Nejrychlejší procesor pro Android: Nový 2nm Snapdragon má jádra s taktem 5 GHz, bude i verze Extreme

Tento měsíc vydaly svůj první procesor pro mobilní telefony vyráběný novou 2nm technologií (která slibuje lepší výkon i energetickou efektivitu) firmy Apple i MediaTek. Historicky hlavní a dominantní dodavatel procesorů pro mobily s Androidem, tedy Qualcomm, se přidal nyní. Jeho Snapdragon 8 Elite Gen 6 také přináší 2nm proces TSMC a vyšší výkon, ale na rozdíl od čipu MediaTeku s vlastní architekturou jader i integrovaného GPU.

Snapdragon 8 Elite Gen 6 a Snapdragon 8 Elite Extreme Gen 6

Nový nejvýkonnější čip pro mobily Qualcommu je založený na jádrech Oryon čtvrté generace – mělo by tedy jít o novější architekturu vylepšenou proti jádrům (Oryon třetí generace), které jsou v loňském Snapdragonu 8 Elite Gen 5, ale také v Snapdragonech X2 Elite pro notebooky. Od těch si Qualcomm půjčil schéma, kdy procesor existuje ve dvou verzích. Ta základní je Snapdragon 8 Elite Gen 6, ale nad ní stojí ještě „prémiovější“ a „vlajkovější“ extrémní model Snapdragon 8 Elite Extreme Gen 6.

Čip by údajně měl používat už vylepšenou verzi 2nm výrobního procesu TSMC, označenou N2P. To má údajně být i případ MediaTeku Dimensity 9600 Pro, ale možná ne čipů Applu (M6, A20 Pro v mobilech), ty prý staví na první verzi procesu N2.

Vedle 2nm technologie TSMC obsahuje Snapdragon 8 Elite Gen 6 ještě jednu výrobní inovaci. Podobně jako nejnovější čipy Samsungu i Applu používá nový styl pouzdra, kdy už není na čipu osazená paměť stylem PoP, což bývala v mobilech norma pro úsporu rozměrů. Místo toho SoC používá větší pouzdro BGA s pamětí DRAM osazenou vedle čipu SoC, což umožňuje jeho přímé chlazení pomocí heatpipe nebo vapor chamber. Takto provedené mobilní SoC dokáží udržet vyšší spotřebu a tím výkon, aniž by začínaly zpomalovat tak rychle.

První procesor s taktem 5 GHz v telefonech

Procesor má osm jader: Dvě velká „Prime“ jádra Oryon čtvrté generace pro maximální jednovláknový výkon, jejich maximální frekvence je 5,01 GHz – asi jde o vůbec první pokoření této mety v mobilech (Apple se dostal „jen“ na 4,93 GHz).

Zbylých šest jader jsou prostřední jádra. Nejdou rovnocenná – tři jsou optimalizována na vyšší výkon, jejich maximální takt je údajně 4,03 GHz. Zbylá tři jádra jsou snad optimalizována na menší plochu a nižší spotřebu a mají takt 3,74 GHz. Všechna jádra by měla sdílet společnou L2 cache o kapacitě 16 MB, tzv. Oryon FlexCache.

Podpora LPDDR6

Obě verze procesoru podporují novu generaci mobilních pamětí – LPDDR6–10600. Alternativně ale podporují také LPDDR5X-10600. Pro úložiště je pak u verze Extreme poskytnuté rozhraní UFS 5.0 umožňující rychlost integrovaných SSD až 10 GB/s, běžná verze Elite umí ale jen pomalejší UFS 4.1.

Výkon o 10 % až 13 % vyšší proti páté generaci

Zdá se, že podobně jako v případě čipu A20 Pro od Applu je hlavním zdrojem růstu výkonu navýšení frekvence jader a vylepšení architektury zvedající výkon na 1 MHz jsou méně výrazná. Snapdragon 8 Elite Gen 6 má údajně dosahovat o 10 % vyšší jednovláknový výkon proti generaci Snapdragon 8 Elite Gen 5. Speciální verze Snapdragon 8 Elite Extreme Gen 6 má proti předchůdci mít o 13 % vyšší výkon CPU. To je přitom při zvýšení maximálního boostu velkých jader o 8,5 %.

Není úplně jasné, odkud vyšší výkon verze Extreme plyne, Qualcomm pro obě verze uvádí stejné frekvence. Je možné, že Elite Extreme jsou výběrové čipy s lepší energetickou efektivitou, které jsou schopné boostovat lépe a méně „throttlovat“, případně mají tyto čipy vyšší limity spotřeby, což jim při stejných nominálních taktech dovoluje dosahovat v praxi lepší výkon. Podle Qualcommu má být kombinace jádra Oryon čtvrté generace a 2nm procesu až o 37 % energeticky efektivnější proti předchůdci, ale to nemusí být při podmínkách vypovídajících o reálném provozu.

Firma také demonstrovala skóre v benchmarku Geekbench 6.3 (Android). Vyšší model Snapdragon 8 Elite Extreme Gen 6 v něm dosáhl jednovláknové skóre 4257 bodů s pamětí LPDDR5X a 4193 bodů s pamětí LPDDR6. Jde asi o 88–90 % jednovláknového skóre čipu A20 Pro od Applu, Qualcommu se ale podařilo porazit předchozí generaci Applu (A19 Pro) o 7–9 %. Proti předchozí generaci Qualcommu je jednovláknové skóre v tomto testu lepší o 11 % až 15 % podle toho, jaký telefon se vezme jako reference a zda se zvolí paměti LPDDR5X, nebo LPDDR6. Novější LPDDR6 zdá se výkon drobně zhoršuje, v této generaci evidentně ještě nemá přínos (pokud třeba nezlepšuje výdrž na baterie, to zatím nevíme).

