El Snapdragon 888 frente al Exynos 2100: Cortex-X1 y 5nm

La nueva serie de dispositivos Galaxy S21 ha estado disponible en las tiendas durante una semana. Logramos tener en nuestras manos dos Galaxy S21 Ultras, uno con el nuevo Snapdragon 888 SoC de Qualcomm y otro con el nuevo Exynos 2100 SoC de Samsung. Ambos conjuntos de chips son más similares este año que nunca, ahora ambos tienen configuraciones de CPU similares y ambos están hechos en un nuevo nodo de proceso Samsung de 5nm (5LPE).

Antes de nuestra prueba completa de dispositivo del Galaxy S21 Ultra (y el Galaxy S21 más pequeño), hoy nos concentramos en los primeros resultados de la prueba de la nueva generación de SoC poniéndolos a prueba en el nuevo panorama competitivo en 2021.

El Snapdragon 888

SoC insignia de Qualcomm Snapdragon 2020-2021
SoCBoca de dragón 865

Snapdragon 888

Procesador central1x Corteza-A77
@ 2,84 GHz 1x512 KB pL2

3x Corteza-A77
@ 2,42 GHz 3x256 KB pL2

4x Cortex-A55
A 1,80 GHz 4 × 128 KB pL2

4 MB sL3

1x Corteza-X1
A 2,84 GHz 1x1024 KB pL2

3x Cortex-A78
@ 2,42 GHz 3x512 KB pL2

4x Cortex-A55
A 1,80 GHz 4x128 KB pL2

4 MB sL3

GPUAdreno 650 a 587 MHzAdreno 660 A 840 MHz
DSP / NPUHexágono 698

15 TOPS AI
(CPU total + GPU + HVX + tensor)

Hexágono 780

26 TOPS AI
(CPU total + GPU + HVX + tensor)

memoria
Regulador
4 canales de 16 bits

@ 2133 MHz LPDDR4X / 33,4 GB / s
o
A 2750 MHz LPDDR5 / 44,0 GB / s

Caché de nivel de sistema de 3 MB

4 canales de 16 bits

@ LPDDR5 de 3200 MHz / 51,2 GB / s

Caché de nivel de sistema de 3 MB

ISP / cámaraISP Spectra 480 dual de 14 bits

1x 200MP o 64MP con ZSL
o
2x 25MP con ZSL

Captura de ráfaga de video 4K y 64MP

Triple ISP Spectra 580 de 14 bits

1x 200MP o 84MP con ZSL
o
64 + 25MP con ZSL
o
3x 28MP con ZSL

Grabación en ráfaga de video 4K y 64MP

Codificar/
Descodificar
8K30 / 4K120 10 bits H.265

Dolby Vision, HDR10 +, HDR10, HLG

720p960 grabación infinita

8K30 / 4K120 10 bits H.265

Dolby Vision, HDR10 +, HDR10, HLG

720p960 grabación infinita

Modem integradoninguna
(Solo acoplado con X55 externo)

(Categoría LTE 24/22)
DL = 2500 Mbit / s
7 x 20 MHz CA, 1024-QAM
UL = 316 Mbit / s
CA de 3x20 MHz, 256-QAM

(5G NR Sub-6 + mmWave)
DL = 7000 Mbit / s
UL = 3000 Mbit / s

X60 integrado

(Categoría LTE 24/22)
DL = 2500 Mbit / s
7 x 20 MHz CA, 1024-QAM
UL = 316 Mbit / s
CA de 3 x 20 MHz, 256 QAM

(5G NR Sub-6 + mmWave)
DL = 7500 Mbit / s
UL = 3000 Mbit / s

Mfc. procesoTSMC
7 millas náuticas (N7P)
Samsung
5 millas náuticas (5 LP)

Comenzando con el nuevo Snapdragon 888 SoC, el nuevo buque insignia de Qualcomm está dando pasos iterativos en esta generación. Los mayores cambios en el nuevo diseño son el nuevo acelerador Hexagon 780, que combina las operaciones tradicionales de DSP escalar y vectorial con motores de ejecución de tensor dentro de un solo bloque de IP.

Por supuesto, también hay actualizaciones en otras partes de la arquitectura. El Snapdragon 888 es uno de los primeros SoC en utilizar el nuevo Cortex-X1-CPU-IP de Arm, y promete importantes ganancias de rendimiento en comparación con los núcleos Cortex-A77 de última generación. Los núcleos X1 individuales en el Snapdragon 888 funcionan a 2.84 GHz, al igual que los núcleos principales Cortex-A77 del Snapdragon 865 de la generación anterior y menos que el Snapdragon 865+ con 3.1 GHz y 3.2 GHz y recientemente anunciados los SoC Snapdragon 870.

Además del X1, encontramos tres núcleos Cortex-A78 a 2,42 GHz, de nuevo los mismos relojes que en los 865 SoC de la generación anterior, pero esta vez con el doble de cachés L2 a 512 KB.

Los pequeños núcleos Cortex-A55 siguen siendo idénticos en esta generación y funcionan a 1.8 GHz.

Aunque esperábamos SoC de caché L3 insignia de 8 MB este año, Qualcomm parece haber optado por 4 MB para esta generación, pero al menos la compañía usa el núcleo X1 con la configuración máxima de caché L2 de 1 MB.

En el lado de la GPU, la nueva GPU Adreno 660 de Qualcomm ahora alcanza un valor máximo de 840 MHz, una frecuencia un 43% más alta que la GPU Snapdragon 865. Las afirmaciones de rendimiento de la empresa, que prometen un aumento del rendimiento del + 35%, también son asombrosas. Tendremos que ver cómo termina todo esto en términos de consumo de energía y rendimiento a largo plazo en la sección posterior sobre GPU dedicadas.

