Исследуем 10-ядерный MediaTek Helio X20 (MT6797M)
Здарова, камрады!Если вы еще не забыли, недавно был опубликован обзор Xiaomi Redmi Pro, который оснащен долгожданным (для меня) чипом Helio X20. Не смотря на вечную нехватку времени, я таки сделал несколько дополнительных замеров для изучения этого зверя.
Напомню, что не так давно я пытался водой и воздухом остудить Samsung Exynos 8890 и некоторые наработки я взял из того теста, плюс использовался тот же принцип, который я описал вот в этой статье.
В частности, вот эта схема:
Подобную схематику я буду использовать и сейчас.
Традиционно для ленивых (или очень занятых) все тоже самое, только в видео-формате (плюс, там немного подробнее и тестирование в StabilityTest):
Остальных приглашаю под кат:
В видео я объясняю все подробно, но тут у нас аудитория боевая, так что буду краток.
Для тех, кто забыл что такое Helio X20/X25:
10 ядер из которых только 2 высокопроизводительные. Производители хитрят и не показывают этого, так что покажу я:
Больше круг = больше производительность. Все просто. Методика определения производительности есть в статье за 2015 год, ссылка в начале этой статьи.
Посмотрим, как соотносится этот чип с конкурентами:
Как видно, 820-й Snapdragon попросту унижает Helio X20 по всем направлениям. 810-й уже не так впечатляет, но Adreno 430 суров. Ах, как жаль что оно перегревается…:( MediaTek MT6752 вообще кажется детским лепетом, особенно по производительности GPU.
Начнем наше тестирование со стабильности работы. Как обычно, проведем 7 прогонов в Basemark X:
Производительность падает сильно, но как и в обзоре Exynos 8890 тут нужно построить относительные графики для сравнения с другими чипами. Строим:
Как видно, наш герой немного холоднее, чем iPhone 6s, но горячее Exynos 7420. То есть, результат ниже среднего.
О чем нам говорил в свое время GFXbench:
В этом плане кстати, выгоднее смотрится даже менее производительный Helio P10:
Теперь посмотрим на масштабируемость:
При этом, при нагрузке в 2 потока может использоваться 2 ядра А72 (тогда результат >500) или 2 ядра из кластера А[email protected] ГГц (тогда около 300). Не смотря на обдув вентилятором на протяжении всего теста, производительность получалась нестабильной.
И в нем Xiaomi Redmi Pro терпит сокрушительное поражение даже от двух менее производительных ядер А57, работающих на меньшей частоте в составе Snapdragon 808!!!! То есть, на лицо явно некорректная работа планировщика, который любую однопоточную нагрузку кидает на медленный кластер! Правда, есть исключения, например такие бенчмарки как GeekBench или Antutu он определяет верно, но даже там в однопоточных тестах наш герой уступает по всем статьям более медленному Snapdragon 808. Скажу проще: при использования браузера или офисных программ, комфортность этого чипа будет низкой. На уровне обычных бюджетных четырехъядерников.
Но есть и хорошие новости. Если подать на чип нагрузку в 3-4 потока, то планировщик оживает и подключает модуль с толстыми ядрами. Правда, 2 потока могут обрабатываться то на одном кластере А53, то на кластере из двух ядер А72. От чего это зависит? Да пес его знает. Каждый раз, при моих измерениях результат плавал +- 200 мФлопс.
Что мы поняли на данный момент:
• Стабильность работы Хелио Х20 неважная, но не худшая
• Эффективно, чип может обрабатывать до 2 потоков. Дальнейшее добавление потоков не приносит существенного прироста производительности
• Два ядра А72 на частоте более 2 ГГц работают быстрее 8 ядер А53 на частоте 1.4 ГГц
Такие вот дела!
На видео можно посмотреть «баттл» Helio X20 против QSD810 и QSD808 (в конце ролика).
Мир всем!
overclockers.ru
Мощная система-на-чипе MediaTek Helio X20. Десять вычислительных ядер в трёх кластерах
Требования к современным смартфонам высокого уровня — флагманам линеек разных производителей, можно описать довольно просто. От подобных топовых моделей требуется не только применение системы-на-чипе (system-on-chip, SoC), обеспечивающей высочайшую производительность и продвинутые мультимедийные возможности, в том числе и поддержку камер высокого разрешения и качества, но и ёмкая батарея и высокая энергоэффективность, достаточные для того, чтобы смартфон мог проработать без подзарядки в активном режиме использования хотя бы один день.
Смартфоны с такими свойствами являются флагманами многих компаний, среди них можно выделить таких ярких представителей, как Apple iPhone 6 Plus, Samsung Galaxy S6 Edge, LG G4 и другие. Но дальнейший рост ёмкости аккумуляторных батарей в смартфонах сдерживается даже при постоянном увеличении экранов топовых моделей. Несмотря на то, что оснащение дорогих смартфонов дисплеями всё большего размера является признанным рыночным трендом (средний размер экрана в топовых моделях в 2010-2011 годах был менее 4 дюймов, в 2012-2014 он вырос до 5 дюймов, а в 2015 составляет уже 5 дюймов и даже более), ёмкость батарей ограничивается в основном желанием производителей сделать смартфоны максимально тонкими.
Как видите на графике, размеры экранов и их энергопотребление растут, зато ёмкость батарей на протяжении вот уже нескольких лет почти не меняется, и это ограничение только усугубится в ближайшие годы, когда размеры дисплеев и их разрешение вырастут ещё больше. Соответственно, производители хотят переломить тренд с другой стороны, оснастив смартфоны более экономичными системами-на-чипе, которые обеспечат и высокую производительность и длительное время автономной работы.
Лидеры рынка постоянно стараются снижать (или хотя бы держать в рамках) общее энергопотребление смартфонов, применяя как более новые технологические процессы для производства систем-на-чипе, так и новые архитектурные решения. Некоторые из них давно известны, можно отметить и динамическое изменение частоты и рабочего напряжения ядер CPU, и применение наборов из вычислительных ядер разной мощности, вроде big.LITTLE, и некоторые другие методы.
