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Was von der nächsten Generation von Android-Telefonprozessoren zu erwarten ist

Jun 2, 2020 12:42 AM ET

Samsung Galaxy S20 Ultra home screen against metal door

Arm hat seine neueste Ernte von CPUs und GPUs enthüllt, die später in diesem Jahr und im Jahr 2021 in Android-Telefonprozessoren verwendet werden sollen. Von Qualcomm und Huawei bis hin zu Samsung und MediaTek erwarten wir, dass alle großen Silizium-Player die neue Technologie nutzen werden.

Apropos Chip-Unternehmen: Was sollten wir nächstes Jahr von ihnen und der mobilen SoC-Industrie erwarten?

Ein massiver Sprung in der CPU-Leistung (für einige)

Die nächste Generation von Android-Prozessoren könnte den größten CPU-Leistungssprung seit geraumer Zeit sehen, da die neue Cortex-X1 Arm CPU die Leistung über die Effizienz priorisiert. Diese Strategie bedeutet, dass Sie eine Leistungssteigerung von bis zu 30% im Vergleich zu den Cortex-A77 erwarten können, die in Qualcomm, Samsung und MediaTeks Flaggschiff-Chipsätzen verwendet werden. Tatsächlich wird erwartet, dass der Cortex-X1 bis zu 23% leistungsfähiger sein wird als der Cortex-A78, der neben dem X1 angekündigt wird.

Arm hat erklärt, dass der Cortex-X1 möglicherweise nur für bestimmte Chipsatzhersteller verfügbar ist, was bedeutet, dass einige Chipmarken ohne die saftige CPU übrig bleiben könnten. Erwarten Sie also ein eher ungleiches Spielfeld unter Android-Handys, wenn Qualcomm zum Beispiel Zugriff auf diese Arm-CPU erhält, Samsung oder MediaTek dies nicht tun.

Was von GPUs im Jahr 2021 zu erwarten ist

Arms Mali-G78 GPU ist ein bescheidenes Upgrade gegenüber dem Mali-G77, das in Samsung und MediaTeks High-End-Chips zu sehen ist. Also die Wahrheit gesagt werden, mobile Spieler möglicherweise nicht sehen, einen großen realen Unterschied zwischen den beiden GPUs.

Dies bringt Arm in eine ziemlich interessante Situation im Jahr 2021, vor allem angesichts der Entscheidung von Samsung, mit AMD auf Smartphone-GPUs zu arbeiten. Bereits im Juli letzten Jahres sagte Samsung, dass die neue GPU-Technologie in Produkten implementiert wird, die “zwei Jahre auf dem Weg” auf den Markt kommen, was bedeutet, dass es ein Startdatum 2021 im Auge hat.

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AMD deutet an, wie RDNA Qualcomms Adreno GPU schlagen könnte

Kombinieren Sie die Partnerschaft von Samsung und AMD mit Qualcomms traditionell fleischiger Adreno-Grafik, und es scheint, als ob Arm GPUs derzeit nicht gerade heiße Eigenschaften am High-End sind.

Damit ist Mali-G68 die erste Arm GPU in einer oberen Mittelklasse-Familie, die die gleichen Eigenschaften wie die Mali-G78 und ein Slotting über der Mali-G5X-Serie aufweist. Wir haben schon gesehen, wie Xiaomi eine Flaggschiff-Arm-GPU (wenn auch mit vier Kernen) mit großem Effekt im Redmi Note 8 Pro verwendet. So hoffentlich bringen die G68 noch mehr grafischen Grinsen zu Mittelklasse-Handys.

GPUs sind wichtiger als je zuvor im Zeitalter der hohen Bildwiederholrate Bildschirme,und wir beginnen auch zu sehen, sogar 200 bis 300 Dollar Telefone bieten 90Hz oder 120Hz Displays. Hohe Bildwiederholraten bedeuten nicht viel, wenn die GPU Schwierigkeiten hat, mitzuhalten, daher sind wir ein weiterer Grund, warum wir froh sind zu sehen, dass mali-G68 die Lücke zwischen Budget- und Flaggschiff-Mobilprozessoren schließt.

