Na Snapdragon Tech Summit 2022 firma Qualcomm przedstawiła swój najszybszy jak dotąd procesor mobilny, Snapdragon 8 Gen 2. W porównaniu do swojego poprzednika, nowy system-on-chip (SoC) zasadniczo zapewnia znacznie wyższą wydajność AI, z korzyścią dla wielu funkcji. Z drugiej strony twórcy gier mogą korzystać z akcelerowanego sprzętowo ray tracingu w czasie rzeczywistym i dodawać bardziej realistyczną grafikę do swoich tytułów. Powinno dać się sprawdzić, na ile ostatecznie ten efekt jest przekonujący i jakiej wydajności wymaga w tym roku: Qualcomm spodziewa się, że pierwsze smartfony z nowym procesorem będą dostępne do końca 2022 roku.

Pierwszy raz z INT4

Liczne zmiany w porównaniu do poprzednika Snapdragon 8 Gen 1 pokazują, że sztuczna inteligencja skupiła się na rozwoju Snapdragon 8 Gen 2. Qualcomm w kilku punktach zrewidował procesor hexa odpowiedzialny głównie za ten obszar. Jednostka napinacza jest teraz dwukrotnie większa i po raz pierwszy układ Snapdragon obsługuje obliczenia INT4 oprócz INT8, INT16 i FP16.

Nowością jest również Micro Tile Inferencing. Pozwala to na podzielenie danych na mniejsze części i jednoczesne rozłożenie ich na tensory, wektory i jednostki skalarne. Według Qualcomma zwiększa to między innymi dokładność przewidywań.

Ogólnie rzecz biorąc, wydajność sztucznej inteligencji powinna być około cztery razy wyższa — Qualcomm mówi konkretnie o współczynniku 4,35 — jak poprzednio. Z drugiej strony następuje również wzrost wydajności. Wydajność na wat wzrosła o 60 procent na niektórych kontach.

Oprócz sześciokątnego procesora Snapdragon 8 Gen 2 zawiera również inne procesory AI. Po raz pierwszy Qualcomm używa dwóch takich asystentów w swoim tak zwanym Sensing Hub — wcześniej był tylko jeden. Sensing Hub odpowiada za sterowanie wieloma różnymi czujnikami i działaniami w tle. Na przykład smartfony z nowym układem Snapdragon powinny być w stanie rozpoznawać kody QR aparatu, nawet gdy ekran jest wyłączony. Z drugiej strony, jeśli przedni aparat wykryje, że ktoś inny patrzy na ekran obok Ciebie, system może na życzenie zablokować powiadomienia push – zapewnia to większą prywatność. Ale mówi się również o ulepszeniach w zakresie asystentów językowych. W przyszłości system będzie dokładniej rozpoznawał słowa aktywacyjne, takie jak „Hej, Google”.

Aplikacje, które tłumaczą w czasie rzeczywistym, mogą korzystać z zaawansowanych możliwości sztucznej inteligencji. SoC powinien między innymi umożliwiać generowanie w czasie rzeczywistym języka mówionego w kilku innych językach.

Więcej sztucznej inteligencji dla piękniejszych zdjęć

Ale jedno z najważniejszych zastosowań dla wielu użytkowników smartfonów powinno również skorzystać z innowacji AI: robienie zdjęć. W tym kontekście Qualcomm mówi o platformie Snapdragon Sight, w skład której wchodzą między innymi procesor obrazu Spectra ISP oraz procesor Hexagon. Pozwala to na optymalizację obrazu w czasie rzeczywistym – przy jednoczesnym podziale nagrania na różne poziomy (wielokrotna segmentacja semantyczna).

Sztuczna inteligencja rozpoznaje do ośmiu różnych poziomów. Na przykład podczas fotografowania osoby może to być rozpoznanie oczu, ust, skóry i ubrania, a na zdjęciach krajobrazowych oddzielenie nieba, budynków i drzew. W sumie Spectra ISP obsługuje do ośmiu poziomów, które oprogramowanie może optymalizować oddzielnie.