Но на текущий момент из архитектуры big.LITTLE выжаты уже почти возможности, она достигла своего предела и не может помочь улучшить энергоэффективность ещё больше, как этого требуют реалии рынка. Производителям смартфонов нужны новые решения, которые обеспечат меньшее потребление энергии при большей вычислительной производительности в рамках возможностей нынешних полупроводниковых производств.
Компания MediaTek давно применяет подобные big.LITTLE решения в виде многоядерных SoC, состоящих из двух кластеров с вычислительными ядрами разной специализации: несколько CPU-ядер в их составе предназначены для требовательных задач, а остальные — для приложений с низкой вычислительной нагрузкой. Так, одной из нескольких подобных систем-на-чипе стала модель Helio X10, анонсированная компанией ещё в прошлом году.
На основе чипа Helio X10 вышло несколько моделей от известных производителей: HTC One M9+, HTC One E9+ и Meizu MX5, и это — только начало. В Helio X10 применяется два кластера с конфигурацией 4+4 процессорных ядра, но в дальнейшем компания MediaTek пошла дальше, выпустив первую в мире систему-на-чипе уже с тремя кластерами CPU-ядер, которую мы сейчас рассмотрим подробнее.
Архитектура Tri-cluster
Для своей следующей топовой системы-на-чипе компания MediaTek выбрала развитие процессорной архитектуры с несколькими кластерами. Напомним, подобное разделение позволяет использовать более подходящие CPU-ядра в задачах с различными требованиями к вычислительной производительности. Так, высокопроизводительные вычислительные ядра обеспечивают очень высокую производительность, но при высоком потреблении энергии, а менее производительные отличаются весьма низким потреблением энергии, но не могут обеспечить требовательные к скорости вычислений задачи.
Чаще всего в уже традиционном дизайне из двух кластеров в младшем из них применяются такие относительно простые архитектурно и весьма энергоэффективные ядра как Cortex-A53, а высокопроизводительный кластер составлен из больших CPU-ядер вроде Cortex-A57 или Cortex-A72. В некоторых случаях применяются также ядра Cortex-A53, но специально оптимизированные для достижения высокой рабочей частоты, по сравнению с кластером меньшего энергопотребления, как было сделано в предыдущих чипах MediaTek.
Недостаток такого подхода заключается в том, что средние по требовательности задачи будут исполняться или на «больших» ядрах или на «маленьких», но всегда недостаточно эффективно — первые всё равно будут потреблять много энергии даже на низких частотах, а вторые не всегда могут обеспечить требуемую производительность. Эта проблема наглядно иллюстрируется следующим графиком:
Теоретически, можно было бы поставить во второй кластер также «большие» ядра, просто работающие на меньшей тактовой частоте, но они займут слишком много места на чипе и такое решение также не будет достаточно эффективным. В случае же архитектуры big.LITTLE с двумя разными кластерами по мощности CPU-ядер получается так, что более мощные ядра будут работать на полной скорости тогда, когда было бы достаточно и средней производительности.
Соответственно, инженеры MediaTek ввели третий кластер, сделав промежуточную «передачу» в дополнение к двум крайним, если привести аналогию в виде автомобильных коробок передач. С точки зрения теории решение логичное, ведь чем больше передач в коробке, тем более подходящие передаточные числа можно подобрать для движущегося автомобиля, обеспечив тем самым меньший расход топлива. Получается, что каждый кластер из трёх имеющихся будет лучше подходить под свои задачи, улучшая ту самую энергоэффективность: лёгкие задачи (интерфейс, почта, музыка), средние задачи (приложения, соцсети, нетребовательные игры), тяжёлые задачи (3D-игры, тесты, мультимедийные приложения).
Остаётся вопрос управления, ведь задачи нужно правильно и быстро раздать разным ядрам. Для управления распределением задач между ядрами разных кластеров, в чипах компании MediaTek используется технология CorePilot — специальный планировщик задач. Судя по энергоэффективности предыдущих систем-на-чипе этой компании, даже в предыдущих версиях этот планировщик справлялся со своими задачами очень неплохо, а уж в новой версии 3.0 он должен обеспечивать ещё большую эффективность.
Helio X20 — первая система-на-чипе с трёхкластерным дизайном
Компания MediaTek анонсировала свою новую систему-на-чипе, предназначенную для топовых смартфонов и планшетов, ещё в мае текущего года. Новинка получила название Helio X20, продолжив линейку высокопроизводительных чипов Helio компании, которая появилась чуть раньше. Модель X20 стала второй системой-на-чипе в данной линейке, и первой, получившей такое новое имя изначально (Helio X10 раньше назывался просто как MT6795).
MediaTek выпустила новинку, имеющую аж 10 универсальных вычислительных ядер, которая стала первым подобным решением, имеющим трёхкластерный дизайн. Три раздела с CPU-ядрами состоят из четырёх вычислительных ядер Cortex-A53, работающих на частоте 1.4 ГГц и обеспечивающих самую лучшую энергоэффективность, ещё четырёх сбалансированных по энергоэффективности ядер Cortex-A53 с частотой 2.0 ГГц, и пары 2.5-гигагерцевых Cortex-A72 в высокопроизводительном кластере.
CPU-ядра из разных кластеров соединены между собой специальной шиной MediaTek Coherence System Interconnect (MCSI) и имеют доступ к памяти по 128-битной AXI Memory Bus. Шина MCSI очень важна для обеспечения работы столь сложной системы, от её возможностей зависит эффективность работы всего чипа. Компания ARM несколько месяцев назад анонсировала подобную шину CoreLink CCI-500, способную объединить до четырёх CPU-кластеров. Вероятно, в MediaTek взяли за основу эту шину, а может и разработали собственный интерфейс, если он способен обеспечить лучшие задержки при передаче данных.
Главное в архитектуре Helio X20 — новый средний кластер. Младший кластер с наименьшей производительностью продолжает использоваться в нетребовательных задачах с высокой продолжительностью, а высокопроизводительный — в самых жадных до скорости вычислений. Средний же предлагает ту самую золотую середину, обеспечивающую сравнительно высокую производительность вычислений при небольшом потреблении энергии, по сравнению с кластером из пары больших Cortex-A72 ядер. И таких «средних» задач довольно много:
Ну а самый главный вопрос — какой прирост энергоэффективности и продолжительности автономной работы даёт подобное решение? Как выясняется, разница между big.LITTLE и Tri-cluster по эффективности именно из-за появления дополнительного среднего кластера довольно приличная — новинка от MediaTek обеспечивает меньшее потребление энергии практически во всех возможных задачах:
Больше всего экономии наблюдается в режиме простоя при банальной отрисовке главного экрана, при типичной работе с электронной почтой, голосовом общении и чтении ленты Facebook — около 40-50% преимущества в потреблении энергии, по сравнению с двухкластерной системой-на-чипе при прочих равных условиях.