Ein Wechsel zu effizienteren Designs

Bild: David Imel / Android Authority

Der Herstellungsprozess, der für jeden Chipsatz (gemessen in Nanometern) verwendet wird, ist ein weiterer wichtiger Faktor, da kleinere Designs weniger Stromverbrauch haben. Wir haben gesehen, wie die Top-End-Mobilprozessoren von 28nm Designs Anfang 2014 auf 7nm schrumpften.

High-End-Android-Telefonprozessoren sind für einen Wechsel zu noch kleineren 5nm Designs im Jahr 2021 fällig, und wir erwarten, dass die großen Spieler alle an Bord dieses Zuges hüpfen. Aber Mid-Range-Chips in der Regel hinterher in dieser Hinsicht, so dass sie 7nm oder etwas größere Designs für eine Weile noch bieten könnte.

Neue CPUs bieten auch Effizienzverbesserungen, und Arms Cortex-A55 ist die leichte CPU der Wahl für alle Siliziumhersteller, die mit leistungsstärkeren CPUs gekoppelt ist. Der Cortex-A55 ist jedoch lange im Zahn, nachdem er erstmals 2017 enthüllt wurde. Leider hat Arm noch keinen Nachfolger dafür verraten, was enttäuschend ist, da es wahrscheinlich effizienter ist, die neueren Schwergewichtskerne stattdessen für viele Aufgaben zu verwenden. Hoffentlich sehen wir im nächsten Jahr einen Nachfolger, da es ein großes Upgrade für 100 bis 150 Dollar Telefone bieten könnte.

Was ist mit 5G?

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Bild: David Imel / Android Authority

Die Umstellung auf 5G brachte ein paar Schmerzen mit sich, und der Stromverbrauch ist eines dieser Probleme. Glücklicherweise bedeutet die oben erwähnte Umstellung auf 5nm-Designs, dass neue 5G-Chipsätze weniger Strom verbrauchen.

Wir erwarten auch, dass Qualcomm integrierte Modems in ihre Flaggschiff-Chipsätze einführt, was auch bemerkenswerte Effizienzsteigerungen ermöglicht. Und in Kombination mit der Umstellung auf 5nm-Designs können wir erwarten, dass die 5G-Flaggschiffe im nächsten Jahr bei der Akkulaufzeit freundlicher sein werden als die diesjährigen Geräte.

Das neueste X60-Modem von Qualcomm bietet zudem eine Reihe von Verbesserungen, wie 5G Voice-over-NR-Funktionen und eine verbesserte Carrier-Aggregation für eine bessere Geschwindigkeit und Stabilität. Der US-Chipriese bringt auch kleinere mmWave-Module auf Smartphones im Jahr 2021, mit kleineren Komponenten bedeutet mehr Platz für (Sie haben es erraten) größere Batterien.

Qualcomms Rivale MediaTek ist auch bereit, seine 5G-Fähigkeiten in Zukunft zu verbessern. Das Unternehmen unterstützt mmWave noch nicht, hat aber zuvor android Authority mitgeteilt, dass es an einer Lösung arbeitet.

Konnektivität zum Abrufen von Upgrades

Wi-Fi 6 ist auf eine Vielzahl von Telefonen in 2019 und 2020 gekommen, da einige der neuesten High-End- und High-Mid-Range-Prozessoren den Standard tragen. We&rsq

uo;ve sogar gesehen, die Technologie kommen auf den budgetorientierten Snapdragon 460 Chipsatz, obwohl Telefone mit diesem Chip sind nur kurz vor dem Ende des Jahres.

