Lors du Tech Summit de cette année à Hawaï, il est à nouveau temps pour Qualcomm de dévoiler et de détailler le lancement le plus important de l’année de l’entreprise, présentant le tout dernier SoC phare de Snapdragon qui alimentera nos prochains appareils 2022. Aujourd’hui, en tant que première de quelques annonces lors de l’événement, Qualcomm annonce le nouveau Snapdragon 8 Gen 1, le suivi direct du Snapdragon 888 de l’année dernière.

Le Snapdragon 8 Gen 1 fait suite à ses prédécesseurs avec un changement très évident dans le marketing et la dénomination des produits, alors que la société tente de simplifier la dénomination et la gamme de ses produits. Faisant toujours partie de la «série 8», c’est-à-dire le segment le plus haut de gamme pour les appareils, le 8 Gen 1 réinitialise le schéma de dénomination à trois chiffres précédent en faveur d’un seul segment et numéro de génération. Pour la partie phare de Qualcomm, c’est assez simple, mais il reste à voir ce que cela signifie pour les séries 7 et 6, qui ont toutes deux plus de plusieurs parties pour chaque génération.

Quant au Snapdragon 8 Gen 1, la nouvelle puce est livrée avec de nombreuses nouvelles IP : nous voyons le nouveau trio de cœurs de processeur Armv9 Cortex d’Arm, un tout nouveau GPU Adreno de nouvelle génération, un pipeline d’imagerie considérablement amélioré avec beaucoup de nouvelles fonctionnalités, un NPU/DSP Hexagon mis à niveau, un modem X65 5G intégré et le tout fabriqué sur un nouveau nœud de processus Samsung 4 nm.

La nouvelle puce promet de grandes augmentations de performances et d’efficacité dans de nombreux éléments de traitement, ainsi que de nouvelles fonctionnalités permettant de nouvelles expériences utilisateur. Commençons par les spécifications de base et approfondissons les détails que nous avons sur la puce :

SoCs phares Qualcomm Snapdragon 2020-2021
SoC

Snapdragon 8 Gen 1

Muflier 888
CPU 1x Cortex-X2
@ 3.0GHz 1x1024KB pL2

3x Cortex-A710
@ 2.5GHz 3x512KB pL2

4x Cortex-A510
@ 1,80 GHz 2x??Ko sL2

6 Mo sL3

1x Cortex-X1
@ 2.84GHz 1x1024KB pL2

3x Cortex-A78
@ 2,42GHz 3x512KB pL2

4x Cortex-A55
@ 1,80 GHz 4×128 Ko pL2

4 Mo sL3

GPU Adreno nouvelle génération Adreno 660 @ 840MHz
DSP / NPU Hexagone Hexagone 780

26 TOPS IA
(Total CPU+GPU+HVX+Tensor)

Mémoire
Manette
4 canaux 16 bits

@ 3200MHz LPDDR5  /  51,2 Go/s

Cache au niveau du système de 4 Mo

FAI/Caméra FAI triple spectre 18 bits

1x 200MP ou 108MP avec ZSL
ou
64+36MP avec ZSL
ou
3x 36MP avec ZSL

Vidéo HDR 8K et capture en rafale 64MP

Triple FAI Spectra 580 14 bits

1x 200MP ou 84MP avec ZSL
ou
64+25MP avec ZSL
ou
3x 28MP avec ZSL

Vidéo 4K et capture en rafale 64MP

Encoder/
Décoder
8K30 / 4K120 10 bits H.265

Dolby Vision, HDR10+, HDR10, HLG

Enregistrement infini 720p960

Modem intégré X65 intégré

(5G NR Sub-6 + mmWave)
DL = 10000 Mbps
UL = 3000 Mbps

X60 intégré

(5G NR Sub-6 + mmWave)
DL = 7500 Mbps
UL = 3000 Mbps

Mfc. Traiter Samsung
4 nm (non spécifié)
Samsung
5 nm (5LPE)

Processeurs : frères Cortex-X2 et Armv9

En commençant par les processeurs du nouveau Snapdragon 8 Gen 1 (je vais le raccourcir comme S8g1 ici et là): il s’agit de la première puce de Qualcomm dotée de la nouvelle génération d’adresses IP de processeur Armv9 d’Arm, qui comprend le Cortex-X2, Cortex- A710 et Cortex-A510 dans une configuration grande, moyenne et petite. Qualcomm continue d’utiliser un nombre de cœurs 1+3+4, une configuration qui a été relativement réussie pour les concepteurs au cours des dernières années et des itérations depuis le Snapdragon 855.

