Процессоры samsung exynos: руководство по различным soc там

Таинственный процессор

Информация о процессоре Samsung Exynos 2200 стала появляться в Сети в IV квартале 2021 г., и ближе к концу года он упоминался во всех новостных сводках. Samsung планировала показать его в январе 2022 г., за несколько недель до конференции Galaxy Unpacked, где состоялась премьера Galaxy S22.

С чего начать импортозамещение в ИБ?
Импортонезависимость

Однако показ CPU в итоге было решено отложить, и Samsung не стала уточнять, что побудило ее пойти на этот шаг. В интернете появилась информация о проблемах Exynos 2200 с перегревом, но вендор поспешил ее опровергнуть.

Российские цены новых корейских флагманов

Премьера Exynos 2200 в итоге состоялась 18 января 2022 г. Это первый четырехнанометровый мобильный процессор Samsung и третий в мире после MediaTek Dimensity 9000 и Qualcomm Snapdragon 8 Gen1 (в порядке анонсов).

Во время презентации процессора акцент был сделан на наличие в нем графики Xclipse 920 на базе архитектуры RDNA2, разработанной компанией AMD. Но, как пишет Boy Genius Report, Samsung по каким-то причинам почти не хвасталась значительным приростом производительности или эффективности Exynos 2200 в сравнении с его предшественником, Exynos 2100.

Samsung Exynos 7 Octa (Exynos 7870): процессор для бюджетных решений

Мобильный процессор Exynos 7870, он же Exynos 7 Octa (7870) от компании Samsung Electronics предназначен для построения недорогих смартфонов. Не продается сторонним производителям (на момент последнего обновления этого материала).

Классическое бюджетное решение, не отличающееся высокой производительностью, однако имеющее отличные показатели энергопотребления (лучше, чем у продукции той же MediaTek) и поддержку современных беспроводных коммуникаций включая сети 4G LTE Category 6.

Производительность

Несмотря на относительно невысокую тактовую частоту ядер ARM Cortex A53 (1.6 GHz) благодаря оптимизации Exynos 7870 имеет отличные показатели (для своего класса) в приложениях, которые способны использовать преимущества многоядерных процессоров.

Так, в популярном бенчмарке GeekBench основанный на Exynos 7 Octa (7870) смартфон Samsung Galaxy J5 (2016), имеющий всего 2 Gb ОЗУ, набирает в районе 790 очков в одноядерном режиме и 4300 — в многоядерном.

Результаты Samsung Galaxy J7 (2016) в GeekBench

Смартфоны на базе Exynos 7870

Samsung Galaxy J7 (2016) Samsung Galaxy A3 (2017) Samsung Galaxy On Nxt Samsung Galaxy J5 (2017) Samsung Galaxy J7 (2017) Samsung Galaxy J7 Pro

Модель	ОЗУ + Flash	Цена *
Samsung Galaxy J7 (2016)	2 Gb + 16 Gb	$200
Samsung Galaxy A3 (2017)	2 Gb + 16 Gb	$245
Samsung Galaxy On Nxt	3 Gb + 32 Gb	$260
Samsung Galaxy J5 (2017)	2 Gb + 16/32 Gb	$310
Samsung Galaxy J7 (2017)	3 Gb + 16/32 Gb	$340
Samsung Galaxy J7 Pro	3 Gb + 32 Gb	$359

* Цены представлены на июль 2021 года и могли измениться с тех пор. Представлены средние минимальные значения.

Также на чипсете Exynos 7870 основан планшет Galaxy Tab A 10.1 (2016). Дело в том, что у компании Samsung нет разделения на решения чисто для смартфонов и других типов устройств.

