Kirin 980: производительность, троттлинг, энергопотребление

HiSilicon Kirin 980

Вчера у наших коллег из AnandTech вышел большой обзор двух смартфонов, Huawei Mate 20 Pro и Mate 20. Помимо тройной камеры, они примечательны фирменным процессором Huawei, HiSilicon Kirin 980. Последний, как уже рассказывал Gadgets News, первым в мире получил:

  • 7-нм техпроцесс
  • двойной нейропроцессор
  • LTE Cat.21 (1.4 Гбит/с)
  • LPDDR4X с частотой 2133 МГц
  • WiFi со скоростью загрузки данных 1732 Мбит/с
  • новейшие ядра ЦПУ и ГПУ ARM, Cortex-A76 и Mali-G76.

В этом отношении Kirin 980 выгодно отличается как от Kirin 970, с его устаревшими для своего времени ядрами ЦПУ (такими же, как в Kirin 960), так и от Kirin 960, с его устаревшим для своего времени 16-нм техпроцессом.

По конфигурации ЦПУ и ГПУ процессор Kirin 980 напоминает анонсированный на днях топовый процессор Samsung, Exynos 9820:

 

Kirin 980 Exynos 9820
Техпроцесс TSMC 7-нм Samsung 8-нм LPP
ЦПУ

2 × Cortex-A76 (2.60 ГГц)

2 × Cortex-A76 (1.92 ГГц)

4 × Cortex-A55 (1.80 ГГц)

2 × M4

2 × Cortex-A75

4 × Cortex-A55

ГПУ Mali-G76 MP10 (720 МГц) Mali G76 MP12

Таким образом, процессор российско-европейской версии Galaxy S10, релиз которого ожидается в феврале-марте 2019, в графике номинально всего на 20% производительнее Exynos 9820 (при условии что у них одинаковые тактовая частота, энергопотребление и т.д.)

Благодаря обновлению техпроцесса и ядер ЦПУ с ГПУ, площадь кристалла Kirin 980 по сравнению с Kirin 970 уменьшилась на 23%, с 96.72 мм2 до 74.13 мм2 (из которых на ГПУ приходится 11.97 мм2). Для сравнения, площадь кристалла 7-нм Apple A12 — 83 мм2 (включая ГПУ — 14.88 мм2). Интересно также сравнить размеры главных ядер ЦПУ этих двух процессоров: Cortex-A76 (вместе с 512 Кб кэша L2) — 1.26 мм2, Vortex (без кэша L2) — 2.07 мм2.

Отдельно стоит отметить, что время задержки кэша L2 в ядре Cortex-A76 по сравнению Cortex-A73 сократилось более чем в два раза (до 4 наносекунд), но все же существенно больше по сравнению с Apple A12.

В таблице ниже представлены сводные данные по обоим процессорам — о площади кристалла и его элементов, а также, для наглядности, производительности в популярном бенчмарке ЦПУ:

Kirin 980 A12 Bionic
Техпроцесс TSMC 7-нм
Процессор

74.13 мм2 (89%)

83 мм2

ГПУ 14.88 мм2
ЦПУ

11.90 мм2

«Тонкое» ядро 0.43 мм2
«Толстое» ядро 1.26 мм(61%) 2.07 мм2
Geekbench 4.1
(одноядерный)
 (1)
3,291 (68%) 4,823

(1) по данным GSMArena

Kirin 980_Die shot

Ну и конечно же самое главное — результаты тестов:

Huawei Mate 20 OnePlus 6 iPhone XS
Kirin 980 Snapdragon 845 Bionic A12
Тесты ЦПУ
 Geekbench 4 (одноядерный) 3,291 (68%) 2,450 (51%) 4,823
 Geekbench 4 (многоядерный) 9,712 (85%) 9,011 (79%) 11,472
PCMark Work
 Performance 9,342 8,437 (90%)
 Video Editing 5,816 5,642 (97%)
 Photo Editing 15,796 (86%) 18,352
 Writing 11,312 10,553 (93%)
 Data Manipulation 6,691 5,334 (80%)
 Web Browsing 10,230 7,410 (72%)
Тесты JavaScript и HTML5
 Speedometer 2.0 (OS WebView) 66.20 (54%) 50.30 (41%) 123.00
 WebXPRT 3 120 (74%) 98 (60%) 163
Графические тесты
3DMark Sling Shot Extreme (ES 3.1) — устойчивая
 Физика (ЦПУ) 2,761 (1) (95%) 2,704 (93%) 2,910
 Графика (ГПУ) 2,974 (2) (63%) 4,729 3,929 (83%)
GFXBench Aztec Ruins (off-screen) — устойчивая
 High 10.36 к/с (69%) 11.45 к/с (76%) 15.02 к/с
 Normal 18.41 к/с (3) (42%) 30.30 к/с (69%) 43.73 к/с
GFXBench Manhattan 3.1 (off-screen) — устойчивая
 Производительность 37.89 к/с (4) (62%) 50.87 к/с (83%) 61.46 к/с
 Энергопотребление 3.79 Вт
 Производительность/Вт 16.22 к/с
GFXBench Manhattan 3.1 (off-screen) — пиковая
 Производительность 54.76 к/с 60.60 к/с 104.30 к/с
 Энергопотребление 4.57 Вт 5.01 Вт (5) 5.98 Вт
 Производительность/Вт 11.98 к/с (69%) 12.10 к/с (69%) 17.44 к/с