Le noyau Cortex-X2 de la nouvelle puce horloge à 3,0 GHz, ce qui est un peu plus élevé que l’horloge à 2,84 GHz du noyau X1 sur le Snapdragon 888. C’était en fait un peu surprenant pour moi, car je ne m’attendais pas à grand-chose en termes d’horloge augmente cette génération, mais il est agréable de voir que les fournisseurs d’armes y parviennent désormais régulièrement. Pour le contexte, le Dimensity 9000 récemment annoncé par MediaTek atteint 3,05 GHz sur son cœur X2, mais c’est sur un nœud TSMC N4. En revanche, Qualcomm fabrique le Snapdragon 8 Gen 1 sur un nœud Samsung 4 nm. La société ne confirmerait pas s’il s’agit d’une variante 4LPE ou de quelque chose de plus personnalisé, c’est pourquoi nous la laissons comme description de nœud « 4 nm » dans le tableau des spécifications.

Ce qui est le plus surprenant avec le noyau X2, c’est que Qualcomm revendique des performances 20 % plus rapides ou 30 % d’économies d’énergie, ce dernier chiffre étant particulièrement intrigant. Samsung Foundry ne décrit qu’une réduction de 16% de la puissance en passant d’un nœud de 5 nm à 4 nm, et évidemment 30% est nettement mieux que ce que promet le nœud de processus. Nous avons demandé à Qualcomm quel type d’améliorations conduisait à une diminution de puissance aussi importante ; Cependant, la société n’a précisé aucun détail. J’ai particulièrement demandé si les nouveaux cœurs X2 avaient leur propre domaine de tension (les implémentations précédentes de Snapdragon 1+3 big+middle partageaient le même rail de tension), mais la société n’a même pas confirmé si c’était le cas ou non. Arm avait noté que le X2 peut avoir une puissance assez inférieure au même point de performance de pointe que le X1, si les documents marketing de Qualcomm font référence à une telle comparaison, alors les chiffres pourraient avoir un sens.

Le cœur X2 est configuré avec 1 Mo de cache L2, tandis que les trois cœurs Cortex-X710 ont 512 Ko chacun. Les cœurs du milieu ici sont cadencés légèrement plus haut à 2,5 GHz cette année, un petit saut de 80 MHz par rapport à la génération précédente. Habituellement, les cœurs du milieu accordent plus d’attention au budget de puissance, donc peut-être que cette légère augmentation représente plus précisément les améliorations des nœuds de processus.

Enfin, la nouvelle puce utilise également quatre cœurs Cortex-A510 à 1,8 GHz. Contrairement au Dimensity 9000 d’il y a quelques semaines, Qualcomm utilise la nouvelle approche « noyau fusionné » d’Arm de la nouvelle microarchitecture, ce qui signifie que la puce a en fait deux complexes Cortex-A510 avec deux cœurs chacun, partageant un NEON/ Pipeline SIMD et cache L2. L’approche de base fusionnée vise à obtenir une meilleure efficacité de la zone. Qualcomm a rationalisé l’approche en disant que dans les cas d’utilisation quotidienne avec moins de threads actifs et une activité globale faible, avoir un seul cœur capable d’accéder à un cache L2 plus grand partagé par deux cœurs peut entraîner de meilleures performances et une meilleure efficacité. Malheureusement, même en faisant ce commentaire, la société n’a pas précisé quelle était la taille L2, qu’il s’agisse de 512 Ko ou de 256 Ko – si c’est cette dernière, alors la configuration n’est certainement pas aussi agressive que la Dimensity 9000.

Les nouvelles IP de CPU Armv9 d’Arm sont également livrées avec une nouvelle génération de DSU (DynamiQ Shared Unit, l’IP de cluster) que le nouveau Snapdragon utilise. Qualcomm a opté ici pour une taille de cache L3 de 6 Mo, notant qu’il s’agissait d’une décision visant à équilibrer les performances du système entre les charges de travail cibles.

En ce qui concerne les caches système, Qualcomm a mentionné que la puce reste inchangée avec un cache de 4 Mo et que les contrôleurs de mémoire sont toujours à 3200 MHz LPDDR5 (4 canaux 16 bits). A noter que, comme pour le Snapdragon 888 de l’an dernier, les CPU n’ont plus accès au cache système, afin d’améliorer la latence de la DRAM. Nous ne pouvons pas nous empêcher de faire des comparaisons avec le Dimensity 9000 de MediaTek, qui aura probablement une latence DRAM pire, mais offrira également jusqu’à 14 Mo de caches partagés aux processeurs contre seulement 6 Mo sur le Snapdragon 8 Gen 1. Comment les deux puces se compareront à l’un l’autre reste à voir dans les appareils commerciaux réels.