Но даже в более требовательных к питанию задачах, вроде начального запуска приложения Facebook и других тяжелых задачах, в не слишком требовательных играх и в процессе видеозаписи, налицо некоторое преимущество от добавления третьего «среднего» кластера CPU-ядер, составляющее порядка 20-30%. Как раз примерно на столько же меньше энергии потребляет трёхкластерный Helio X20 и в среднем.
Для ещё большей экономии энергии, новая система-на-чипе от MediaTek содержит специальное ядро-компаньон Cortex-M4, работающее на тактовой частоте в 364 МГц, имеющее SRAM-память объёмом в 512 КБ и прямой доступ к DRAM, и при этом обладающее крайне низким потреблением энергии, так как ядро получает питание по отдельной линии очень низкого напряжения.
Это специализированное ядро ARM-архитектуры обслуживает задачи декодирования аудиоданных (в частности, в формате MP3), улучшении качества речи и её распознавания, а также работает в режиме микроконтроллера сенсорного экрана, что снимает эту нагрузку с основных CPU-ядер. То есть, при выключенном экране и проигрывании музыки в системе-на-чипе Helio X20 будет работать исключительно это вспомогательное ядро, что лишь улучшает его общую энергоэффективность.
Технические характеристики Helio X20
Система-на-чипе Helio X20 имеет внутреннее кодовое наименование MediaTek MT6797 (Helio X10 — MT6795), и в отличие от Helio X10, производимой на фабриках компании TSMC при помощи технологического процесса 28 нм HPM, производство новинки производится уже по 20 нм техпроцессу, что должно обеспечить дополнительное снижение энергопотребления. Рассмотрим спецификации системы-на-чипе Helio X20, сравнив её с предыдущей моделью:
Самое главное отличие между парой SoC в том, что более новый чип имеет три кластера, состоящих из десяти различных CPU-ядер, а предыдущая модель системы-на-чипе довольствуется восемью менее мощными ядрами Cortex-A53, работающими на частоте лишь до 2 ГГц.
Соответственно и производительность CPU-ядер отличается в разы, особенно в тех задачах, где используется один поток. Так, в известном тестовом пакете GeekBench 3 в однопоточном режиме (Single Thread) новый Helio X20 показал скорость вычислений на 70% выше, чем X10, а в многопоточном (Multi Thread) — на 15% выше. Да и общая производительность системы в бенчмарке Antutu между двумя системами-на-чипе MediaTek выросла на 40% — отличный результат для новинки.
Helio X20 поддерживает двухканальную начиповую (package on package — PoP) LPDDR3-память, работающую на частоте 933 МГц — против 800 МГц у X10. Вероятно, для чипа, ограниченного поддержкой разрешений экрана до 2560×1600 пикселей, пропускной способности пары каналов LPDDR3-памяти будет вполне достаточно.
Обработкой изображения с модулей камер занимается двойной сигнальный процессор ISP, обеспечивающий обсчёт 32-мегапиксельных изображений с частотой 24 FPS и 25-мегапиксельных при 30 кадрах в секунду (у X10 — до 21 мегапикселей при 30 FPS). Возможно подключение одной 32-мегапиксельной камеры или пары 13-мегапиксельных. Поддерживаются запись 4K-видео в HDR и продвинутые методы аппаратной постобработки: denoise/demosaic/sharpness.
Новая система-на-чипе обеспечивает декодирование видео в разрешении 4K в форматах H.264, H.265 и VP9 при 30 кадрах в секунду, поддерживается декодирование данных с 10-бит на цвет. Кодирование видео возможно в 4K-разрешении и частоте кадров 30 FPS в формате H.265 в том числе в HDR. Возможности по работе с видеоданными мало изменились по сравнению с Helio X10, зато обеспечивается снижение потребления энергии на 30% и 40% для декодирования и кодирования, соответственно.
В системе-на-чипе Helio X20 применяется новое графическое ядро (GPU) модели Mali-T880 MP4 от компании ARM, работающее на частоте в 700 МГц. Оно обеспечивает на 40% большую 3D-производительность при таком же снижении потребления энергии, по сравнению с ядром PowerVR G6200 от Imagination Technologies, применяемом в Helio X10 и работающим на той же частоте.
Helio X20 является первой системой-на-чипе, в которой применяется видеоядро серии Mali T800, и этот GPU имеет достаточно высокую производительность для решений компании, которые ранее не отличались применением сверхмощных GPU. В популярном 3D-бенчмарке GFXBench 3.0 в тесте 1080p T-Rex Offscreen новое решение показывает прирост производительности в 30% по сравнению с PowerVR G6200, а в 1080p Manhattan Offscreen улучшение и вовсе достигает 45%.
Информация может выводиться на дисплей разрешением WQXGA (2560×1600) при частоте кадров 60 FPS или в FullHD (1920×1080) при 120 FPS. Вариант с большей частотой обновления информации на экране при соответствующей аппаратной поддержке со стороны дисплея обеспечивает большую чёткость изображения в условиях быстрого изменения картинки на экране, например, в играх и при прокручивании текста в браузере.
Несколько лет назад одним из явных недостатков систем-на-чипе компании MediaTek была недостаточно широкая поддержка стандартов мобильных сетей связи. Но инженеры компании постоянно навёрстывают отставание от лидеров индустрии, выпуская всё более продвинутые модемы, в том числе встроенные.
Интегрированный в Helio X20 модем является примером такого подхода и обеспечивает работу мобильных сетей по всему миру. В этой системе-на-чипе наконец-то появилась поддержка стандарта CDMA2000, важного для завоевания североамериканского рынка смартфонов и планшетов — до сих пор на этом рынке пока что царствует компания Qualcomm, лидирующая по поддержке технологий мобильных сетей.