Innym efektem ubocznym wyższej wydajności AI jest poprawa ujęć przy słabym oświetleniu i tworzenie sztucznego rozmycia (bokeh).

Ponadto Qualcomm zoptymalizował Spectra ISP pod kątem nowych czujników obrazu. W szczególności firma nazywa 200-megapikselowy Samsung Isocell HP3, wprowadzony w czerwcu 2022 r., Który między innymi może szybciej ustawiać ostrość i umożliwiać wielopoziomowe łączenie pikseli (łączenie pikseli). Czujnik łączy cztery piksele w jeden obraz o rozdzielczości 50 MP i zamiast tego 16 pikseli w obraz o rozdzielczości 12,5 MP. Binning pikseli ma głównie na celu zapewnienie wyższej jakości nagrywania w złych warunkach oświetleniowych.

Kolejna innowacja: po raz pierwszy układ Snapdragon obsługuje kodek AV1 do odtwarzania filmów 8K z szybkością 60 klatek na sekundę. Nagrania natomiast są możliwe w 8K przy 30 klatkach na sekundę. Jeśli zmniejszysz rozdzielczość do 4K, maksymalna liczba klatek na sekundę wzrośnie do 120. W trybie zwolnionego tempa układ rejestruje do 960 kl./s – ale wtedy tylko przy rozdzielczości 1280 x 720 pikseli. Ponadto Snapdragon 8 Gen 2 zapewnia wymagania techniczne dotyczące nagrywania filmów HDR. Dzięki HLG, HDR10, HDR10+ i Dolby Vision obsługuje wszystkie ważne warianty. Jeśli chcesz, możesz zapisać nagrania jako 10-bitowe wideo HEVC, 10-bitowe obrazy HEIC.

Większa prędkość dla sieci 5G i Wi-Fi

Jeśli chcesz nie tylko przetwarzać dane lokalnie na smartfonie, ale także udostępniać je innym, Snapdragon 8 Gen 2 osiąga szybsze prędkości niż jego poprzednicy, według Qualcomm, dzięki platformie Snapdragon Connect ogłoszonej na targach IFA 2022. Elementy platformy są Modem 5G Snapdragon X70 i moduł łączności FastConnect 7800.

W odpowiednio rozbudowanych sieciach modem 5G obsługuje prędkości transmisji do 10 Gb/s w downlinku i 3,5 Gb/s w uplinku, a dzięki wbudowanemu procesorowi AI powinien umożliwiać mniejsze opóźnienia i stabilniejsze połączenia. Ponadto Snapdragon X70 po raz pierwszy umożliwia równoległe uruchomienie dwóch połączeń 5G w trybie dual SIM.

Z drugiej strony FastConnect 7800 przede wszystkim przyspiesza wymianę danych w sieci WLAN. Obsługuje Wi-Fi 7 i mówi się, że w szczytowym momencie przesyła do 5,8 Gb/s. Dostępny jest również podwójny Bluetooth. Idealnie Qualcomm chce podwoić zasięg Bluetooth i przyspieszyć połączenie między smartfonem a akcesoriami Bluetooth. Obsługiwane kodeki audio dla połączeń Bluetooth obejmują aptX Lossless, aptX Adaptive i Bluetooth LE Audio.

Sprzęt Vulkan 1.3 i GPU Raytracing

Ale Qualcomm zmienił także bardziej klasyczne komponenty procesora. Moduł graficzny Adreno osiąga teraz do 25% wyższą wydajność, a przy korzystaniu z interfejsu Vulkan wzrost powinien wynieść nawet 30%. Po raz pierwszy Qualcomm obsługuje Vulkan 1.3 – oprócz interfejsów OpenGL ES 3.2 i OpenCL 2.0 FP. Ale popracowano również nad wydajnością. W idealnym przypadku jednostka graficzna potrzebuje o 45 procent mniej energii.

