System-on-a-Chip: Das steckt in Qualcomms Snapdragon 845

Qualcomms Keith Kressin hat erneut Humor: Am ersten Tag des Snapdragon Summit auf Maui funktionierte das WLAN nur schlecht, am zweiten Tag hingegen lief es wie erhofft. "Wisst ihr, gestern wurden Broadcom-Router verwendet, heute unsere eigenen", stichelte der Senior Vice President. Die funktionierende Internetverbindung ist gut für Golem.de, denn über den neuen Snapdragon 845 gibt es viel zu berichten. Das SoC ist für Smartphones gedacht, die 2018 erscheinen - unter anderem Samsungs Galaxy S9.

Auf den ersten Blick ist der Snapdragon 845 kaum von seinem Vorgänger, dem Snapdragon 835, zu unterscheiden. Das liegt daran, dass das Package mit 12,4 x 12,4 mm ähnliche Maße hat, wenngleich die Chips keine Pin-Kompatibilität aufweisen. Zur Die-Size und der Transistoranzahl wollte sich Qualcomm nicht äußern, aber zur Fertigung: Die übernimmt erneut Samsung, wie dessen Dr. ES Jung bekanntgab. Der witzelte, sein Vorname würde für Engineering Sample stehen und erklärte, dass der Snapdrapon im 10LPP-Verfahren (10 nm Low Power Plus) produziert wird. Die Serienfertigung der zweiten 10-nm-Generation lief vor einigen Tagen, verglichen mit 10LPE (10 nm Low Power Early) steigt die Geschwindigkeit und die Leistungsaufnahme sinkt leicht.

Die Chipfläche verbessert sich durch 10LPP jedoch nicht, weshalb Qualcomm bei vergleichbarer Die-Size nahezu alle IP-Blöcke überarbeitet und verbessert hat. Insgesamt soll der Snapdragon 845 bei ähnlicher Performance wie der Snapdragon 835 etwa ein Drittel effizienter sein, alternativ sollen die CPU-Kerne bei gleicher Leistungsaufnahme rund 25 Prozent schneller sein und die Grafikeinheit um die 30 Prozent flotter rechnen. Hinzu kommen unter anderem ein LTE-Modem, das Snapdragon X20 mit 1,2 GBit/s Downstream, ein ISP für 4K-HDR-Videos und neue Technik für Augmented sowie Virtual Reality.

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Qualcomms zeigt den Snapdragon 845. (Foto: Marc Sauter/Golem.de)

Im Snapdragon 845 steckt der erste Prozessor, der ARMs Dynamiq verwendet. Vereinfacht ausgedrückt handelt es sich um ein erweitertes Big-Little-Prinzip, das feiner abgestimmt ist als bisher, so können etwa alle Kerne unabhängig voneinander takten (das klappte zuvor nur bei den Krait-Cores). Qualcomm verwendet offenbar zwei CPU-Cluster mit je vier Kernen, die alle als Kryo 385 bezeichnet werden. Dahinter verbirgt sich ein Cluster aus modifizierten Cortex-A75 mit 64 KByte an L1D/L1D- sowie 256 KByte L2-Cache und bis zu 2,8 GHz. Der zweite Cluster besteht aus überarbeiteten Cortex-A55 mit gleicher L1-Konfiguration plus 128 KByte L2 und bis zu 1,8 GHz. Die genauen Änderungen wollte der Hersteller wie erwartet nicht offenlegen.

Neu sind 2 MByte L3-Cache für beide Cluster, alle drei IP-Blöcke können von der Stromzufuhr getrennt werden. Erstmals in einem Snapdragon gibt es zudem einen 3 MByte großen System Level Cache (SLC), auf den alle SoC-Bestandteile zugreifen können. Ein solcher Puffer verringert etwa die Anzahl der Zugriffe, die über das Speicherinterface laufen müssen, was Energie spart. Statt 2x 32 Bit hat Qualcomm nun 4x 16 Bit implementiert, wodurch der LPDDR4X feinkörniger angesprochen werden kann, was die Effizienz steigern soll. Die privaten sowie größeren plus neuen Caches und das überarbeitete Interface kosten zwar Platz, lohnen sich aber, wie der Hersteller betonte. Zur Adreno-630-GPU gab es wie üblich keine Details, sie beherrscht allerdings FP32 und FP16, die CPU-Kerne und der DSP (Digital Signal Processor) auch INT8. Die Grafikeinheit unterstützt OpenCL 2.0, OpenGL ES 3.2, Vulkan und Direct3D FL 12_0.

Viel Arbeit hat sich Qualcomm auch für Fotos sowie Videos und für Virtual Reality plus vor allem für Security gemacht.