Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/helio-x20-fuer-smartphones-mediateks-neuer-chip-bietet-elf-kerne-und-drei-gaenge-1505-114008.html    Veröffentlicht: 12.05.2015 16:00    Kurz-URL: https://glm.io/114008

Helio X20 für Smartphones

Mediateks neuer Chip bietet elf Kerne und drei Gänge

Ungewöhnliches Design und viele gute Ideen für Smartphones: Mediateks Helio X20 kombiniert drei Prozessorkern-Typen mit einer aktuellen Grafikeinheit und einem LTE-Modem. Zudem unterstützt der Chip den H.265-Video-Codec und 120-Hz-Displays.

Mediatek hat den Smartphone-Chip Helio X20 offiziell angekündigt, dessen grundlegende Daten bereits vor wenigen Wochen unbeabsichtigt von einer internen Partner-Vorstellung durchgesickert waren. Der Prozessor kombiniert insgesamt elf ARM-basierte Kerne unterschiedlicher Typen in vier Gruppen mit einer integrierten Grafikeinheit und einem LTE-Modem. Herstellt wird der Helio X20 bei der Taiwan Semiconductor Manufacturing Company im 20-nm-Prozess, so wie Apples A8- und A8X-Chips für das iPhone 6 und das iPad Air 2.

Intern nennt Mediatek den Helio X20 noch MT6797, er ist somit der Nachfolger des in Helio X10 umbenannten MT6795-Chips, der im Sommer 2014 vorgestellt wurde. Offensichtlichster Unterschied ist die Anzahl der verbauten Rechenkerne und deren Aufteilung: Statt acht identischer Cortex-A53-Kerne verbaut Mediatek drei sogenannte Cluster mit zusammen zehn Kernen und einen besonders sparsamen für anspruchslose Hintergrundaufgaben.

Drei Kern-Pakete und ein Low-Power-Core

Den Prozessoraufbau vergleicht Mediatek mit einer Dreigangschaltung, die Anordnung soll verglichen mit dem MT6795-Chip rund 30 Prozent Energie sparen. Die Idee, schnelle und energiehungrige Kerne mit sparsamen und langsameren Kernen zu koppeln, ist nicht neu. ARM nennt dieses Prinzip big.LITTLE, viele Hersteller haben es in ihren Systems-on-a-Chip übernommen. Neu ist der Ansatz, nicht zwei, sondern drei Gruppen zu kombinieren.

Hierdurch kann Mediateks Helio X20 anfallende Aufgaben besser auf die Kern-Cluster verteilen, wodurch die Effizienz steigt: Prozesse, die nicht auf Höchstgeschwindigkeit angewiesen sind, andererseits aber den kleinen Cluster überfordern würden, können von einem mittelflotten Kern-Paket übernommen werden. Die Aufgabenverteilung übernimmt ein Corepilot 3.0 genannter neuer Scheduler mit GPU-Unterstützung, dazu später mehr.

Um Webseiten zu laden, Spiele zu berechnen oder Bilder zu bearbeiten, gibt es zwei Kerne vom Typ Cortex A72. Die takten angesichts der 20-nm-Fertigung mit bis zu 2,5 GHz überraschend hoch und dürften ihre Aufgaben daher sehr schnell erledigen. Für Berechnungen wie weniger fordernde Spiele, das Laden von Apps oder das Surfen im Web greift der Helio X20 auf vier Cortex A53 mit bis zu 2 GHz zurück. Für Messenger, Mails oder Skype-Anrufe stehen vier Cortex A53 bereit. Diese sind mit bis zu 1,4 GHz auf Effizienz statt Leistung optimiert.

Bisher nicht bekannt war der Cortex M4: Dieser besonders sparsame Kern arbeitet unabhängig von dem Dreier-Cluster und hat seinen eigenen kleinen Speicher. Er kümmert sich um Sensor-Daten, die MP3-Wiedergabe oder die Always-On-Sprachsteuerung des Android-Betriebssystems.

Abseits der Prozessorkerne hat sich Mediatek ebenfalls viele Gedanken gemacht und den Helio X20 mit umfangreichen Funktionen versehen.

Ausstattung auf Oberklasse-Niveau

Damit die Prozessorkerne schnell Daten erhalten, sind sie an den Mediatek Coherent System Interconnect (MCSI) angeschlossen. Ob es sich dabei um eine Eigenentwicklung oder einen modifizierten Corelink CCI-500 mit nützlichem Snoop-Filter handelt, konnten wir nicht in Erfahrung bringen, tippen aber auf Letzteres. Die MCSI-Schnittstelle steuert, wann welcher Cluster angesprochen wird und erhält ihre Informationen von der Core Pilot 3.0 genannten Scheduler-Software. Das Whitepaper liegt uns derzeit nicht vor.