Модемная часть в составе системы-на-чипе X20 поддерживает также и сети LTE R11 категории 6 с поддержкой агрегации несущих 2×20 МГц, и обеспечивает скорость до 300 мегабит/с на приём и 50 мегабит/с на передачу данных. Важно, что новый модем потребляет на 30% энергии меньше, чем применяемый в составе Helio X10. У лучших решений конкурентов есть встроенный модем LTE Категории 7 и внешний чип LTE Категории 10, но они обойдутся явно дороже решения MediaTek.
Из беспроводных сетей новым чипом поддерживаются стандарты Wi-Fi 802.11ac с передачей данных на скорости до 280 мегабит/с, с поддержкой систем позиционирования GPS, ГЛОНАСС и Beidou. Причём вся эта поддержка встроена в систему-на-чипе, в отличие от применения внешнего чипа MT6630 в составе Helio X10, который обходится дороже.
Богатые мультимедийные возможности
Кроме того, что Helio X20 обеспечивает заметно лучшие производительность и энергоэффективность, а также некоторые новые возможности, система-на-чипе отличается улучшенными программно-аппаратными технологиями по работе с мультимедийными данными. Мы уже упоминали о сдвоенном блоке обработки сигналов с камеры ISP, который может обеспечивать работу одной камеры с разрешением в 32 мегапикселя при частоте кадров 24 FPS, или пары 13-мегапиксельных камер при 30 FPS.
Также в новом SoC сделаны модификации, направленные на ускоренный отклик и улучшение качества автофокусировки. Теперь задержка между двумя кадрами при съёмке составляет менее чем 0.2 секунды, поддерживается несколько режимов автофокусировки: постоянная, лазерная и контрастная. Для получения изображений лучшего качества есть возможность применения постобработки при помощи новых аппаратных блоков: система шумопонижения, алгоритм de-mosaic и увеличение резкости в реальном времени.
Из других технологий продвинутой обработки изображений отметим: аппаратную поддержку конфигураций из пары камер для создания стереоизображения, поддержку ZigZag HDR для записи HDR-видео в 4K-разрешении, сложный алгоритм шумопонижения для видеоданных на основе информации из нескольких кадров, аппаратный движок для определения лиц (face detection) и т.д.
Одним из примеров аппаратной постобработки является имитация глубины резкости (depth of field) в реальном времени, аналогично изображению зеркальных фотоаппаратов с большими матрицами. Этот эффект давно стал достаточно распространённым в мобильных устройствах, но он всегда делался при помощи программной постобработки, а новая система-на-чипе Helio X20 является первым мобильным решением с предпросмотром эффекта имитации глубины резкости в реальном времени.
Пожалуй, одним из самых важных факторов при видеосъёмке является качественная стабилизация. В случае смартфонов, чаще всего лишённых аппаратных средств стабилизации в виде штативов и стедикамов, таковым методом становится программная стабилизация изображения, устраняющая артефакты движения в кадре. В системе-на-чипе Helio X20 для улучшения видеоданных используются продвинутые технологии стабилизации изображения, использующие данные с гироскопов для обеспечения лучшего результата.
Конкурентоспособность решения верхнего ценового сегмента
Подведём итоги. В Helio X20 применяется инновационный дизайн из трёх кластеров с десятью 64-битными CPU-ядрами различного назначения, два самых мощных из которых способны работать на частоте до 2.5 ГГц, есть новое графическое ядро от ARM — на 40% более производительное, по сравнению с GPU в составе Helio X10, интегрированный в систему-на-чипе сотовый модем третьего поколения с поддержкой сетей LTE категории 6 и CDMA2000, позволяющий работать в мобильных сетях во всём мире, богатые мультимедийные возможности: поддержка 120 Гц дисплеев и многомегапиксельных камер с продвинутой постобработкой в реальном времени и многое другое.
Всё это делает Helio X20 отличным конкурентом даже для решений такого гранда индустрии, как компания Qualcomm. Сравнивать различные системы-на-чипе непросто, но Helio X20 по многим характеристикам явно лучше, чем Snapdragon 620 (MSM8976). Чип MediaTek производится по 20 нм техпроцессу на TSMC, поэтому при прочих равных имеет меньшее энергопотребление при более высокой производительности в распространенных задачах, а производительность графического ядра в новинке MediaTek также должна быть выше, чем у Snapdragon 620. Плюс к этому, X20 дает некоторые возможности, которых нет у Snapdragon, в том числе поддержку 120 МГц дисплеев, аппаратное декодирование 10-битных видеоданных, 32-мегапиксельные камеры и т.п.
Единственное, что сложно оценить — разницу в производительности для столь разных конфигураций CPU. У Helio X20 самих по себе процессорных ядер больше, зато у Snapgradon 620 более мощных A72 четыре штуки против пары у чипа MediaTek, хотя и работающих на более высокой частоте. Вообще, частота CPU-ядер старшего кластера в 2.5 ГГц весьма впечатляет, ведь она достигнута при помощи 20 нм техпроцесса от TSMC, при том, что компания ARM такие частоты для Cortex-A72 планировала лишь с учётом 14/16 нм FinFET техпроцессов.
Исходя из условий, на практике быстрее может быть как система-на-чипе MediaTek, так и Qualcomm, всё будет зависеть от типа нагрузки. Но решение MediaTek точно должно быть экономичнее. На данный момент, результаты нового SoC компании отлично выглядят в таких распространённых бенчмарках, как GeekBench 3 и Antutu, заметно опережая распространённые системы-на-чипе Snapdragon 810 и Exynos 7420 в них по скорости.
Да и с потреблением питания у новой системы-на-чипе компании MediaTek всё в порядке — при активной работе модемной части она потребляет в среднем на 30% меньше энергии, чем Helio X10, и примерно на 40% меньше энергии в мультимедийных задачах. Если использовать более подробные сравнения, то в «режиме полёта» X20 потребляет на 18% меньше энергии, при отрисовке «рабочего стола» — на 24%, при проигрывании MP3 на 55%, в процессе видеозаписи в формате H.265 в 4K-разрешении при 30 FPS — на 37%, при проигрывании видеоролика в формате H.265 (также 4K при 30 FPS) — на 28%, в несложных играх экономия составляет до 40%, а при передаче данных по мобильной LTE сети — 30-40%.