GPU : nouvelle architecture Adreno sans nom

À l’époque, les architectures GPU Adreno de Qualcomm étaient faciles à identifier en termes de famille et de niveaux de performances. En particulier du côté de l’architecture, la série Adreno 600 a commencé avec l’Adreno 630 dans le Snapdragon 845 il y a quelques années, mais contrairement aux itérations précédentes des séries 400 et 500, nous sommes restés avec cette description de haut niveau jusqu’au Snapdragon série 888.

Le Snapdragon 8 Gen 1 change les choses ici, et franchement, Qualcomm a fait un travail assez horrible pour commercialiser ce qu’ils ont cette fois-ci. Le nouveau nom du GPU supprime complètement tout numéro de modèle et, en tant que tel, ne révèle pas immédiatement qu’il fait partie d’un changement de microarchitecture plus large qui, dans le passé, aurait été commercialisé comme une nouvelle série Adreno.

Qualcomm note que d’un point de vue de très haut niveau, le nouveau GPU pourrait ressembler aux générations précédentes, mais il y a d’importants changements architecturaux inclus qui visent à améliorer les performances et l’efficacité. Qualcomm a donné des exemples tels que des optimisations de traitement simultané destinées à améliorer considérablement les performances des charges de travail réelles qui pourraient ne pas apparaître directement dans les benchmarks. Un autre exemple est que le « GMEM » du GPU a connu de grands changements cette génération, comme une augmentation de 33% du cache (à 4 Mo), et étant désormais à la fois un cache de lecture et d’écriture plutôt qu’un simple cache d’écriture pour les optimisations du trafic DRAM.

Les allégations de performances de haut niveau sont des performances de pointe 30% plus rapides ou une réduction de puissance de 25% pour les mêmes performances que le Snapdragon 888. Qualcomm a également commenté de manière inhabituelle la situation des chiffres de puissance de pointe et la situation actuelle du marché. L’année dernière, Qualcomm a rationalisé les chiffres de puissance GPU de pointe élevés du Snapdragon 888 en notant que c’est ce que les fournisseurs avaient demandé en réponse à ce que nous avons vu d’autres acteurs, notamment Apple, et que les fournisseurs seraient en mesure d’obtenir de meilleures enveloppes thermiques dans leurs appareils. On peut soutenir que cette stratégie s’est avérée assez désastreuse et négative en termes de perception pour Qualcomm, et je pense que dans le briefing de cette année, nous avons vu Quaclomm tenter de se distancer davantage de la situation, en grande partie en disant carrément que le seul point d’un tel pic les chiffres de performance et de puissance permettent aux fournisseurs d’atteindre des chiffres d’analyse comparative de première exécution plus élevés.

Malheureusement, contrairement à Apple, qui utilise en fait les performances de pointe de son GPU dans les charges de travail de calcul transitoires telles que le traitement de la caméra, l’écosystème Android n’utilise actuellement tout simplement pas le calcul GPU de manière avancée. Cet aveu était en fait une bouffée d’air frais et un aperçu de la situation, car c’est quelque chose que j’ai particulièrement noté dans nos plongées profondes Kirin 9000, Snapdragon 888 et Exynos 2100 et Tensor en critiquant toutes les nouvelles puces. C’est une situation incroyablement stupide qui, tant que les médias continueront de mettre du poids sur les chiffres de performance de pointe, ne sera pas résolue de si tôt, car les fournisseurs de puces auront du mal à dire non aux demandes de leurs clients d’exploiter le silicium dans Par ici.

Qualcomm déclare qu’une façon d’essayer d’atténuer cette nouvelle focalisation sur les performances de pointe consiste à modifier le comportement des performances du GPU et de la courbe de puissance. L’équipe a déclaré qu’elle avait modifié l’architecture pour essayer d’aplatir la courbe, non seulement pour atteindre ces chiffres de pointe sans doute insensés, mais en fait se concentrer sur l’amélioration de la plage de puissance de 3 à 5 W, une plage où le Snapdragon 888 l’année dernière n’a pas sensiblement amélioré le Snapdragon 865.

Cela étant dit, même avec une baisse de puissance de 25 % à des performances similaires du Snapdragon 888, le nouveau Snapdragon 8 Gen 1 ne sera probablement toujours pas en mesure de rivaliser avec les puces A14 ou A15 d’Apple. Le Dimensity 9000 de MediaTek devrait également être nettement plus efficace que le nouveau Snapdragon à des niveaux de performances égaux compte tenu des chiffres d’efficacité revendiqués, il semble donc que le choix de Qualcomm d’utiliser un nœud de processus Samsung, même ce nouveau 4 nm, ne fermera pas le écart par rapport aux concurrents de TSMC.