Gerade wenn mehr Chipsätze und Telefone Wi-Fi 6 übernehmen, haben wir Wi-Fi 6E, das ins Getümmel eintritt. Erwarten Sie nicht viel schnellere Geschwindigkeiten, aber es sollte Staus lindern und zu einer reduzierten Latenz führen. Die ersten Telefone mit Wi-Fi 6E sind abhängig von Prozessorunterstützung, also müssen wir abwarten, ob kommende Snapdragon-, Dimensity- und Kirin-Chips diese Funktion erhalten.

Qualcomm kündigte in seinen neuen FastConnect 6700- und 6900-Konnektivitäts-Suiten Wi-Fi 6E-Unterstützung an. FastConnect ist Qualcomms Markenname für die drahtlosen Konnektivitätskomponenten in seinen jüngsten Snapdragon-Chips, so dass wir auf jeden Fall Wi-Fi 6E in seinen kommenden Premium-Mobilprozessoren erwarten können.

Lesen Sie: Was ist Wi-Fi 6E und nicht lizenziertes 6GHz-Spektrum?

Bluetooth ist eine weitere wichtige Konnektivitätsfunktion und viele High-End-Chipsätze unterstützen Bluetooth 5.1, wobei einige SoCs im oberen Mittleren Bereich diese Funktion ebenfalls nutzen. Allerdings haben wir bereits den ersten Prozessor gesehen, der Bluetooth 5.2-Unterstützung im Snapdragon 768Gverpackt, wobei Qualcomm später hinzufügte, dass Bluetooth 5.2 in die oben genannten FastConnect-Suiten kommt.

Bluetooth 5.2 bietet Verbesserungen wie Low Energy Audio (LE Audio) für energieeffizienteres drahtloses Audio, Audio Broadcast-Unterstützung sowie den LC3-Codec. Auch hier sind neue SoCs erforderlich, wenn Sie diese Aktion in Sendezeit einschalten möchten. Aber der neue Standard bedeutet, dass Sie eine bessere Audioqualität und zuverlässigere Verbindungen erhalten, als sich auf proprietäre AptX-Konnektivität zu verlassen, so dass es sich definitiv lohnt zu warten.

Maschinelles Lernen im Jahr 2021

Es scheint, als ob jeder große Chiphersteller einen neuronalen Prozessor irgendeiner Art im Jahr 2020 hat, mit Huawei, MediaTek, Qualcomm und Samsung alle sportischen NPUs, APUs oder KI-Beschleuniger. Wir haben gesehen, dass praktisch alle Flaggschiff-Android-Prozessoren KI-Silizium anbieten, während Marken auch diese Hardware in die Mid-Tier-Klasse gebracht haben.

Ein Trend, den wir jedoch bemerkt haben, ist, dass Chipsatzhersteller derzeit keine Machine Learning-Hardware auf Low-End-Prozessoren bringen. Wir erwarten nicht, dass sich diese Änderung im Jahr 2021 ändern wird, da CPU- und GPU-Weiterentwicklungen bedeuten, dass viele Machine Learning-Aufgaben ohne einen dedizierten neuronalen Prozessor in einem flotten Tempo ausgeführt werden können. Darüber hinaus bedeuten CPU- und GPU-Upgrades auch, dass Machine Learning-Aufgaben nicht mehr so viel Akkuverbrauch haben wie früher.

Da Smartphone-Marken jedoch immer wieder mit Offline-Inferenzaufgaben wie Live Caption, Augmented Reality und ultrahochauflösender Verarbeitung den Umschlag schieben, erwarten wir, dass mehr Chips dediziertes Silizium anbieten.

Was bedeutet das alles für Samsung Exynos?

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Der Exynos 990 erregte eine Tonne negativer Aufmerksamkeit aufgrund der realen und wahrgenommenen Lücke zwischen ihm und dem Snapdragon 865 Chipsatz. Aber es gibt Grund zu der Annahme, dass 2021 eine Umbauphase für Samsungs Chip-Maschine sein wird.

verbunden: Graben benutzerdefinierte CPUs ist der richtige Aufruf für SamsungS Exynos

Neben der erwähnten Partnerschaft mit AMD für Grafik, Samsungs CPU-Bemühungen wurden auch erschüttert. Die benutzerdefinierte CPU-Einheit des Unternehmens in Austin wurde Ende letzten Jahres heruntergefahren, was bedeutet, dass zukünftige Samsung-CPUs fast zu 100% garantiert Arm Cortex-Technologie verwenden.