Даже по сравнению с гораздо менее производительным решением MT6755, которое располагается в линейке компании на ступень ниже, новая система-на-чипе Helio X20 потребляет в среднем на 6-9% меньше энергии при прочих равных условиях: отрисовка рабочего стола — на 4% меньше, проигрывание MP3-файла — на 26% меньше, при видеозаписи и проигрывании видеоданных в формате H.264 потребление нового SoC на 5-6% меньше, а в играх и при передаче данных — на 5-10%.
На сегодняшний день, по совокупности технических характеристик и параметров система-на-чипе Helio X20 выглядит лучше многих сильных конкурентов в своей нише, включая такие известные модели мобильных систем-на-чипе, как Snapdragon 620 и 810. Как минимум «на бумаге» Helio X20 выглядит весьма впечатляюще, и будет интересно посмотреть, как трёхкластерный дизайн будет работать на практике.
Остаётся прояснить последний момент — время, когда смартфоны на основе системы-на-чипе Helio X20 должны появиться на рынке. Ожидается, что первые сэмплы SoC появятся к концу текущего года, а готовые продукты на основе этого чипа поступят в продажу в первом квартале следующего года — к этому времени производители смартфонов планируют закончить все стадии подготовки промышленного производства.
То, что новая топовая система-на-чипе у MediaTek получилась удачной, показывает и интерес нескольких известных производителей смартфонов, которые собираются использовать десятиядерный процессор Helio X20 в своих будущих устройствах. Вероятно, в их составе будут компании HTC, Meizu, Lenovo, Sony, LG, Xiaomi и другие.
Спасибо за внимание!
habr.com
сравнение спецификаций — Новости на FullHub
MediaTek разослала партнерам таблицу, в которой напрямую сравнивает возможности пока еще не анонсированного процессора Helio X20 (MT6797) с таковыми у Qualcomm Snapdragon 810. Как оказалось, данный чип превосходит основного конкурента не только по количеству ядер, коих у него 10.
Два из них выполнены по архитектуре Cortex-A72 и могут обладать частотой от 2,3 до 2,5 ГГц. Они предназначены для решения задач, требующих крайне высокой производительности. Также имеется восемь Cortex-A53, разбитых на две группы — частота ядер в первой четверке может достигать 2 ГГц, во второй — 1,4 ГГц. Эта информация была известна ранее, однако дополнительное ее подтверждение лишним не станет.
MediaTek честно отмечает, что их процесор поддерживает лишь оперативную память LPDDR3 с частотой до 933 МГц, тогда как конкурент работает с LPDDR4 (1 600 МГц). Для большинства компаний будет достаточно и первого варианта, однако ближе к осени уже многие захотят установить во флагманы более скоростное ОЗУ.
Helio X20 поддерживает 25-Мп камеры, чем обходит Snapdragon 810, который может взаимодействовать лишь с 21-Мп модулями. Оба процессора благодаря двойному IPS (сопроцессору по обработке картинки) оснащены рядом фирменных функций, хотя MediaTek рассказывает только о своих.
По записи и воспроизведению видео у чипов практически паритет, они «переваривают» H.265 в разрешении до 4K, а также пока более привычный H.264. Впрочем MediaTek немного отличилась, ее MT6797 поддерживает проигрывание VP9 от Google и 10-битных роликов в H.265. Еще у него имеется функция записи HDR-видео.
Новая утечка наконец раскрывает графический ускоритель, установленный в первом десятиядерном процессоре MediaTek. Им оказался не какой-то секретный чип AMD, а свеженький, но вполне обычный Mali-T880 MP4. ARM обещала в нем 80%-й прирост производительности по сравнению с текущей топовой моделью, однако это пока не подтверждено открытыми тестами.
Если рассматривать поддержку дисплеев, то Qualcomm выходит вперед по разрешению — максимумом для Helio X20 являются 2K-экраны. Однако MediaTek обещает совместимость со 120-Гц FHD-панелями.
Поддержка операторских сетей у обоих процессоров на высоте, Snapdragon 810 вырвался лишь за счет LTE Cat.9, тогда как Helio X20 может похвастаться только LTE Cat.6. MediaTek также указала на паритет по таким технологиям, как Wi-Fi ac, Bluetooth, GPS/ГЛОНАСС/Beidou и ANT+.
Как утверждает источник, отгрузки первых партий Helio X20 производителям смартфонов стартуют летом этого года, сами же устройства появятся в свободной продаже только осенью. Судя по всему, MediaTek MT6797 заменит восьмиядерный MT6795 в качестве главного флагманского процессора компании.
fullhub.ru
Процессор Helio X10 или MediaTek Helio X20: кто быстрее?
Сравниваем процессоры Helio X10 и Helio X20 по скорости реальных смартфонов. И сравним автономность телефонов: какой чипсет экономнее расходует батарею?
Кажется, что результат противостояния MediaTek Helio X10 и Helio X20 известен заранее. Процессоры вышли с интервалом без малого год, и старший представитель линейки априори должен быть быстрее предшественника. Так и есть, но вопрос в том, насколько он быстрее, и как влияет программная часть, прошивка смартфона, на разницу в скорости работы моделей разных поколений и разных производителей?
Для сравнения процессоров Helio X10 и Helio X20 мы выбрали по два смартфона известных и популярных брендов Xiaomi и Meizu. Посмотрим, как сказался апгрейд аппаратной части на скорости работы Redmi Note 3 и Redmi Note 4, а также Meizu MX5 и MX6. Младшие представители линеек, как вы понимаете, построены на процессоре MediaTek Helio X10, а старшие — на MediaTek Helio X20.