Коммуникации

• Bluetooth: v4.1
• FM Radio: да
• Навигация: GPS + A-GPS, Glonass, Beidou
• Wi-Fi: IEEE 802.11 a/b/g/n/ac, 2.4 GHz + 5.0 GHz
• USB: 2.0

Камера

• Максимальное разрешение: 16 Mp, либо 8 Mp + 8 Mp
• Запись видео: FullHD (1080 x 1920 пикселей) @ 60 fps
• Возможности: ZSD, 12bit ISP, 3A HW engine, Bayer and Mono dual sensor

Графика

• GPU: ARM Mali-T830 MP2 @ 700 MHz
• Разрешение экрана: FullHD 1920×1080
• Аппаратное кодирование видео: H.265(HEVC)
• Аппаратное декодирование видео: H.265(HEVC)

Выживает… умнейший

Один из важнейших для потребителя параметров в смартфоне — время «выживания» вдали от розетки и зарядного устройства — зависит от процессора не в меньшей степени, чем от объема аккумулятора. Законы физики неумолимы: чем больше трудится процессор, тем больше энергии он тратит. Поэтому одна из главнейших задач разработчиков систем-на-чипе — сделать так, чтобы при росте их возможностей энергопотребление оставалось на прежнем уровне, а желательно — и снижалось.

Главный путь к оптимизации — уменьшение размера транзисторов в чипе и расстояния между ними. Например, если это расстояние равно 12 нанометрам, говорят, что чип произведен по 12-нанометровому технологическому процессу. В Exynos 990 техпроцесс — 7-нанометровый. При этом Samsung может полностью проконтролировать все этапы «рождения» процессора — компания и его архитектуру модифицирует самостоятельно, и производит его на собственных фабриках, и смартфоны проектирует с учетом всех особенностей собственного «железа».

А еще систему-на-чипе можно заставить быть экономичнее, не теряя производительности, при помощи «умных» алгоритмов управления энергопотреблением. Они анализируют особенности использования смартфона владельцем и управляют системой так, чтобы она не расходовала энергию впустую. В современных смартфонах, в том числе флагманских устройствах Samsung, без этого никуда — и тут тоже помогает Exynos 990.

Нельзя не упомянуть и про безопасность — тут, как и в случае с энергоэффективностью, пользователю важно получить от своего устройства максимум. Многие заблуждаются, думая, что установка антивируса полностью защищает их смартфон

Она, конечно, не будет лишней, но защищать данные сегодня нужно как можно тщательней и на самом базовом уровне – на уровне смартфонного «железа».

В Exynos 990 реализованы сразу несколько усовершенствований в области безопасности. Это, во-первых, новый механизм шифрования содержимого памяти, включающий модуль защиты памяти второго уровня (S2MPU). Во-вторых — новый интегрированный элемент безопасности (iSE), который хранит и обрабатывает личные данные отдельно от среды ОС. Наконец, укрепить безопасность и ускорить процесс авторизации помогает физически неклонируемая функция (PUF) — на чипе, с учетом физических особенностей каждого конкретного кристалла, генерируется своего рода уникальный «цифровой отпечаток» устройства. Затем этот ключ, клонирование которого исключено физически, используется для защиты данных.

Заметка про Intel

Платформа LGA1151 включает полный набор моделей, перечислено по возрастанию производительности: Celeron, Pentium, Core i3/i5/i7. Есть экономичные процессоры, в их названии есть буквы «Т» или «S». Они более медленные и я не вижу смысла ставить их в домашние компьютеры, если нет особой необходимости, например для домашнего файлохранилища/медиацентра. Поддерживается память DDR4, везде встроенное видео.

Самые бюджетные двухъядерные процессоры с встроенной графикой это «Celeron», аналог «Sempron» у AMD, и более производительные «Pentium». Для бытовых нужд лучше ставить хотя бы Pentium.

Топовая LGA2066 для Skylake и Kabylake с процессорами серий i5/i7 и топ i9. Работают c памятью DDR4, имеют на борту 4-18 ядер и нет встроенной графики. Разблокированный множитель.

Для информации:

• процессоры Core i5 и i7 поддерживают технологию автоматического разгона Turbo Boost
• процессоры на сокете Kaby Lake не всегда быстрее своих предшественников на Sky Lake. Разница в архитектуре может нивелироваться разной тактовой частотой. Как правило, более быстрый проц стоит немного дороже, даже если он Sky Lake. Но Skylake хорошо разгоняются.
• процессоры с встроенной графикой Iris Pro подходят для тихих игровых сборок, но они весьма недёшевы
• процессоры на платформе LGA1151 подходят для игровых систем, но не будет смысла устанавливать больше двух видеокарт, т.к. поддерживается максимум 16 линий PCI Express. Для полного отрыва нужен сокет LGA2011-v3 или LGA2066 и соответствующие камушки.
• Линейка Xeon предназначена для серверов.

