Вступление
Когда Apple поставила iPhone 5s со специально разработанным 64-битным процессором, это застало мобильную индустрию врасплох. Переход на 64-разрядные технологии был неизбежен, но никто не ожидал, что Apple сделает это так быстро, включая Qualcomm, чей 64-разрядный процессор был всего лишь точкой на долгосрочной дорожной карте. В прошлом году Qualcomm, не имея собственного разработанного ядра, использовала стандартные ядра ARM Cortex-A53 и Cortex-A57 для своего флагманского процессора Snapdragon 810.
Работа с далеко не идеальной позиции привела к далеко не идеальному SoC. Еще до публичного появления Snapdragon 810 ходили слухи о перегреве и проблемах с контроллером памяти. Наше собственное тестирование подтвердило слухи о перегреве — продукте сочетания энергоемкого ядра A57 с 20-нм техпроцессом TSMC HKMG — и нам еще предстоит увидеть, как 810 использует всю пропускную способность, доступную из памяти LPDDR4-1600, даже версии v2.1.
Несмотря на то, что модель 810 была временной мерой, все было не так уж плохо. Графический процессор Adreno 430 улучшил Adreno 420 в Snapdragon 805, сохранив лидерство Qualcomm в производительности ALU, а более быстрый модем X10 LTE категории 9 переместился по соседству с ЦП после загрузки с острова SoC в 805.
Тем не менее, трудно чувствовать что-либо, кроме разочарования, когда дело доходит до 810. Чрезмерное тепловое регулирование сдерживало производительность, заставляя ядра процессора A57 бездействовать. В некоторых сценариях более старые SoC Snapdragon 801 и 805, а также некоторые модели среднего класса A53 предлагали эквивалентную или лучшую производительность. Незавидная позиция для флагманского продукта.
Qualcomm надеется решить эти проблемы с помощью Snapdragon 820 и Kryo, своего первого специально разработанного 64-битного процессора. Однако целью Qualcomm для 820 является не только повышение производительности. Речь также идет о предоставлении инновационного пользовательского опыта за счет использования гетерогенных вычислений, которые сочетают в себе уникальные возможности каждого процессора — ЦП, ГП, DSP и ISP — для максимальной производительности и минимизации энергопотребления. Компьютерное зрение, улучшенная визуализация и виртуальная реальность — все это целевые приложения.
ноль
Многие из этих новых возможностей станут возможными благодаря Zeroth, API-интерфейсу машинного обучения и компьютерного зрения, который разработчики могут использовать, чтобы воспользоваться преимуществами аппаратного обеспечения Snapdragon 820. Эта «когнитивная вычислительная платформа», как ее называет Qualcomm, должна еще больше улучшить возможности виртуальных помощников на смартфонах, а также все, что требует более человеческого интеллекта. Один из способов сделать это — имитировать то, как люди учатся посредством положительного подкрепления. Мы уже начали замечать, что мобильные устройства включают в себя интеллектуальное поведение, но они, как правило, используют вычислительную мощность облачных вычислений. Qualcomm считает, что с 820 эта обработка теперь может выполняться локально на устройстве, что, как следствие, повышает конфиденциальность, поскольку все эти уникальные пользовательские данные не нужно будет обрабатывать на чужих серверах.
Технология Qualcomm Scene Detect — это приложение Zeroth к компьютерному зрению. Опять же, используя преимущества гетерогенных вычислений, он использует нейронные сети для обнаружения сцен, распознавания объектов и сопоставления шаблонов как для неподвижных изображений, так и для видео, снятых камерой устройства. У этой технологии множество применений, в том числе автоматическая пометка фотографий для облегчения поиска и дополненной реальности. Видео выше демонстрирует основные возможности этой системы.
Smart Protect станет одним из самых первых «убийственных приложений» Zeroth. Эта технология выходит за рамки традиционной антивирусной защиты на основе сигнатур. Она сможет выявлять «аномальное поведение», например, замечать, что телефон делает снимки, когда экран заблокирован, или отправлять SMS-сообщения без взаимодействия с пользователем, с помощью машинного обучения и поведенческого анализа. анализ. Эту функцию можно использовать для выявления вредоносных программ нулевого дня или «трансформационных вредоносных программ», которые создаются для обхода популярного антивирусного программного обеспечения.
У этой функции есть компонент, работающий на низком уровне в ядре Android, и другая часть, работающая в безопасной среде выполнения Qualcomm SecureMSM, что должно значительно затруднить обход вредоносных программ. Это также позволяет Smart Protect эффективно отслеживать системные ресурсы, обмен данными между приложениями и т. д.
Примеры гетерогенных вычислений
Помимо Zeroth, Snapdragon 820 использует гетерогенные вычисления, чтобы обеспечить множество расширенных функций обработки изображений. В одном примере используются API-интерфейсы OpenCL 1.2 и FastCV для постобработки видеопотока в реальном времени, разделения и размытия фона для повышения конфиденциальности во время видеоконференции. Qualcomm утверждает, что за счет объединения вычислительной мощности ЦП и ГП производительность повышается более чем в 2 раза по сравнению с использованием только ЦП, а также снижается энергопотребление до 40%. Эта же технология также используется для улучшения качества панорамных изображений, удаления швов и устранения ореолов, вызванных движущимися объектами. Другие приложения могут включать предварительный просмотр видеоэффектов в реальном времени при записи или улучшении дополненной реальности.
Функция Qualcomm ImproveTouch, которая также присутствует в SoC Snapdragon 810, перемещает функциональность с внешнего контроллера сенсорного экрана на SoC. Благодаря использованию DSP и маломощного процессорного острова это уменьшает задержку касания и позволяет использовать более сложные алгоритмы подавления шума. Усовершенствованная обработка обеспечивает сложную защиту от капель воды, что делает экран пригодным для использования во влажном состоянии, а также повышает чувствительность к касанию во время зарядки устройства за счет фильтрации электромагнитных помех. Также есть функция пробуждения экрана двойным нажатием со сверхнизким энергопотреблением.
Эффективное объединение всех специализированных процессоров — это задача системного менеджера Qualcomm Symphony. По словам Qualcomm, «Symphony предназначена для управления всей системой на кристалле в различных конфигурациях, так что выбирается наиболее эффективное и действенное сочетание процессоров и специализированных ядер для максимально быстрого выполнения работы с наименьшим объемом ресурсов. власть». Это непростая задача, поэтому нам не терпится узнать, каково реальное время автономной работы, когда продукты поступят в продажу.
Теперь, когда мы понимаем видение Qualcomm в отношении Snapdragon 820 и его будущих SoC (это гетерогенные вычисления, если вы еще не поняли), а также некоторые возможности, которые он обеспечивает, пришло время поближе взглянуть на аппаратное обеспечение.