Процессоры MediaTek Helio X10 и Helio X20: характеристики
На теории долго останавливаться не будем. Главные характеристики Helio X10 и Helio X20 собраны в одной таблице, а сразу под ней начинается самое интересное — сравнение реальных смартфонов.
| MediaTek Helio X10 | MediaTek Helio X20 | |
|---|---|---|
| Номер | MT6795 | MT6797 |
| Техпроцесс | 28 нм | 20 нм |
| Количество ядер | 8 | 10 |
| Архитектура процессора | 8x Cortex A53 | 2x Cortex A72 + 4x Cortex A53 +4x Cortex A53 |
| Тактовая частота | 8x до 2,2 ГГц | 2x 2,3 ГГц + 4x 1,85 ГГц + 4x 1,4 ГГц |
| Графический ускоритель | PowerVR G6200 700MHz | Mali-T880 MP4 780MHz |
| Оперативная память | 2x LPDDR3 933 МГц | 2x LPDDR3 933 МГц |
| LTE Модем | Cat.4 150/50 Мбит/сек | Cat.6 300/50 Мбит/сек |
| Дисплей | до 2560 x 1600 | до 2560 x 1600 |
| Запись видео | 4К @ 30fps, 2К @ 30fps | 4К @ 30fps, 2К @ 30fps |
| Камера | до 20 Мп | до 32 Мп |
Helio X10 и Helio X20: техпроцесс и расход батареи
Процессор Helio X10 (MT6795) производится по нормам 28 нм техпроцесса, а его старший напарник по команде — по нормам 20 нм техпроцесса. На практике это означает, что телефоны на X20 (MT6797) должны меньше нагреваться и экономнее работать с батареей.
Проверить теоретические выкладки не составляет труда. Рейтинг автономности участвующих в сравнении смартфонов известен, как известно и время работы от одного заряда при разных режимах использования (просмотр видео, работа в интернете, звонки). Осталось сравнить цифры.
| Redmi Note 3 (X10) | Redmi Note 4 (X20) | |
|---|---|---|
| Батарея | 4050 мАч | 4100 мАч |
| Рейтинг автономности | 72 часa | 83 часа |
| Звонки 3G | 22:02 | 21:17 |
| Интернет | 10:13 | 13:39 |
| Видео | 09:57 | 09:47 |
При сравнении автономности телефонов Xiaomi наблюдаем любопытную картину. Redmi Note 4 на X20 дольше держит батарею при стандартном режиме использования. Рейтинг автономности выше на 11 часов, а это значит, что если вы ежедневно будете по 1 часу смотреть видео, работать в Сети и говорить по телефону, батарея Redmi Note 4 продержится дольше предшественника. Емкость аккумулятора, диагональ и разрешение экрана смартфонов идентичны, так что они идеально подходят для сравнения чипсетов.
При работе в сети намечается преимущество модели 2016 года, но уже в следующем тесте это преимущество исчезает: в режиме просмотра видео Redmi Note 4 держит батарею ровно столько же (разницей в 10 минут можно пренебречь), сколько его предшественник.
| Meizu MX5 | Meizu MX6 | |
|---|---|---|
| Батарея | 3150 мАч | 3060 мАч |
| Рейтинг автономности | 55 часов | 68 часов |
| Звонки 3G | 13:15 | 17:19 |
| Интернет | 09:03 | 09:27 |
| Видео | 09:13 | 09:07 |
Для полной картины сравним время работы от одного заряда двух телефонов Meizu. Если не слишком придираться к цифрам, можно прийти к аналогичным выводам. Рейтинг автономности MX6 на X20 выше на 13 часов, но при работе в сети и просмотре видео мы ощутимой выгоды мы не получаем: смартфоны держатся около 10 часов, после чего нужно срочно искать зарядное устройство и розетку.
Вердикт. Переход на новый техпроцесс не дал заметного прироста автономности смартфонов. Почему так? Об этом поговорим в итогах. Что касается перегрева, все смартфоны сильно нагреваются, и у Helio X20 тоже нет преимущества.
Процессоры Helio X10 и Helio X20: количество ядер и скорость
Количество ядер влияет на скорость работы центрального процессора (CPU) в режиме многозадачности. На бумаге у 10-ядерного Helio X20 здесь очевидное преимущество, осталось подтвердить его результатами тестов. Вычислительная мощность центрального процессора оценивается в бенчмарке GeekBench.
В GeekBench 3 преимущество Redmi Note 4 более чем очевидно, а вот при сравнении смартфонов Meizu картина получается размытой. Да, X20 быстрее, но разница не так и велика. Более того, видим, что Meizu MX5 на Helio X10 (MT6795) почти дотянулся до Redmi Note 4 на Helio X20 (MT6797). Прошивка влияет на скорость CPU, и оптимизация софта может нивелировать разницу в количестве ядер.
GeekBench 3 (multi-core)
MediaTek Helio X10 и X20: графический адаптер и фреймрейт в играх
В Helio X10 установлена графика PowerVR G6200, а Helio X20 MT6797 получил куда более мощный адаптер Mali-T880. Преимущество по скорости работы с видео и 3D графикой на стороне смартфонов на Helio X20, и результаты тестов это лишний раз подтверждают. Мощность графического ускорителя проверяем в бенчмарках GFX и BaseMark X. Результаты — на диаграммах, комментарии излишни.
GFX 3.1 Manhattan (onscreen)
BaseMark X
MediaTek Helio X10 и X20: общая скорость работы смартфонов
Игры и вычислительная мощность CPU, безусловно, важны, но хотелось бы понять, насколько быстрым, отзывчивым и безотказным будет смартфон на том или ином процессоре. Проверить это можно в комплексных тестах, коими являются всеми любимый AnTuTu и BaseMark OS 2.0 (или старая версия BaseMark OS II).
При сравнении смартфонов Xiaomi видим полное доминирование Redmi Note 4 на MediaTek Helio X20. При такой разнице не остается сомнений в том, что телефон будет работать быстрее, даже если вы скептически относитесь к синтетическим «попугаям».
Helio X10 и Helio X20 в AnTuTu 6
BaseMark OS 2.0
Расклад сил не меняется и при сравнении двух поколений Meizu MX, но здесь явного доминирования нет. Да, преимущество Helio X20 в Antutu велико, но оно не двукратное, как в случае с телефонами Сяоми. В BaseMark OS телефоны набирают близкие баллы, что коррелирует с результатами, полученными в GeekBench.
AnTuTu 5
BaseMark OS II
Итоги сравнения процессоров Helio X10 и Helio X20
Процессор MediaTek Helio X20 быстрее предшественника, с этим не поспоришь, но некоторые замечания и комментарии напрашиваются сами собой:
- Наибольшую разницу вы заметите в играх и при работе с 3D графикой. Адаптер Helio X20 намного, намного быстрее.
