Samsung реализует большую экономию энергии с помощью Exynos 7420

Флагман Samsung Galaxy S6 с момента своего выпуска возглавляет тесты производительности благодаря собственной системе Exynos 7420 на кристалле. Чип построен на основе самого компактного в отрасли 14-нм производственного процесса, что обеспечивает более высокую производительность обработки в более энергоэффективном корпусе.

Умные люди из AnandTech глубоко погрузились в работу новейшего 14-нм процессора Samsung. Обязательно ознакомьтесь с полной статьей, чтобы узнать больше о всех подробностях, мы собираемся более подробно рассмотреть, возможно, самый важный аспект для нас, потребителей – экономию энергии.

Вкратце, Samsung построила Exynos 7420 SoC на основе своего новейшего 14-нм процесса изготовления FinFET, превзойдя 28-нм и 20-нм процессы TSMC, используемые для чипов Qualcomm и MediaTek. По сути, меньший производственный процесс помогает уменьшить площадь кремния и улучшить производительность и энергоэффективность за счет меньших расстояний между компонентами.

Конструкция FinFET-транзистора справа.

С точки зрения экономии места по сравнению с аналогичными характеристиками Samsung Exynos 5433, 14-нм техпроцесс Samsung показал огромное сокращение площади на 70 процентов для кластеров ядер процессора Cortex-A57 и A53. Размер кластера графического процессора также уменьшился на впечатляющие 41 процент, но помните, что 14-нм Exynos 7420 использует восемь шейдерных ядер в своей конструкции, по сравнению с шестью у 20-нм Exynos 5433.

В расчете на количество ядер Samsung, похоже, сократила размер графического процессора на 76%. Общий размер матрицы Exynos 7420 составляет всего 78 мм2, по сравнению со 133 мм2 у Exynos 5433 последнего поколения, то есть общая усадка составляет около 44 процентов.

Samsung добился значительного энергосбережения в обоих кластерах big.LITTLE, приближаясь к 50%, когда A57 работает на более высоких частотах.

Samsung удалось значительно сэкономить на площади, и это привело к прямому энергосбережению в кластерах ядер ЦП и ГП. В целом, Exynos 7420 потребляет около 1 Вт при полной загрузке 4 потоков в кластере Cortex-A53. Максимальное энергопотребление ядер A57 составляет намного больше 5,49 Вт, но это лучше, чем пиковое потребление Exynos 5433 в 7,39 Вт. Мы, конечно, не ожидаем, что все четыре ядра A57 будут работать на таких высоких скоростях очень долго, и наши реальные тесты глобального планирования задач (GTS) показали, что это так.

Улучшения можно лучше всего увидеть, напрямую сравнив среднее энергопотребление на ядро ​​Exynos 5433 и 7420 за вычетом любого потребления, не связанного с процессором, такого как накладные расходы на кластер, межсоединение и память.

Мы ясно видим здоровую экономию энергии как в большом, так и в МАЛЕНЬКОМ кластерах, с особенно заметным пределом, приближающимся к 50 процентам, когда Cortex-A57 работает на более высоких частотах. В A53 наблюдается снижение мощности примерно на 30-40% между 20 и 14 нм. В целом это приведет к низкому энергопотреблению при тех же рабочих нагрузках.

Также обратите внимание на резкую разницу в энергопотреблении между ядрами A57 и A53 при одинаковой тактовой частоте. Мы рассматриваем примерно четверть энергопотребления A57 с частотой 1 ГГц и A53 с такой же тактовой частотой, что является важным моментом, который следует оценить с архитектурой big.LITTLE.

Тем не менее, эффективность процессора – это нечто большее, чем просто потребление энергии, Samsung работает над улучшением GTS с помощью своего последнего чипа Exynos. Как мы уже видели, глядя на большие.LITTLE рабочие нагрузки Galaxy S6, система управления питанием телефона выглядит лучше, чем у процессоров Exynos предыдущего поколения. Под управлением энергопотреблением и GTS мы подразумеваем динамическое распределение нагрузки между ядрами ЦП A53 с низким энергопотреблением и ядрами A57 с высокой производительностью.

Глядя на то, как настроены Exynos 5433 и 7420, становится ясно, что теперь у Samsung гораздо лучше понять, как добиться большей эффективности от своего нового дизайна. В идеале ядра должны переключаться с почти одинаковой производительностью на ваттные точки. Это позволит полностью наращивать уровни производительности с в основном постоянным увеличением энергопотребления.

Наше тестирование уже показало big.LITTLE GTS в действии, и на этот раз Samsung внесла улучшения, чтобы обеспечить более эффективное переключение между основными кластерами.

Тестирование выявило заметный пробел с реализацией 5433, что привело к значительному скачку производительности и энергопотребления между большими и малыми кластерами. Samsung удалось приблизиться к идеальной реализации с 7420, и переход на 14 нм, безусловно, помог в этом.

На стороне графического процессора все немного проще: экономия энергии при переходе на 14-нм техпроцесс направлена ​​на 2 дополнительных шейдерных ядра. Тяжелые нагрузки на GPU увеличивают энергопотребление последнего чипа Samsung примерно до 4,9 Вт, что ниже, чем пиковая потребляемая мощность 5,8 Вт для графического процессора Adreno 430 Snapdragon 810 и 6,1 Вт для конфигурации Exynos 5433 Mali-T760 MP6.

Высокие нагрузки на графический процессор увеличивают энергопотребление последнего чипа Samsung примерно до 4,9 Вт.

Тем не менее, AnandTech отметил, что в конечном итоге происходит дросселирование, чтобы поддерживать чип в более разумном диапазоне 3-4 Вт, что ограничивает графический процессор до состояний 350-420 МГц, а не его пиковую частоту на 772 МГц. Это явление не ограничивается дизайном Samsung, большинство разработчиков SoC раздвигают пределы TDP графического процессора для мобильных устройств, возможно, чтобы обеспечить здоровые результаты в краткосрочных тестах.

Все вышесказанное, в телефоне происходит гораздо больше, чем просто SoC, и дисплей по-прежнему остается одним из самых энергоемких компонентов. Galaxy S6 потребляет 358 мВт при минимальном потреблении от дисплея, что меньше 452 мВт у Note 4 и 500 мВт у Huawei P8. Однако он отстает от энергопотребления Galaxy S5 в 258 мВт, скорее всего, из-за повышенного энергопотребления дисплея QHD.

Последняя SoC от Samsung, несомненно, является важным шагом вперед в области энергоэффективности. Но, в конце концов, компания решила продвигать более производительные и энергоемкие компоненты дисплея, вместо того, чтобы откладывать эту экономию в сторону значительного увеличения срока службы батареи. Exynos 7420 станет мишенью для победы, когда Qualcomm представит свои мобильные SoC следующего поколения, построенные на аналогичном производственном процессе.

Perfect Dude 2: Big vs LITTLE (с лучшими моментами)

Источник записи: https://www.androidauthority.com