Mnohovláknová skóre vychází 12 710 a 12 706 bodů – srovnatelná s A20 Pro (12 800 bodů). Nicméně Geekbench 6 není pro mnohovláknové zátěže moc vypovídající a může asi podhodnocovat vliv toho, že čip Qualcommu má víc jader, jelikož špatně škáluje. Ve skutečnosti výkon v mnohovláknové zátěži Qualcomm nejspíš má lepší. Je třeba upozornit, že v reálných mobilech různých výrobců může asi výkon vypadat odlišně než u referenčního testovacího zařízení.

Nové NPU a GPU

V klastru jader by měl být přítomný maticový akcelerátor (či akcelerátory) pro instrukce SME, určený zejména pro operace umělé inteligence. Pro AI má SoC ale opět i NPU Hexagon, která má obsahovat novu specializovanou jednotku „Element Accelerator“, offloadující některé operace aplikací umělé inteligence a „AI agentů“. Také má mít o 50 % větší interní paměť, ale velikost není sdělena. NPU umí pracovat s celočíselnými datovými typy od INT16 po INT2, ale z floating-point umí jen FP16 a FP8.

Čip dostal samozřejmě také nové GPU Adreno. To má prý mít o 44 % lepší grafický výkon a o 40 % lepší energetickou efektivitu. Jako předchůdci podporuje ray tracing, ale podobně jako Arm s grafikou Mali G2-Ultra NX i Apple teď Qualcomm přidal přímo do GPU také maticové akcelerátory AI, nazvané Adreno Matrix Cores. Tyto akcelerátory jsou ovšem aktivní jen ve verzi Elite Extreme, verze „jen“ Elite je zdá se nemá k dispozici. Tyto akcelerátory budou využívány v technologii generování snímků a AI upscalingu nazvané Adreno Neural Fusion.

Qualcomm tradičně nemluví o počtu „jader“ či výpočetních jednotek nebo shaderů. Víme ale, že GPU je tvořeno třemi „slice“ a běží na taktu 1,45 GHz. Pro potřeby zlepšení výkonu, energetické efektivity a k omezení spotřeby paměťové propustnosti má vlastní velkou cache (tzv. Adreno High Performance Memory) o kapacitě 18MB.

Podle testů, které ukazoval Qualcomm, by GPU mělo být pro změnu o dost rychlejší než grafika od Applu v jeho 2nm čipu A20 Pro. V testu 3DMark Solar Bay jen o 3 %, ale v testech Steel Nomad Light a Wild Life Extreme je náskok už 23 % (24 % s LPDDR5X) a 12 %. Zlepšení grafického výkonu proti předchozí generaci (Snapdragon 8 Elite Gen 5) je o 31–56 %.

Obvod pro zpracování obrazu Spectra-ISP bude nově umět zpracovat video s rozlišením 4K se snímkovou frekvencí 240 snímků za sekundu (pro potřeby zpomalených záběrů) a 8K s 60 snímky za sekundu (v 1080p dokonce umí až 960 snímků za sekundu) u verze Extreme. Verze Elite podporuje jen 4K120 a 8K30. Rozlišení senzoru pro fotografie může být až 320 megapixelů. Procesor také nově podporuje přehrávání videa nejen ve formátech H.264, VP8, VP9, AV1 a HEVC, ale také APV. Verze Extreme navíc umí i formát H.266 neboli VVC.

Pro obrazovky mobilů se počítá s rozlišením 2560 × 1440 bodů a maximální frekvencí 240 Hz, ale grafika podporuje i externí obrazovku. SoC podporuje výstup USB-C s alternativním režimem DisplayPort, kdy lze připojit až 8K monitor (nicméně v tomto rozlišení je maximální obnovovací frekvence jen 30 Hz, takže se to hodí spíše pro televizory, u monitorů bude praktické rozlišení 4K, kde je možné mít 120Hz frekvenci).

Nové modemy a konektivita s Wi-Fi 8

Jednou z hlavních sil Qualcommu je vedení v bezdrátové komunikaci. Nové Snapdragony mají samozřejmě i nové modemy. 5G modem má označení X105 a podporuje rychlosti stahování až 14,8 Gb/s a uploadu až 4,2 Gb/s se všemi nejnovějšími technologiemi a vylepšeními rádiové části.

Pro lokální komunikaci je poskytnutý adaptér FastConnect 8800 s podporou třípásmového Wi-Fi 8 a rychlostí až 11,6 GB/s. Podporuje také Bluetooth 6.0.

Mezi ohlášenými telefony zatím není Samsung

Qualcomm už potvrdil, že mobily s tímto procesorem uvede řada čínských výrobců – Honor, Motorola, Oppo, Vivo, Xiaomi, Nubia, OnePlus, Redmi, ZTE. Mezi značkami není zmíněný tradiční Samsung, je tedy možné, že v této generaci korejský gigant uvede ve vlajkových telefonech jen vlastní procesory Exynos 2600.

Přečtěte si také:

Samsung má jako první 2nm procesor: Exynos 2600 má opět ray tracingovou grafiku Radeon

Nicméně je také možné, že Samsung telefony s novým čipem Qulcommu potvrdí až později a jeho absence mezi oznámenými značkami nic neznamená. Telefony se Snapdragony 8 Elite / Elite Extreme Gen 6 by se měly začít objevovat v prodeji během následujících měsíců.

Zdroje: Qualcomm (1, 2, 3), ComputerBase (1, 2)