Mediatek erläuterte jedoch, dass eine feinere Ansteuerung vorgenommen worden und erstmals die integrierte Grafikeinheit in den Aufgabenverteilungsprozess eingebunden sei. Hier gibt es ein kleine Überraschung: Bisherige Chips von Mediatek krankten meist an der vergleichsweise langsamen GPU, im Helio X20 hingegen steckt eine Mali-T880. Diese Grafikeinheit ist ARMs Topmodell und erreicht bis zu 700 MHz. Mediatek verbaut wenig überraschend nicht die maximal möglichen 16 Shader-Cluster, sondern nur vier.

Durch die geringere Anzahl an Funktionsblöcken dürfte die Mali-Grafikeinheit ihren Takt dafür konstant halten, während Chips mit mehr Shader-Clustern frühzeitig die Frequenz drosseln müssen, damit die Leistungsaufnahme des Chips im Rahmen bleibt. Mediatek nennt eine Geschwindigkeitssteigerung von 40 Prozent, die der Helio X20 verglichen mit dem Helio X10 bieten soll. Die Leistungsaufnahme soll zugleich um 40 Prozent sinken. Obendrein unterstützt die Grafikeinheit 1080p-Displays mit 120 Hz, was bei künftigen Smartphones Standard werden dürfte. 1440p-Displays laufen mit 60 Hz.

Prozessorkerne und Grafikeinheit sind an ein 64-Bit-Speicherinterface angeschlossen, jeder Kanal wird mit 2 GByte LPDDR3-933-Speicher bestückt. Die Datentransfer-Rate erscheint uns mit knapp 15 GByte pro Sekunde gering bemessen, andererseits soll sich der Helio X20 nicht mit Topmodellen der Konkurrenz anlegen, sondern mit der oberen Mittelklasse. Erfreulich ist die Unterstützung von eMMC 5.1 für einen schnellen Flash-Speicher.

Aktuelles Modem und moderne Kamera-Technik

Mediateks neuer Chip bietet ein integriertes Modem der Cat6-Klasse . Zwei aggregierte 20-MHz-Carrier liefern bis zu 300 MBit pro Sekunde im Downstream, per Cat10 wären bis zu 450 MBit pro Sekunde möglich. Entsprechend ausgebaute Netze gibt es außerhalb von Südkorea nicht und bis 2016 dürfte sich daran wenig ändern. Das Modem des Helio X20 unterstützt ac-WLAN und soll nur etwa zwei Drittel der Energie des im Helio-X10 verwendeten Modems benötigen.

Das neue Smartphone-SoC unterstützt eine Hauptkamera mit bis zu 32 Megapixeln oder mit zwei Objektiven jeweils 13 Megapixel; die Frontkamera kann mit bis zu 25 Megapixeln aufnehmen. Mediatek verspricht einen schnelleren Fokus, weniger Bildrauschen und eine höhere Schärfe. Der Helio X20 decodiert und encodiert H.265-Videomaterial mit 4K-Auflösung und 30 fps. Weiterhin bietet er eine 10-Bit-YUV-Unterstützung.

Erste Samples des Helio X20 sollen im dritten Quartal 2015 für Smartphone-Hersteller verfügbar sein, damit ausgestattete Geräte erwartet Mediatek für Anfang 2016. Auf dem Mobile World Congress im Februar dürfte es also so weit sein. Dann wird sich zeigen, ob der Helio X20 eine würdige Alternative zu Qualcomms Snapdragon 620 ist.  (ms)


Verwandte Artikel:
Smartphone: Mediatek packt zehn Kerne in den Helio-X20-Chip   
(21.04.2015, https://glm.io/113622 )
Helio P60: Auch Mediatek steckt AI in Smartphone-Chip   
(26.02.2018, https://glm.io/132987 )
Mali-G72: ARMs Grafikeinheit für Deep-Learning-Smartphones   
(29.05.2017, https://glm.io/128065 )
Handy: Unsichere Smartphones in Hotelzimmern   
(07.09.2017, https://glm.io/129914 )
Auftragsfertiger: TSMC hat 10-nm-Produktion für Apple gestartet   
(12.05.2017, https://glm.io/127797 )

© 1997–2020 Golem.de, https://www.golem.de/