» » Samsung Exynos 5 – суперпроцессор для смартфонов и планшетов

Samsung Exynos 5 – суперпроцессор для смартфонов и планшетов

05.09.2012

Развитие ARM-процессоров идет в наше время стремительнейшими темпами! Буквально каждый месяц тот или иной производитель радует анонсами новых продуктов. При этом, во всем многообразии начинает вырисовываться структура рынка и поваляться лидеры. Одним из них является компания Samsung, представившая совсем недавно новое поколение своих ARM-процессоров под общим названием Exynos 5.

Многообразие решений на рынке ARM-решений объясняется просто – компания которая хочет производить процессор, а точнее SoC (System-on-Chip – система на чипе), совсем не обязана самостоятельно разрабатывать архитектуру процессора и графическую архитектуру, а также кучу дополнительных контроллеров. Все эти части разрабатываются отдельными компаниями, у которых совсем несложно получить лицензию на производство. В частности, архитектура процессорных ядер принадлежит компании ARM Holdings, которая занимается последовательным развитием своих продуктов под общим названием ARM-Cortex. Графические решения, которые также можно лицензировать разрабатывают сразу несколько компаний, включая продукты под брендом Mali от самой ARM Holdings, и PowerVR от некогда работавшей и на десктопном рынке Imagination Technologies. Ну а дополнительных контроллеров разрабатывается и вовсе огромное количество.

Samsung Exynos 5 – суперпроцессор для смартфонов и планшетов

Результатом такой политики ARM Holdings стало то, что ARM-чипы для смартфонов и планшетов производит огромное количество компаний, начиная от таких гигантов как Samsung, STMicroelectronics, Qualcomm, nVIDIA, Texas Instruments, и заканчивая практически неизвестные широкой общественности Allwinner, AMLogic, Socle-Tech, WonderMedia. Но, как уже было сказано, явные лидеры на рынке уже появились, и одним из них является корейская компания Samsung.

Откуда лидеры? – спросите вы – ведь все производители только и делают, что собирают чипы, как пазл из частей разработанных другими компаниями. Да, насчет пазла, конечно верно, но ведь пазл нужно грамотно собрать и произвести. А на все это требуются серьезные ресурсы, как материальные, так человеческие. И только крупные компании обладают и тем и другим, и способны собрать все кусочки будущего SoC так, чтобы он имел максимальную производительность при минимально возможном энергопотреблении и тепловыделении. Samsung это умеет делать "на отлично", иначе не производила бы ARM-чипы A4, A5, A5X и по слухам, даже A6, для смартфонов iPhone и планшетов iPad от Apple. Но есть у Samsung и свои чипы, которые заметно превосходят решения выпускаемые для Apple. Это можно сказать о текущем поколении Exynos 4, ну а Exynos 5 и вовсе обещает стать прорывом в производительности.

Прежде чем знакомится с представленным пятым поколением SoC от Samsung, давайте взглянем чем сейчас оснащаются топовые планшеты и смартфоны корейской компании, в частности популярнейшие Galaxy S III, Galaxy Note 10.1, и Galaxy Note II. Зовется от Samsung Exynos 4412.

Samsung Exynos 5 – суперпроцессор для смартфонов и планшетов

Этот продукт является одним из лучших, среди текущего поколения. В основе этого SoC лежит архитектура ARM Cortex-A9, которая уже на протяжении нескольких лет является самой эффективной из всех предлагаемых ARM Holdings. Exynos 4412 в отличии от многих конкурирующих решений выполнен по 32-нанометровому техпроцессу, что позволило инженерам Samsung использовать в своих смартфонах и планшетах не традиционные два ядра, а четыре ядра. При этом тактовая частота их весьма велика – например, в Galaxy Note II она составляет 1.6 гигагерца, что делает этот смартфон одним из самых быстрых на рынке. В связке с четырьмя ядрами ARM Cortex-A9 в Exynos 4412 используется графическое ядро Mali-400 MP4 – также одно из лучших решений на сегодняшний день, которое сопоставимо по производительности с графикой в Tegra 3 от nVIDIA. MP4 в обозначении модели говорит о том, что в решении используются все четыре ядра – это максимальная комплектация для Mali-400 обозначенная ARM Holdings. Как видите Exynos 4, особенно в четырехядерном исполнении является решением уровня Hi-End. Что же может предложить Exynos 5, чтобы позволить маркетологам компании громко заявлять о его "прорывности"? Попробуем разобраться.

Прежде всего, нужно сказать, что первая представленная версия Exynos пятого поколения, а именно SoC Exynos 5250 будет нести в себе только два процессорных ядра. Я уже вижу уныние на лицах технофилов. Но расстраиваться рано, так как этими процессорными ядрами будут не привычные ARM Cortex-A9, а совершенно новые Cortex-A15. Новая архитектура Cortex-A15 идет на смену уже устаревшей A9 в сегменте производительных решений. При ее разработке инженеры ARM, как и инженеры Intel на рынке x86-процессоров, уделили самое пристальное внимание повышению эффективности ядер. То есть постарались увеличить количество операции за такт.

Samsung Exynos 5 – суперпроцессор для смартфонов и планшетов

И это им отлично удалось! если одно ядро архитектуры Cortex-A9 на частоте 1 гигагерц обрабатывало 2,5 миллиарда инструкций в секунду, то ядро Cortex-A15 на той же частоте способно обработать уже 3,5 миллиарда инструкций за то же время. И это без повышения энергопотребления относительно старой архитектуры. То есть двуядерный Exynos 5250 работающий на частоте 1.7 гигагерца (а именно такую частоту заявила Samsung для смартфонов, в планшетах частота будет увеличена до 2 гигагерц) будет обсчитывать почти 12 миллиардов инструкций в секунду, что не намного меньше, чем у Tegra 3, которая способна на 14 миллиардов инструкций.