Особенности маркировки ядер

Данный подраздел рекомендуется к прочтению только желающим разобраться в этом вопросе.

Практически любой процессор нового поколения очень хорош. Под новым поколением мы подразумеваем чипы, построенные на новой микроархитектуре ядер компании ARM. Cortex-A55 — это малые, энергоэффективные ядра, а A75 и A76 — большие, производительные. Это некоторый стандарт ядер, выпущенный корпорацией ARM. Данными наработками пользуется Qualcomm, Samsung, Apple, Huawei и MediaTek при создании своих ядер и отчисляют ARM плату за лицензирование.

Они производительнее, энергоэффективнее и поддерживают новые технологии. Не вдаваясь в цифры, просто с уверенностью скажем: если есть возможность взять телефон с процессором на обновленных ядрах, лучше это сделать. Он дольше будет актуален, и удовольствия от эксплуатации вы получите больше. Прирост в плавности работы, снижении нагрева и расхода батареи будут весьма заметными.

Они имеют маркировку, в которой желательно разбираться, чтобы не вестись на спекуляции маркетологов, старающихся нас запутать.

На ядрах A55 (Kryo XXX Silver) + A75 (Kryo XXX Gold) построены следующие CPU:

• Kryo 360 (Snapdragon 670, 710, 712);
• Kryo 385 (Snapdragon 845).

На ядрах A55 (Kryo XXX Silver) + A76 (Kryo XXX Gold) построены следующие CPU:

• Kryo 460 (Snapdragon 675);
• Kryo 360 (Snapdragon 855).

Теперь, взглянув на характеристики нескольких смартфонов, вы сможете понять, кто из них мощнее по части CPU.

Графика

Лучше графика у Qualcomm.

Для примера рассмотрим ситуацию 2016 года. Такая ситуация повторяется каждый год. У МТК возьмем процессор для игр – Helio X10, у него видеоядро PowerVR G6200. Это средний видео процессор (если не хуже). А вот лучшее решение с видео у Helio X20 и Х25 – это ядро Mali T-880.

Да, Mali T-880 хороший видеопроцессор, даже Samsung использует его в своих флагманских моделях. Но каждый видеопроцессор отличается количеством ядер, что и не удивительно для чипов. И вот в Mali-T880 Samsung использует 12 ядер (MP12) в своем топовом процессоре, а MediaTek всего 4 (MP4) в своем Helio X25 и в Х20. Максимально в Т880 можно использовать 16 ядер.

Что дает большее количество ядер? А дает оно большее количество GFlops (FLoating-point Operations Per Second).

Гигафлопс – это внесистемная единица, используемая для измерения производительности компьютеров, показывающая, сколько операций с плавающей запятой в секунду выполняет данная вычислительная система.

Нам важно, что этой величиной меряют производительность видеокарты и по ней можно в какой-то степени сравнивать видеопроцессоры. Есть еще и оптимизация, и структура, исполняемые инструкции и др

Но пока берем во внимание GFLOPS

• Mali-T880 МР12 – 265 GFLOPS,
• Mali-T880 МР4 – 115 GFLOPS.

Но это мы сравнили между собой разные версии Mali-T880 от ARM Limited. На лето 2020 года от arm самый новый видеопроцессор — это Mali-G78, использоваться в реальных устройствах он будет в 2021 году. Mali-G78 — это основной графический процессор, основанный на архитектуре Valhall.

А вот видеопроцессор во флагманских чипах (на 2016 год) Snapdragon 821 от Qualcomm называется Adreno 530, и выдает он 519 GFLOPS. Для сравнения:

• Snapdragon 650 с Adreno 510 – 180 GFLOPS,
• Snapdragon 430, 435 с Adreno 505 – 48,6 GFLOPS.