Es scheint ein guter Zeitpunkt für Samsung, seine eigenen CPUs zugunsten von Arm-CPUs fallen zu lassen, da der Cortex-X1 eine ähnliche leistungsorientierte Philosophie wie die CPUs der koreanischen Marke zu haben scheint. Wir wissen nicht, ob wir den ersten Samsung Exynos Chipsatz mit AMD-Grafik im Jahr 2021 sehen werden, aber Vielleicht möchten Sie Ihre Erwartungen für das erste Produkt im Check-of halten. Schließlich ist dies AMDs erster Ausflug in moderne Smartphone-GPUs.

Wo bleiben diese Entwicklungen bei Huawei?

Huaweis HiSilicon-Sparte ist seit dem Start des Huawei-Verbots eine rettende Gnade, die dem Hersteller eigene Chip-Fertigungskapazitäten verleiht. Und dies war von entscheidender Bedeutung, da Qualcomm das Unternehmen nicht beliefern durfte, da HiSilicon-Prozessoren dazu beitrugen, diese Lücke zu schließen.

Leider bedeutet Washingtons drakonische Entscheidung, Huawei jetzt von seinen Chipherstellern abzuschneiden, dass das Unternehmen in Schwierigkeiten ist, was das Angebot an Android-Prozessoren angeht. Die chinesische Marke sagte, dass sie einen Vorrat an Chipsätzen aufgebaut hatte, und die neue US-Änderung erlaubt offenbar immer noch, dass einige Chips, die derzeit in Produktion sind, an Huawei geliefert werden. Dies wird jedoch die Fähigkeit des Unternehmens, die neuesten und größten Technologien zu entwickeln, erheblich beeinträchtigen.

y. Was ist der Sinn der Entwicklung eines Chips, wenn Ihr Chip-Hersteller es nicht wirklich für Sie herstellen kann?

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Eine Möglichkeit ist, dass Huawei sich an alternative Chiphersteller wie Samsung oder kleinere Gießereien in China wendet. Dies wird jedoch davon abhängen, dass diese Hersteller nicht viel US-Know-how für die Herstellung von Prozessoren einsetzen. Es wird jedoch angenommen, dass Huawei sich an die chinesische Gießerei SMIC gewandt hat, um einige Chips zu produzieren. Aber dies sind 14nm Designs, anstatt alles, was in der Nähe von 7nm auf aktuellen Flaggschiff SoCs gesehen.

Ein weiterer entscheidender Faktor für Huaweis 2021-Ambitionen ist seine Beziehung zum Silizium-Designer Arm, da die chinesische Marke Arm-CPUs und GPUs in allen internen Prozessoren verwendet. Zum Zeitpunkt der Einführung des US-Handelsverbots im Mai 2019 erklärte Arm, dass es die Vorschriften einhalte. Doch der Chip-Designer wurde dann im Oktober 2019 mit den Worten zitiert, Huawei habe Zugang zur Technologie der nächsten Generation.

Die neuesten Arm CPUs und GPUs sind eindeutig eine Mischung aus Evolution und Revolution für das Unternehmen, mit dem Cortex-A78 und Mali-G78 im ehemaligen Lager. Der Cortex-X1 und Mali-G68 stellen unterdessen neue Unternehmungen für die Android-Prozessorlandschaft dar. Aber das ist nur die Spitze des Eisbergs für 2021.

Zwischen Huaweis Silizium-Problemen, Samsung, der ersolltenden CPUs und der Einführung von AMD-GPUs und der reifenden 5G-Technologie wird das Jahr 2021 eindeutig zu einem großen Jahr für die Branche.

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