Но не стоит забывать, что Tegra 3, как и Exynos 4412 – чипы четырехядерные, а значит потребляют больше энергии, чем двуядерный Exynos 5250. Ну и еще один важный момент – большинство приложений в ваших смартфонах и планшетах используют лишь один или два ядра, так уж они написаны. Как следствие, в большинстве задач двуядерный Exynos 5250 будет более чем в полтора раза превосходить четырехядерного предшественника и пресловутую Tegra 3. Мне кажется, что этих доводов более чем достаточно, чтобы полностью оправдать высокую оценку производительности и энергоэффективности, данную Samsung Exynos 5 на презентации.

Дополнительный вклад в производительность должна дать и подсистема памяти. Дело в том, что во всех чипах основанных на ARM Cortex-A9 использовался один контроллер памяти шириной 32 бита на ядро. То есть двуядерники имеют общую ширину шины памяти 64 бита, а четырехядерники уже 128 бит. Но память, которую они могут использовать – это достаточно медленные LPDDR-2 или DDR-2, частота которой по номиналу составляет 400 мегагерц. Есть, конечно, решения использующие частоту чуть выше, но они весьма редки. Как результат, даже четырехядерный чип имеет связь с памятью по каналу с пропускной способностью 6,4 гигабайта в секунду.

А вот в ARM Cortex-A15 каждое ядро наделено двумя 32-битными контроллерами. То есть двуядерный Exynos 5250 также как и четырехядерники на Cortex-A9 имеет 128-разрядный интерфейс памяти. Равенство? Не совсем, так как Cortex-A15 умеет работать с LPDDR-3 и DDR-3 памятью с частотой в 800 мегагерц, что повышает пропускную способность подсистемы памяти до 12.8 гигабайт в секунду. А это в два раза больше чем конкурирующей Tegra 3 и Exynos 4412. Весомое подспорье при работе с тяжелыми приложениями и играми.

Однако процессорная эффективность и производительность – это лишь полдела. Так как на планшетах и смартфонах выходит все больше игр, графическая часть нового Exynos не менее важна, нежели процессорная. И здесь нас ждет еще одна премьера. На место привычного по множеству устройств, и проверенного тысячами игр ядра Mali-400, приходит новое поколение графики от ARM Holdings – Mali-T604. Здесь все примерно так же, как и в процессорной части. Если сравнивать Mali-400 MP4 и Mali-T604 MP4, то большой разницы в технических характеристиках не найти. Тот же объем кэша, те же четыре ядра. Но ARM не станет зря заявлять о новом поколении, поэтому начинаем искать подвох.

Samsung Exynos 5 – суперпроцессор для смартфонов и планшетов

Искать долго не пришлось – увеличение эффективности и повышение тактовой частоты, позволило при тех же четырех графических ядрах добиться почти двукратного превосходства по производительности относительно предшественника (проверить это пока не представляется возможным, а потому поверим заявлениям представителей Samsung). То есть фактически, Mali-T604 MP4 обладает такой же производительностью, что и редкий, и прожорливый Mali-450 MP8. располагающий сразу восемью ядрами! При этом энергопотребление Mali-T604 MP4 оказалось даже немного ниже, чем у Mali-400 MP4. Отличный результат. Кроме того, стоит отметить, что кроме традиционных для ARM-устройств API, вроде OpenGL ES 1.1, 2.0, и 3.0, OpenVG 1.1, OpenCL 1.1, и Renderscript, новое поколение графики Mali поддерживает и DirectX 11, то есть полностью готово к работе с Windows 8 RT. Также радует поддержка сверхвысоких разрешений – вплоть до 2560 на 1600. С такими характеристиками Samsung вполне сможет выпустить не просто "убийцу iPad 3", а тотального аннигилятора, который сокрушит все и вся.

Samsung Exynos 5 – суперпроцессор для смартфонов и планшетов

Как видите, при ближайшем рассмотрении и изучении технических характеристик, Samsung Exynos 5 полностью оправдал звание "технологического прорыва" среди ARM-чипов. Конечно это ненадолго, так как в самое ближайшее время свои решения на основе архитектуры ARM Cortex-A15 и графике нового поколения выпустят другие "гранды". Уже анонсировал такое решение Qualcomm, ходят слухи о новых чипах от Texas Instruments, но Exynos 5 уже на конвейере, и думается, что в серийных устройствах появится первым, буквально в начале 2013 года. А затем, опять же по слухам. Samsung выпустит новую версию Exynos 5 - на этот раз с четырьмя процессорными ядрами, и восьмиядерной графикой Mali-T658 MP8. Впрочем, удивляться тут нечему, как я и сказал в начале статьи – развитие ARM-процессоров идет в наше время стремительнейшими темпами!

Дмитрий Петров (TestLabs)

Теги: Samsung, ARM, Cortex, Mali, Exynos

Похожие материалы:
  • Samsung Exynos 5 Octa обновился. Знакомимся с характеристиками чипа 5420
  • Независимые тесты показали превосходство Atom над ARM по всем показателям
  • Samsung планирует выпустить восьмиядерный ARM-процессор Exynos
  • Первые слухи о процессоре Samsung Galaxy S IV
  • Nufront лицензирует ARM Cortex-A15, и ARM Mali-T658
  • В iPhone 5 не четыре ядра, а два, но ARM Cortex-A15
  • Поделиться

    Комментировать

    «    Август 2016    »
    ПнВтСрЧтПтСбВс
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031 
    Яндекс.Метрика