На 2020 год флагманский чип Snapdragon 865+5G с видеопроцессором Adreno 650. Видео ядро Adreno 650 показывает результат 1375 GFLOPS.

Вывод: если сравнивать топовые модели процессоров и дальше попарно с одной ценовой категории, то графика лучше у Qualcomm.

Графика не для всех важна в повседневной работе, преимущество в производительности графики будет заметно на тяжелых играх, в остальных случаях у вас не будет претензий к чипам MediaTek.

Как работает процессор?

Процессор представляет собой небольшой чип, который можно сравнить с мозгом, управляющим работой электронных устройств — настольных ПК, ноутбуков, планшетов, смартфонов. Производительность мобильного процессора зависит от количества ядер и их мощности, т.е. от их тактовой частоты. Ядро — это элемент процессора, отвечающий за выполнение вычислительных операций. Значение тактовой частоты самых мощных ядер, используемых в мобильных процессорах, достигает до 2,8 ГГц. В настоящее время 8-ядерные процессоры являются стандартными.

Очень часто используется конфигурация, которая состоит из четырех ядер с более высокой мощностью и четырех ядер с меньшей мощностью, например, 4 x 2,3 ГГц + 4 x 1,8 ГГц. При выполнении сложных задач, таких как игры или воспроизведение видео в формате Full HD, телефон использует мощные ядра. Для простых задач — ядра с более низкой тактовой частотой, которые потребляют меньше энергии. Использование такой системы позволяет продлить работу аккумулятора.

Производительность процессора влияет на плавность графики, скорость работы приложений и стабильность их работы. Выбор процессора зависит от того, для каких целей вы используете свой смартфон.

Процессоры Snapdragon

В настоящее время на рынке доминируют процессоры Snapdragon — продукт американской компании Qualcomm. Они используются в телефонах практически всех крупных производителей. Процессоры серии Snapdragon 4xx (например, 439) можно встретить только в старых моделях.

Процессоры Snapdragon серий 6xx и 7xx устанавливаются в смартфонах среднего ценового диапазона. Устройства с такими чипами обеспечивают быструю и удобную работу всех самых популярных приложений.

Последняя серия процессоров Snapdragon, 8xx, предназначена для самых эффективных моделей, которые идеально подходят для мультимедийных развлечений и работы в тяжелых программах.

Процессоры Kirin

Они производятся китайской компанией HiSilicon, которая принадлежит компании Huawei. По этой причине телефоны этого бренда, как правило, оснащены чипами Kirin. Большинство моделей Huawei с 2019 года имеют 8-ядерный процессор Kirin 710 с частотой до 2,2 ГГц.

Самые эффективные телефоны Huawei, такие как Huawei P30 и Huawei P30 Pro, оснащены Kirin 980. Это первый мобильный процессор, изготовленный по технологии 7 нм и основан на трехуровневой архитектуре. Чип состоит из двух ядер 2,6 ГГц, двух ядер 1,92 ГГц и четырех ядер 1,8 ГГц. Механизм Flex-Scheduling регулирует работу процессора, что позволяет снизить энергопотребление и продлить срок службы батареи.

Последний флагман этого бренда, Huawei P40 Pro, оснащен еще более эффективным 8-ядерным чипом Kirin 990 (2 x 2,86 ГГц + 2 x 2,36 ГГц + 4 x 1,95 ГГц), адаптированным для поддержки нового стандарта связи 5G. Двойной чип NPU, поддерживающий искусственный интеллект, основан на архитектуре Da Vinci, который обеспечивает огромную мощность при оптимальном энергопотреблении.

Процессоры Bionic

Телефоны с логотипом Apple оснащены процессорами Bionic. Однако гигант не раскрывает официальных данных о тактовой частоте своих компонентов. Тем не менее, многие тесты показывают, что чипы Apple являются лучшими на мобильном рынке. Все версии новейших iPhone оснащены Apple A13 Bionic.

Контрольные тесты показали, что возможности этого процессора превосходят возможности большинства других производителей, в том числе благодаря 64-битной архитектуре и отличной аппаратной оптимизации, а также оптимизации операционной системы. Кроме того, усовершенствованная обучающая система Neural Engine ускоряет работу телефона до 20% и снижает потребление энергии до 15%.

Процессоры Samsung

Samsung иногда использует чипы Snapdragon в своих смартфонах, но чаще чипы собственного производства под названием Exynos. Во всех трех версиях новейшего флагмана Samsung Galaxy S20, Galaxy S20 + и Galaxy S20 + Ultra были установлены последние модели процессора — Exynos 990 с максимальной частотой 2,7 ГГц.

8-ядерный процессор, поддерживаемый искусственным интеллектом, был адаптирован для поддержки стандарта 5G, который в скором времени заменит 4G. Чип также поддерживает матрицу высокого разрешения 108 Мп и позволяет записывать видео 4K (со скоростью 120 к/с) и 8K (30 к/с).

Samsung анонсировала Exynos 8 Octa 8890

Samsung после месяцев нескончаемых слухов и предположений наконец-то рассказала о мобильном чипсете следующего поколения — Exynos 8 Octa 8890. Кристалл, приходящий на смену топовому Exynos 7 Octa 7420, даст жизнь флагманскому Android-коммуникатору Galaxy S7 образца 2020 года, а также, не исключено, топовому смартфоно-планшету Galaxy Note 6.

Exynos 8 Octa 8890, как и его предшественник, построен в рамках 14-нм проектных FinFET-норм, подразумевающих пространственное расположение транзисторов вместо исключительно плоскостного. И если ранее использовался подход LPE (low-power early), сейчас выбран LPP (low-power Plus), который характеризуется уменьшением тока утечки, усилением вопросов энергоэффективности и ускорением исполнения задач.

Кристалл по-прежнему сделан на 64-разрядной микроархитектуре ARMv8-A и восьмиядерным. Однако если прежде процессор сочетал четыре энергоэкономичных вычислительных ядра ARM Cortex-A53 с четырьмя производительными Cortex-A57, теперь последние уступили место фирменным ядрам разработки самой Samsung — Exynos M1, или Mongoose.

Забавный факт: Mongoose (от англ. «мангуст») является кровным врагом Krait («крайты», род ядовитых змей) — вычислительные ядра процессоров Qualcomm Snapdragon именуются Krait.

Пара четырехъядерных кластеров функционируют в рамках режима гетерогенной мультиобработки подхода ARM big.LITTLE, запуская в цепь вычислений ядра по мере возрастания вычислительной нагрузки, и затем отключая их по ходу уменьшения потребности в ресурсах.

Еще раз: Exynos 8890 стал первым мобильным процессором Samsung, в котором корейские инженеры отказались от исключительно фабричных ядер авторства ARM Holdings. Американские Qualcomm, Apple и Nvidia сделали это давно. Впрочем, есть мнение, что Exynos M1 за основу взял ядро Cortex-A72, сохранив трехкомандное выполнение вне очереди и видоизменив стадийность конвейера.

Сеульская корпорация клянется, что по части скорости вычислений Exynos 8890 на треть быстрее Exynos 7420, притом что на 10% энергоэффективнее. Всё это еще предстоит проверить на деле, тем паче сведений о тактовых частотах Exynos M1 и Cortex-A53 пока не поступало.

Exynos 8890 не забыл, разумеется, о видеографических вычислениях: интегрировано двенадцатиядерное решение ARM Mali-T880MP12. Учитывая, что в сравнении с Exynos 7420 число ядер Mali-T880 выросло на 50% и на столько же увеличилось количество отдельных арифметико-логических устройств на каждое ядро, уместно говорить о 2,25-кратном росте производительности — при условии сохранения прежней тактовой частоты. Конечно, последняя может быть занижена во имя энергоэффективности, но заявленная поддержка 4K-видео всё равно свидетельствует об очень мощной видеографике.

Новый чипсет стал также первым из линейки топовых, в котором в одном корпусе объединены и процессор, и сотовый модем. Говорить о полной интеграции на одном кристалле пока нельзя. Реализована поддержка связи 4G LTE Category 12/13, которая в теории обещает фантастические скорости на уровне пиковых 600 и 150 Мбит/с — для нисходящего и восходящего каналов соответственно.

Samsung сообщила, что Exynos 8 Octa 8890 поступит в серийное производство в конце года, хотя недавние слухи твердили об этом, как уже произошедшем событии. Другими словами, компания торопится, дабы успеть к зимнему появлению Galaxy S7.

Иллюстративный материал Samsung

СОТОВИК

Архитектурные параметры

В состав Exynos 7420 входит два кластера. Каждый из этих кластеров включает 4 вычислительных ядра. Один из них базируется на архитектуре под кодовым названием “Кортекс-А53” и ориентирован на решение наиболее простых задач и имеет очень низкое энергопотребление. Максимальная тактовая частота для этой части ЦПУ — 1,5 ГГц. Второй кластер состоит из 4 высокопроизводительных модулей архитектуры “Кортекс-А57” с частотой 2,1 ГГц. При его включении энергопотребление вычислительной системы возрастает и может достигать 6 Вт

Еще одна важность этого процессорного устройства — это технологический процесс, который соответствовал нормам 14 нм. На текущий момент этим значением кого-то удивить достаточно сложно, но на момент выхода рассматриваемого полупроводникового решения это было серьезным достижением

Большинство конкурирующих продуктов изготавливались по нормам 20 нм. Именно этот момент и обеспечивал более низкое энергопотребление у данной модели процессора “Самсунг”.

А вы будете играть на компьютере?

Следующий момент, с которым нужно заранее определиться: игровое будущее компьютера. Для «Весёлой фермы» и других простеньких онлайн-игр подойдёт любая встроенная графика. Если покупать дорогую видеокарту в планы не входит, но поиграть хочется, тогда нужно брать процессор с нормальным графическим ядром Intel Graphics 530/630/Iris Pro, AMD Radeon RX Vega Series. Пойдут даже современные игры в Full HD 1080p разрешении на минимальных и средних настройках качества графики. Можно играться в World of Tanks, GTA, Доту и другие.

Если будет докуплена мощная видеокарта, то есть смысл брать процессор без встроенной графики вовсе, и сэкономить на этом (либо получить больше мощности за ту же цену). Круг можно сузить таким образом:

• У AMD процессоры серии FX для платформы AM3+ и гибридные решения A12/10/8/6/4, а также Athlon X4 под FM2+/AM4
• У Intel — процессоры серии SkyLake и Kaby Lake для платформ LGA1151 и LGA2066 и устаревающие BroadWell-E для LGA2011-v3 (есть всего несколько моделей).

Ещё тут нужно учесть, что мощной видеокарте и процессор нужен под стать. Чётких ответов на вопросы типа «какой нужен процессор на эту видеокарту» я не дам. Этот вопрос нужно изучать самостоятельно, читая соответствующие обзоры, тесты, сравнения, форумы. Но дам пару рекомендаций.

Во-первых, нужен процессор минимум 4-х ядерный. Ещё больше ядер не сильно добавят fps в играх. При этом, оказывается, что 4-х ядерники AMD лучше подходят для игр, чем 2-х ядерные Intel при такой же или даже меньшей цене.

Во-вторых, можно ориентироваться так: стоимость процессора равна стоимости видеокарты. На самом деле, не смотря на десятки моделей, сделать правильный выбор не сложно.

Примечания

1. Samsung открыла код DRM-драйвера Exynos 4210 (рус.)
2. Samsung Keeps Working On Its Linux DRM (англ.)
3. ↑ 12 Samsung Exynos 5 Octa – восьмиядерное сердце Galaxy S4 (рус.). 3DNews Daily Digital Digest (24 апреля 2013). — Устройство первого восьмиядерника от Samsung. Проверено 6 мая 2013.
4. GSMArena — Gogole Nexus 10 specifications
5. ↑ 1234 https://www.arm.com/files/downloads/big.LITTLE_Final.pdf
6. Samsung Galaxy J7 (2017) price, specifications, features, comparison (англ.). NDTV Gadgets360.com. Проверено 15 мая 2018.
7. Samsung представила процессор Exynos 9610 с поддержкой 480fps (рус.). acro-phone.ru. Проверено 27 марта 2020.
8. Samsung Galaxy S8 обзор.