Prozessor: Qualcomms Snapdragon 835 im Detail

Der Smartphone-Chip für 2017: Qualcomms Snapdragon 835 ist ein High-End-SoC mit neuer Grafikeinheit, Gigabit-LTE-Modem und moderner 10-nm-Fertigung. Die Kryo genannten CPU-Kerne sind allerdings keine komplette Eigenentwicklung mehr.

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Snapdragon 835 (Mitte) neben Snapdragon 820 und einer 1-US-Cent-Münze
Snapdragon 835 (Mitte) neben Snapdragon 820 und einer 1-US-Cent-Münze (Bild: Qualcomm)

Qualcomms Keith Kressin hat Humor: Auf die Frage, warum der Nachfolger des Snapdragon 820 denn nun Snapdragon 835 und nicht Snapdragon 830 heiße, antwortete er lapidar: "Wenn du die Wahl hast zwischen zwei Chips, SD830 und SD835, welchen nimmst du wohl? Eben." Wäre das also geklärt. Abgesehen vom Namen gibt es zum neuen System-on-a-Chip viel zu berichten, denn Qualcomm erläuterte die Eckdaten des Snapdragon 835 ausführlich.

  • Der SD835 wird im 10LPE-Verfahren gefertigt (Bild: Qualcomm)
  • Er soll nur die Hälfte der Leistung eines SD801 aufnehmen (Bild: Qualcomm)
  • Blockdiagramm des SD835 (Bild: Qualcomm)
  • Die Kryo 280 sind Semi-Custom, mehr verrät der Hersteller nicht (Bild: Qualcomm)
  • Es gibt zwei Cluster mit jeweils vier Kernen (Bild: Qualcomm)
  • Die GPU samt DPU und VPU unterstützt 4K mit HDR (Bild: Qualcomm)
  • Der Symphony-Manager verteilt die Last (Bild: Qualcomm)
  • Je nach Workload wird die CPU, der DSP oder die GPU genutzt (Bild: Qualcomm)
  • Ein kleiner DSP kümmert sich um etwa Spracheingaben (Bild: Qualcomm)
  • Der SD835 unterstützt HDR10 (Bild: Qualcomm)
  • Q-Sync entspricht offenbar Adaptive Sync (Bild: Qualcomm)
  • Ein Weitwinkel- und ein Teleobjektiv ... (Bild: Qualcomm)
  • ... oder ein Monochrom- und ein RBG-Sensore können Fotos verbessern (Bild: Qualcomm)
  • Machine Learning soll viele Vorteile bringen (Bild: Qualcomm)
Der SD835 wird im 10LPE-Verfahren gefertigt (Bild: Qualcomm)
Inhalt:
  1. Prozessor: Qualcomms Snapdragon 835 im Detail
  2. HDR10-Unterstützung im Smartphone
  3. Monochrom-Sensor bei wenig Licht

Verglichen mit dem Snapdragon 820 fällt auf, dass das Package - also der Chip auf dem Träger - 35 Prozent kompakter ist. Der Snapdragon 835 ist das erste SoC, welches bei Samsung im brandneuen 10-nm-LPE-Verfahren (Low Power Early) hergestellt wird. Das verringert die Chipfläche und ermöglicht dennoch mehr Schaltungen. Qualcomm gab - und das ist ungewöhnlich - bekannt, dass der Chip aus über drei Milliarden Transistoren besteht. In Huaweis Kirin 960 stecken vier Milliarden Transistoren, obgleich das SoC vermutlich langsamer ist.

Durch die 10-nm- statt der bisherigen 14LPP-Fertigung konnte Qualcomm im Snapdragon 835 mehr und zusätzliche Funktionseinheiten unterbringen: Neu sind etwa die Kryo 280 getauften CPU-Kerne. Statt zwei Cluster mit jeweils zwei Kernen verbaut der Hersteller zwei Cluster mit je vier Kernen. Die seien Semi-Custom statt vollständig selbst entwickelt und würden auf einem Cortex-Design von ARM basieren. Ob sie ein Derivat der A73 und der A53-Kerne sind, wollte Qualcomm weder bestätigen noch dementieren. Custom sind unter anderem die Sprungvorhersage, die Größe des Out-of-Order-Windows, diverse interne Busse, der RAM-Controller und einige Speichertechniken.

  • Der SD835 wird im 10LPE-Verfahren gefertigt (Bild: Qualcomm)
  • Er soll nur die Hälfte der Leistung eines SD801 aufnehmen (Bild: Qualcomm)
  • Blockdiagramm des SD835 (Bild: Qualcomm)
  • Die Kryo 280 sind Semi-Custom, mehr verrät der Hersteller nicht (Bild: Qualcomm)
  • Es gibt zwei Cluster mit jeweils vier Kernen (Bild: Qualcomm)
  • Die GPU samt DPU und VPU unterstützt 4K mit HDR (Bild: Qualcomm)
  • Der Symphony-Manager verteilt die Last (Bild: Qualcomm)
  • Je nach Workload wird die CPU, der DSP oder die GPU genutzt (Bild: Qualcomm)
  • Ein kleiner DSP kümmert sich um etwa Spracheingaben (Bild: Qualcomm)
  • Der SD835 unterstützt HDR10 (Bild: Qualcomm)
  • Q-Sync entspricht offenbar Adaptive Sync (Bild: Qualcomm)
  • Ein Weitwinkel- und ein Teleobjektiv ... (Bild: Qualcomm)
  • ... oder ein Monochrom- und ein RBG-Sensore können Fotos verbessern (Bild: Qualcomm)
  • Machine Learning soll viele Vorteile bringen (Bild: Qualcomm)
Es gibt zwei Cluster mit jeweils vier Kernen (Bild: Qualcomm)

Zumindest der Takt des größeren Clusters fällt mit bis zu 2,45 GHz hoch aus und auch die zwei MByte L2-Cache sind nicht gerade wenig. Qualcomm gibt ein Leistungsplus von 20 Prozent pro Kern verglichen mit den Kryos des Snapdragon 820 an. Der kleinere Cluster des Snapdragon 835 taktet mit bis zu 1,8 GHz und verfügt über ein MByte L2-Cache. Pro Kern ist das zwar so viel wie beim Snapdragon 820, insgesamt passen aber mehr Daten in den Puffer.

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Das spart Energie, da die Daten lokal vorgehalten statt per Speicherinterface geladen werden. Das ist 64 Bit breit und bindet 8 GByte LPDDR4X-1866-Arbeitsspeicher an. Anders als LPDDR4 nutzt LPDDR4X eine niedrigere VDDQ-Spannung, was die Leistungsaufnahme senkt. Der Snapdragon 835 soll halb so viel Energie benötigen wie der Snapdragon 801 (der wurde Anfang 2014 erstmals vorgestellt) und ein Fünftel weniger als der Snapdragon 820. Noch vor der 10-nm-Fertigung sollen vor allem die Architekturverbesserungen für die gestiegene Energie-Effizienz verantwortlich sein.

Wie üblich spielt die Lastverteilung eine wichtige Rolle: Der Symphony System Manager kann Workloads nicht nur an die CPU-Kerne delegieren, sondern auch an die Adreno-Grafik und den Hexagon-DSP.

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HDR10-Unterstützung im Smartphone 
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