- Вычислительная мощь центрального процессора Helio X20 выше, но многое зависит от софта и производителя. К примеру, MX5 на X10 уступает Redmi Note 4 на X20 самую малость.
- Чистая скорость смартфонов на MediaTek Helio X20 значительно выше, и в данном случае бренд или софт не могут компенсировать отставание Helio X10.
Что касается автономности, перегрева и троттлинга, переход на 20 нм техпроцесс не дал того увеличения времени работы или снижения температур, которое позволило бы говорить о качественном шаге вперед.
Равенство между Helio X20 и MediaTek Helio X10 в плане расхода батареи легко объяснить. В старшей модели больше ядер, и работают они на более высоких частотах. Есть в процессоре и мощные ядра, построенные по архитектуре Cortex A72, которые потребляют максимум энергии. Если бы не переход на 20 нм, X20 буквально уничтожал бы аккумулятор за 5-7 часов, а так мы получили аналогичную автономность при заметном увеличении мощности телефона. Все закономерно.
На этом ставим точку. Если нашли в материале неточности или ошибки, пишите в комментариях, мы обязательно исправим. Спасибо за внимание, и спасибо, что остаетесь с Five-Inches.
Рекомендуемые статьи:
- Обзор Meizu MX6.
- Сравнение Helio X20 и Snapdragon 650/625.
5nch.com
MediaTek Helio X20 для смартфонов и планшетов
Компания MediaTek анонсировала новый чип Helio X20, ориентированный для применения в мощных смартфонах и планшетах. Чип X20 является вторым во флагманской линейке X и первым 10-ядерным решением MediaTek для мобильных устройств.
Новый 10-ядерный процессор MediaTek Helio X20 (MT6797) выполнен в 3-кластерном дизайне, что является достаточно необычным явлением на фоне широко распространённой 2-кластерной гетерогенной архитектуры формата big.LITTLE (мощные ядра для большой нагрузки плюс стандартные ядра для режима экономичного расхода энергии). Новая 3-компонентная структура чипа Helio X20 состоит из экономичного 4-ядерного чипа ARM A53 с тактовой частотой 1,4 ГГц, сбалансированного по питанию и производительности 4-ядерного чипа A53 с тактовой частотой 2,0 ГГц, а также 2-ядерного чипа A72 с тактовой частотой 2,5 ГГц для экстремальных режимов нагрузки. Для реализации 3-кластерного дизайна с высокой производительностью, MediaTek пришлось прибегнуть к применению собственной межкомпонентной шины под названием MediaTek Coherent System Interconnect (MCSI).
Чип MediaTek Helio X20 обладает встроенным радиочастотным модемом с поддержкой, в частности, стандарта LTE Release 11 Category 6 с возможностью аггрегации каналов 20+20 МГц для достижения скоростей 300 Мбит/с при загрузке данных и до 50 Мбит/с при выгрузке. Наряду с этим поддерживается стандарт CDMA2000 и Wi-Fi стандарта 802.11ac с теоретической скоростью обмена данными до 280 Мбит/с по одному радиоканалу.
| Мобильный процессор MediaTek Helio X20 и его основные соперники | ||||
| Чип | MediaTek Helio X20 (MT6797) | MediaTek Helio X10 (MT6795) | Qualcomm Snapdragon 808 (MSM8992) | Qualcomm Snapdragon 620 (MSM8976) |
| Ядра | 4x Cortex A53 @1,4 ГГц 4x Cortex A53 @2 ГГц 2x Cortex A72 @2,5 ГГц |
4x Cortex A53 @2,2 ГГц 4x Cortex A53 @2,2 ГГц |
4x Cortex A53 @1,44 ГГц 2x Cortex A57 @1,82 ГГц |
4x Cortex A53 @1,2 ГГц 4x Cortex A72 @1,8 ГГц |
| Контроллер памяти | 2x 32-бит @ 933 МГц LPDDR3 | 2x 32-бит @ 933 МГц LPDDR3 | 2x 32-бит @ 933 МГц LPDDR3 | 2x 32-бит @ 933 МГц LPDDR3 |
| Графическое ядро | Mali T800 (T880?) @700 МГц | PowerVR G6200 @700 МГц | Adreno 418 @600 МГц | «Новый» Adreno |
| Аппаратное кодирование / декодирование | 2160p30 HEVC с HDR / 2160p30 10-бит, H.264/HEVC/VP9 | 2160p30 HEVC / 2160p30 10-бит H.264/HEVC/VP9 |
2160p30, 1080p120 H.264 / 2160p30, 1080p120 H.264 и HEVC |
2160p30, 1080p120 H.264 & HEVC
|
| Камера | Две камеры, 32 Мп @ 24 к/с | 13 Мп | Две камеры, 21 Мп | Две камеры, 21 Мп |
| Встроенный модем | LTE Cat. 6 300 Мбит/с / 50 Мбит/с | LTE Cat. 4 150 Мбит/с / 50 Мбит/с | «X10 LTE» Cat. 9 450 Мбит/с / 50 Мбит/с | «X8 LTE» Cat. 7 300 Мбит/с / 100 Мбит/с |
Согласно официальной информации MediaTek, скорость кодирования и декодирования видео новым чипом Helio X20 превышает показатели предыдущего флагмана X10 (MT6795) примерно на 30% и 40%, соответственно. Чип X20, по всей видимости, станет первым на рынке с поддержкой недавно представленного графического ядра нового поколения Mali T800. В плане поддержки оперативной памяти ситуация сравнима с предыдущим флагманом: тот же интерфейс с поддержкой 2-канальной 32-битной памяти LPDDR3 см тактовой частотой 933 МГц.
Согласно официальным данным, поставки первых партий чипов X20 начнутся уже во втором полугодии 2015 года, а первые мобильные устройства на его основе ожидаются не позднее первого квартала 2016 года. По всей вероятности, чип MediaTek X20 станет основным соперником Qualcomm Snapdragon 620 в сегменте мобильных процессоров для так называемого «самого верхнего уровня» массовых смартфонов и планшетов.
btest.ru
Mediatek Helio X20 — в чем плюсы 10-ядерных SoC?
Компания Mediatek стала разработчиком первого десятиядерного процессора для мобильных устройств и опубликовала его официальные характеристики. Чип Helio X20 действительно получился интересным, хотя называть его революционным было бы преувеличением.