(1) у Mate 20 Pro — 4,059 (+47%)
(2) у Mate 20 Pro — 2,454 (-17%)
(3) у Mate 20 Pro — 26.33 к/с (+43%)
(4) у Mate 20 Pro — 32.63 к/с (-14%)
(5) по данным Galaxy S9+ с процессором Snapdragon 845

Как можно видеть в комментариях, в некоторых графических тестах между Mate 20 Pro и Mate 20 имеются существенные расхождения, причем в обе стороны. Поскольку в этих двух моделях установлены одинаковые процессоры и, теоретически, одинаковые прошивки, причина этих расхождений непонятна.

Если резюмировать данные из таблицы с бенчмарками, то расклад получается такой:

1) Во всех тестах ЦПУ (кроме PCMark Work Photo Editing) Kirin 980 заметно превосходит Snapdragon 845 (особенно в задачах, связанных с веб-серфингом), но не дотягивает до Bionic A12;

2) Во всех тестах ГПУ (кроме 3DMark Sling Shot Extreme Физика) Kirin 980 уступает обоим соперникам. Что касается противостояния между Snapdragon 845 и Bionic A12, то разные результаты в 3DMark и GFXBench скорее всего связаны с тем, что быстродействие в 3DMark зависит от объема оперативной памяти.

AI-Benchmark

В заключение давайте взглянем на результаты AI Benchmark, разработанного Андреем Игнатовым, сотрудником лаборатории компьютерного зрения Швейцарской высшей технической школы Цюриха. Следующие семь тестов не задействуют ни НПУ, ни даже ГПУ — только ЦПУ:

Huawei Mate 20 OnePlus 6 Galaxy S9
Kirin 980 Snapdragon 845 Exynos 9810
 1a — The Life 53 (40%) 134 50 (37%)
 6 — Ms.Universe 1,570 (75%) 2,090 1,260 (60%)
 7 — Berlin Driving 320 (92%) 348 275 (79%)
 1c — The Life — INT8 94 10 (11%) 59 (63%)
 3 — Pioneers — INT8 723 89 (12%) 695 (96%)
 5 — Cartoons — INT8 94 (14%) 10 (1%) 687
 8 — Berlin Driving 1,120 (57%) 1,970 655 (33%)

В отличие от предыдущих, в трех следующих тестах активно используется НПУ — и это хорошо заметно по результатам:

Huawei Mate 20 OnePlus 6 Galaxy S9
Kirin 980 Snapdragon 845 Exynos 9810
 1b — The Life — FP16 19 555 46
 2 — Zoo — FP16 50 6,730 299
 7 — Berlin Driving 58 1,200 522

Результаты в обеих таблицах приводятся в миллисекундах — чем меньше, тем лучше.

Почти во всех тестах AI Benchmark сильно отличаются между собой результаты Galaxy S9 и OnePlis 6 (Snapdragon 845), а также Galaxy S9 и Galaxy Note 9 (Exynos 9810) — вероятно, из-за разных прошивок.

Словом, пока тестирование производительности смартфонов в задачах машинного обучения представляется преждевременным.

Xiaomi-Black-Shark-Helo-Gamepad

Возвращаясь к актуальной в играх устойчивой графической производительности, подытожим. Если не принимать во внимание лучшую оптимизацию игр под такие процессоры как A12 Bionic и Snapdragon 845, cмартфоны с HiSilicon Kirin 980 вполне могут претендовать на топовый уровень. В самом новом и требовательном тесте GFXBench Aztec Ruins High процессор отстает от Snapdragon 845 всего на 10%. Правда, в двух других тестах бенчмарка GFXBench разрыв более значительный — 26% и 40%. По мере того, как топовые Android-смартфоны начнут переходить на новый процессор Qualcomm, этот разрыв будет расти. Пока же королем процессоров среди смартфонов является Apple A12 — в тестах GFXBench процессор Kirin 980 отстает от него на 31%-58%.

С использованием данных AnandTech и GSMArena

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *