je pak soubor čísel (obecně elementů), členěných do řádků a sloupců. Tensor potom můžeme označit jako vektorovou (prostorovou) matici.
Snapdragon 855 tak dokáže díky tenzorovému urychlovači v jeden okamžik zpracovávat mnohem větší množství informací, provádí totiž multidimenzionální výpočty. To se projeví nejen na rychlejší kategorizaci dat, svižnější bude i nastavení optimálních parametrů před expozicí, nebo rozpoznávání objektů i tváří na snímcích. Umělé inteligence budou stále více využívat aplikace virtuální a rozšířené reality.
AI jednotka podle Qualcommu dosahuje výkonu 7 TOPS (trilion operations per second), tedy 7 bilionů operací za sekundu, což je o 2 biliony víc, než zvládá stejná jednotka u Applu A12.
Snapdragon 855 v základu 5G neumí
Velkým tématem je blížící se nástup 5G sítí, které dnešní již tak dosti vysoké rychlosti stahování a odesílání dat znásobí. Qualcomm modem s podporou sítí páté generace představil již před dvěma lety pod jménem Snapdragon X50.
Dosud se však výrobci nepodařilo tento modem optimalizovat na takovou úroveň, aby mohl být nedílnou součástí nového čipsetu.
Jedinou cestou, jak by mohlo zařízení se Snapdragonem 855 běžet na sítích 5G, je tedy propojení s externím modemem X50 a příslušnou anténou. Ostatně tohoto principu využívá modul 5G Moto Mod, který z Motoroly Moto Z3 před časem udělal vůbec první smartphone s podporou sítí páté generace (více v článku: Toto je první 5G smartphone. A je to úplně jedno).
Kombinací některého ze současných zařízení s modemem X50 se datová propustnost vůči dnešním limitům LTE zvýší dvacetkrát. Zatím není jasné, kdy se tento modem stane součástí čipové sady. Odhadujeme, že to bude až u další generace Snapdragonu.
V každém případě se ukazuje, že skutečně masivní nástup 5G smartphonů neproběhne v příštím roce, ale až v tom následujícím. V příštím lze očekávat především masivní budování potřebné infrastruktury. Takový harmonogram ladí například s plány Applu, který chce podporu sítí páté generace u iPhonů právě až v roce 2020.
Hlavním důvodem této zdrženlivosti je skutečnost, že ve většině regionů nebude 5G infrastruktura během příštího roku připravena a v těch by dostupnost 5G smartphonů byla úplně zbytečná.
Mluví se také o tom, že by výrobci mohli své top modely v příštím roce prodávat ve dvou verzích. První by byla určena pro většinu trhu s podporou stávajícího standardu LTE a druhá citelně dražší by měla podporou 5G.
Rychlost internetu se téměř zdvojnásobila i bez 5G
Skutečnost, že Snapdragon 855 v základu 5G neumí, však neznamená, že by možnosti konektivity zůstaly beze změny. Každý kus nového snapdragonu je totiž vybaven novým modemem X24, který slibuje stahování rychlostí až 2 Gb/s (250Mb/s) a odesílání dat může běžet tempem až 316 Mb/s (39,5 MB/s). Uvedených rychlostí lze samozřejmě dosáhnout jen za ideálních podmínek, tedy ve značné blízkosti základnové stanice a bez dalších účastníků.
Pro předchozí Snapdragon X20 bylo stropem stahování rychlostí 1,2 Gb/s (150 MB/s), nový modem tedy maximální možné tempo zvýšil o 100 MB/s.
Zatímco telefon vybavený Snapdragonem 845 by 5GB film stahoval 33 sekund, nový 855 by ke splnění stejného úkolu potřeboval jen 20 sekund. Opět by samozřejmě musely panovat výše uvedené ideální podmínky.
Dalším mezigeneračním zlepšením je redukce rozměrů nového modemu, i ten je totiž vyráběn 7nm FinFET procesem a na základní desce zabírá méně prostoru.
Vyhraje Huawei, Apple, Samsung nebo Qualcomm?
Qualcomm Snapdragon 855 je čipsetem, který by mohl z pomyslného trůnu sesadit Apple A12. První údajné výsledky testu AnTuTu mu totiž přisuzovaly skóre nad 360 tisíc bodů, tedy mírně nad úrovní čipu A12. Jistě, je tady ještě několikrát jmenovaný Kirin 980, ovšem jím vybavené modely (zatím jen Mate 20/20 Pro) v tomto syntetickém benchmarku dosahuje na hodnoty okolo 300 až 310 tisíc.
A Exynos 9820? Prototyp Samsungu Galaxy S10+ si připsal skóre 325 tisíc a bude tak o něco výkonnější než Kirin 980, ovšem na výpočetní sílu A12 a Snapdragonu 855 zřejmě stačit nebude. Na konečné soudy je však samozřejmě příliš brzy.
Vítanou novinkou je podpora pokročilého renderování, které zaručuje reálnější mimiku a blíže skutečnosti mají mít i neživé objekty, přesněji řečeno jejich povrchy. Obě vylepšení ocení především náruživí hráči mobilních her.
Novinka splní i vyšší nároky na bezpečnost. Podporuje totiž trojrozměrné skenování tváře pro následnou autorizaci a rozumí si i s ultrazvukovým snímačem otisků prstů. Tento umí Qualcomm schovat pod displej a na rozdíl od dnes používaného optického snímače zvládne ultrazvukový otisk prstu zmapovat v 3D režimu. Tím skokově roste bezpečnost takového ověřování (více v článku: Přichází nový senzor otisků prstů. Ultrazvukový a bezpečnější).
Výrazně navrch by 855 mohl mít v otázce umělé inteligence a strojového učení. Hlavní novinkou je v tomto směru tenzorový akcelerátor, díky kterému se výkon celé AI jednotky vyhoupl na 7 bilionů operací za sekundu. Obrovskou sílu této části čipsetu ukázaly už nedávné syntetické testy, ve kterých prokázal značný náskok i vůči Kirinu 980 (více v článku: Stvořili chytré výpočetní monstrum. Snapdragon 8150 smete všechny).
Snapdragon 855 se v prvních smartphonech ukáže v první polovině příštího roku a není vyloučeno, že některé budou k vidění už v lednu na veletrhu CES v Las Vegas.