Z drugiej strony, dla graczy ray tracing powinien być przyspieszany sprzętowo w czasie rzeczywistym, aby programiści mogli między innymi instalować bardziej realistyczne odbicia i efekty świetlne. Jednak jednostka graficzna obsługuje ray tracing tylko w połączeniu z Vulkan 1.3. Jednak Qualcomm początkowo nie ujawnił szczegółów technicznych dotyczących urządzeń obsługujących ray tracing – szczegóły te powinny pojawić się w kontekście Snapdragon Tech Summit 2022. Ale nie tylko Qualcomm umożliwia ray tracing na smartfonach. Zaprezentowany na początku listopada MediaTek Dimensity 9200 również go obsługuje dzięki zintegrowanej jednostce graficznej Immortalis G715 firmy ARM.

Bardziej realistyczna reprezentacja powinna również umożliwić obsługę frameworka Metahumans dla Unreal Engine 5. Qualcomm nie ogłosił, którzy programiści będą korzystać z frameworka. Inaczej jest z ray tracingiem: według informacji chce z niego skorzystać m.in. Tencent i NetEase Games. Jednostka graficzna wprowadza także inne innowacje. Procesor graficzny Adreno obsługuje teraz również adaptacyjny HDR, a dzięki kompensacji starzenia OLED powinien zapobiegać efektom wypalania na ekranach OLED. Jest to algorytm, który zapewnia równomierne wykorzystanie poszczególnych pikseli.

Adreno steruje wyświetlaczami wbudowanymi w smartfon w maksymalnej rozdzielczości 4K przy 60 klatkach na sekundę lub w QHD+ przy 144 klatkach na sekundę. Dekodery sprzętowe są dostępne dla filmów w formatach H.265 i VP9. Dzięki HLG, HDR10, HDR10 + i Dolby Vision jednostka graficzna obsługuje odtwarzanie wszystkich odpowiednich wariantów HDR.

Rdzenie procesora są szybsze

Ale jest też coś nowego w części procesorowej układu smartfona. Qualcomm przejął ogólną architekturę z trzema poziomami wydajności i łącznie ośmioma rdzeniami ze Snapdragona 8 Gen 1, ale częściowo zmienił liczbę rdzeni na poziom.

Pozostaje z dwoma rdzeniami, które są oparte na ARM Cortex-X3 zamiast Cortex-X2, jak poprzednio. Maksymalna częstotliwość taktowania wzrasta z około 3 do 3,19 GHz. Ponadto są teraz cztery rdzenie wydajności zamiast trzech, jak w poprzedniku. Dwa to Cortex-A710, a dwa pozostałe to Cortex-A715. Powód tej kombinacji: rdzenie Cortex-A715 nie oferują natywnej obsługi 32-bitowej, ale Qualcomm nie chce się bez niej obejść pod względem wydajności. Limit zegara wzrasta z 2,5 do 2,8 GHz.

Mniej wymagające zadania obliczeniowe są teraz obsługiwane przez trzy wydajne rdzenie zamiast czterech, aktualizacje Cortex-A510. Osiąga to 2 zamiast 1,8 GHz.

W sumie wydajność procesora powinna być nawet o 35 procent wyższa niż w przypadku Snapdragon 8 Gen 1. Qualcomm twierdzi, że poprawił wydajność nawet o 40 procent.

Jeśli używasz smartfona ze słuchawkami do odtwarzania muzyki lub filmów, Dynamiczny dźwięk przestrzenny może być ciekawą innowacją. Jest to dźwięk przestrzenny, ale uwzględnia ruch głowy lub słuchawek. Snapdragon 8 Gen 2 wykonuje odpowiednie obliczenia na podstawie danych ruchu przesyłanych przez zestaw słuchawkowy.

Produkcja w 4 nanometrach w TSMC

Qualcomm ma Snapdragon 8 Gen 2 wyprodukowany przez TSMC przy użyciu technologii 4 nm. Samsungowi udało się jeszcze zdobyć zamówienie na pierwszą generację Snapdragona 8, ale TSMC było już odpowiedzialne za jego ulepszoną wersję Snapdragon 8+ Gen 1. Asus, Honor, Sony i Xiaomi jako jedni z pierwszych wypuszczają na rynek smartfony ze Snapdragonem 8 Gen 2 .

(pbe)