Lo que es muy diferente para el Snapdragon 888 este año es que Qualcomm ha cambiado de un nodo de proceso TSMC N7P al nuevo nodo 5LPE de Samsung, el marcador de posición general en toda esta situación, ya que no tenemos experiencia con estos nuevos nodos de 5 nm.

El Exynos 2100

Especificaciones técnicas de los SoC Samsung Exynos
SoC

Exynos 990

Exynos 2100

Procesador central2x Exynos M5
A 2,73 GHz 2 MB sL2
3 MB sL3

2x Corteza-A76
A 2,50 GHz 2x256 KB pL2

4x Cortex-A55
A 2,00 GHz 4 x 64 KB pL2

1 MB sL3

1x Corteza-X1

A 2,91 GHz 1x512 KB pL2

3x Cortex-A78

@ 2,81 GHz 3x512 KB pL2

4x Cortex-A55

A 2,20 GHz 4x64 KB pL2

4 MB sL3

GPUMali G77MP11 a 800 MHzMali G78MP14 A 854 MHz
memoria
Regulador
4 canales de 16 bits

@ 2750MHz LPDDR5 / 44.0GB / s

2 MB de caché del sistema

4 canales de 16 bits

@ LPDDR5 de 3200 MHz / 51,2 GB / s

6 MB de caché del sistema

ISPSencillo: 108MP
Doble: 24,8 MP + 24,8 MP
Sencillo: 200MP
Doble: 32 MP + 32 MP

(Hasta cuatro cámaras simultáneas)

NPUNPU dual + DSP + CPU + GPU
15 TOP
Triple NPU + DSP + CPU + GPU
26 TOP
medios de comunicaciónCodificar y decodificar 8K30 y 4K120
H.265 / HEVC, H.264, VP9
Código 8K30 y 4K120 y
Decodificar 8K60

H.265 / HEVC, H.264, VP9
Decodificación AV1

módemMódem Exynos Externo

(Categoría LTE 24/22)
DL = 3000 Mbit / s
CA de 8 x 20 MHz, 1024-QAM
UL = 422 Mbit / s
CA de 20 MHz, 256 QAM

(5G NR Sub-6)
DL = 5100 Mbit / s

(5G NR mmWave)
DL = 7350 Mbit / s

Módem Exynos Integrado

(Categoría LTE 24/18)
DL = 3000 Mbit / s
CA de 8 x 20 MHz, 1024-QAM
UL = 422 Mbit / s
CA de 4 x 20 MHz, 256 QAM

(5G NR Sub-6)
DL = 5100 Mbit / s
UL = 1920 Mbit / s

(5G NR mmWave)
DL = 7350 Mbit / s
UL = 3670 Mbit / s

Mfc. procesoSamsung
7 millas náuticas (7 LPP)
Samsung
5 millas náuticas (5 LP)

En el lado de Samsung LSI, encontramos el nuevo Exynos 2100. A diferencia de los cambios más incrementales realizados en el Snapdragon 888 en términos de diseño de SoC, el nuevo Exynos es una gran desviación de la división SoC de Samsung, ya que es el primer buque insignia diseño Durante muchos años, la microarquitectura de CPU propia de Samsung ya no se usa, pero los núcleos Arm Cortex se vuelven a usar, en este caso los nuevos núcleos Cortex-X1 y Cortex-A78.

En un nivel alto, la configuración de la CPU del Exynos 2100 parece casi idéntica a la del Snapdragon 888, ya que ambos son diseños 1 + 3 + 4 con núcleos X1, A78 y A55. Las diferencias están en los detalles:

Los núcleos X1 del Exynos 2100 son ligeramente más altos hasta 2.91 GHz, mientras que el Cortex-A78 es significativamente más alto que el Snapdragon a 2.81 GHz. Los núcleos Cortex-A55 también son bastante agresivos en términos de frecuencia, ya que ahora alcanzan los 2,20 GHz, relojes en general más altos que la variante Snapdragon.

Donde el Exynos no es tan agresivo es en sus configuraciones de caché. Lo más importante es que los núcleos X1 aquí solo tienen 512K de caché L2, lo cual es un poco extraño dada la filosofía de rendimiento integral de la nueva CPU. El Cortex-A78 también usa cachés L2 de 512 KB, mientras que los pequeños núcleos A55 usan cachés L2 de 64 KB, menos que las contrapartes Snapdragon.

Similar al Snapdragon, la caché L3 también es de 4 MB y no los 8 MB que esperábamos para esta generación. Sin embargo, Samsung nos sorprende con el uso de una caché a nivel de sistema estimada de 6 a 8 MB en comparación con el diseño de 2 MB del Exynos 990.

En el lado de la GPU podemos ver una Mali-G78MP14 con hasta 854 MHz. Eso es un 27% más de núcleos y un 6,7% más de frecuencia. La compañía también está experimentando enormes ganancias de rendimiento, ya que anuncia una mejora de generación del 40%.

Déjalos pelear

En este artículo, nos centraremos principalmente en el rendimiento de la CPU y la GPU. Una comparación particularmente interesante es ver cómo se comportan los dos diseños entre sí, ya que ambos ahora usan los últimos núcleos Cortex-X1 de Arm y ambos lucen el mismo nodo de fabricación.

Las comparaciones de GPU también serán interesantes, y quizás bastante controvertidas, ya que los resultados no estarán a la altura de las expectativas de muchas personas.

Aunque nos hubiera gustado presentar el rendimiento de IA de los dos SoC, la situación actual del software en el Galaxy S21 significa, lamentablemente, que ninguno de los SoC está aprovechando al máximo sus nuevos aceleradores. Este es un tema que debe revisarse en unos meses. Samsung ha actualizado los marcos correctos.

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