Частотный барьер вынуждает производителей увеличивать число физических или хотя бы логических ядер для достижения высокой производительности. Эта практика пришла из серверных технологий сначала в сегмент настольных компьютеров, а затем и мобильных гаджетов. На большинстве из них одновременно выполняется множество программ, поэтому распараллелить вычислительную нагрузку – вполне логичный шаг. Вот только сделать это можно по-разному.
Три кластера в Helio X20
Проблема в том, что увеличение числа ядер приведёт к соразмерному повышению тепловыделения, а батарея будет разряжаться в разы быстрее. В смартфоне трудно разместить даже крохотные радиаторы. Ёмкостью же аккумулятора часто жертвуют ради тонкого дизайна. Помимо внедрения более тонкого технологического процесса (Helio X20 выполнен по нормам 20 нм), повышать энергоэффективность помогают архитектурные ухищрения.
Четыре года назад компания ARM представила свой вариант такого решения. Им стала гетерогенная архитектура мобильных процессоров под названием big.LITTLE. Её суть проста: если надо сделать больше ядер, то не обязательно использовать одинаковые. Достаточно взять только половину высокопроизводительных, а вторую использовать попроще и оставить её как вспомогательную. Всё равно на смартфонах обычно запущено множество фоновых процессов, которые не требуют большой скорости обработки.
С маркетинговой точки зрения это и вовсе идеальное решение. Объединив два дорогих и прожорливых ядра Cortex-A57 с парой простых Cortex-A53, удалось выпустить экономичный четырёхъядерный чип. Общую частоту ему указали по максимальному значению для A57, а уточнить ограничения младших ядер «забыли». Идея прижилась, и по такой формуле за последние годы вышли четырёх-, шести- и даже восьмиядерные процессоры. Теперь настала очередь десятиядерных, и это в большей степени решение маркетологов, чем инженеров.
Схема Helio X20
Дальнейшее развитие концепции получило название big.Medium.LITTLE. Как видно из названия, в архитектуре появился блок с промежуточной производительностью для более эффективного распределения нагрузки. Сами представители Mediatek в своих выступлениях проводят аналогию с числом передач у автомобиля.
Основная нагрузка при запуске ресурсоёмких программ в чипе Helio X20 приходится на два ядра Cortex-A72. Они были представлены в феврале как топовые и работают на частоте до 2,5 ГГц. Именно их наличие позволяет указывать данное значение в общих характеристиках нового процессора, сбивая с толку обывателей. Ещё восемь ядер в Helio X20 – это давно известные Cortex-A53, разделённые на два блока. Первый из них работает на частоте до 2,0 ГГц, а второй – до 1,4 ГГц.
Во многих играх и «тяжёлых» приложениях архитектура Helio X20 теоретически не даёт преимущества по сравнению со Snapdragon 620, у которого всего восемь ядер, но зато четыре из них (а не два) – Cortex-A72. Даже при меньшей частоте они обеспечивают более высокую суммарную производительность. Блоки с Cortex-A53 в обоих SoC используются в основном для обработки фоновых приложений.
Архитектура ядра Cortex-A53
Исключение из общей картины составляет выполнение программ с преобладанием итерационных процессов. Их в принципе нельзя распараллелить, поэтому Helio X20 выиграет за счёт более высокой частоты. В реальной многозадачной среде новый процессор тоже должен показать себя с лучшей стороны. Десятиядерная архитектура была создана как раз с целью обеспечить быстрый отклик и стабильную работу множества приложений одновременно.
Впрочем, десять ядер общего назначения не обеспечивают должной экономии энергии сами по себе. Для обработки данных от многочисленных сенсоров смартфона или планшета используется хаб, подключаемый к сигнальному процессору ARM Cortex-M4. Он отличается сверхнизким энергопотреблением и эффективно выполняет такие задачи, как смена ориентации экрана, его блокировка по сигналу от датчика приближения, активация управления голосовыми командами и улучшение качества звука во время разговора.
По плану оснащённые Helio X20 смартфоны и планшеты появятся в продаже к концу года. Они будут отличаться не только более высокой производительностью, но и функциональными особенностями. Среди них особенно выделяется модуль Wi-Fi 802.11ac (со скоростью передачи до 280 Мбит/с) и поддержка сразу трёх систем спутниковой навигации: GPS, ГЛОНАСС и Beidou.
Архитектура ядра Cortex-A72
Mediatek Helio X20 поддерживает обработку изображения со встроенной камеры с разрешением сенсора до 32 Мп. В устройствах премиум-класса она может быть двойной – тогда вторая используется для одновременной фотосъёмки во время видеозаписи или выполняет роль датчика глубины сцены. Это позволяет выполнять более точной и быструю фокусировку, и даже изменять зону резкости уже после съёмки – примерно так же, как в камерах Litro с технологией Focus later.
При фото- и видеосъёмке средствами чипа возможно использование фильтры постобработки, среди которых улучшенная поддержка добавлена в алгоритмы снижения яркостного и цветового шума, а также повышения резкости изображения. Чип умеет работать с цветом глубиной 10 бит и записывать видео с разрешением до 4K. Среди кодеков на аппаратном уровне у Helio X20 оптимизированы H.264, H.265 и VP9. Работа с ними потребует на 30% меньше энергозатрат, чем у предыдущей модели Helio X10.
Новая однокристальная система поддерживает устройства с дисплеями вплоть до разрешения WQXGA (2560×1600). Максимальная частота обновления для них составит 60 FPS, а для экранов FullHD (1920×1080) – 120 FPS.
Презентация Helio X20
Модем в Helio X20 может претендовать на рекорд по количеству поддерживаемых стандартов. Это LTE FDD/TDD R11 Cat-6 с 20+20 CA (300/50 Мбит/с), DC-HSPA+, TD-SCDMA, EDGE, CDMA2000 и 1x/EVDO Rev.A (SRLTE).
Тайваньская компания Mediatek не имеет собственных производственных мощностей, но это не мешает ей лидировать в сегменте бюджетных однокристальных систем и продавать миллионы чипов для гаджетов средней ценовой категории. С появлением в её арсенале экономичного десятиядерного процессора компания может существенно укрепить позиции и даже отвоевать часть рынка из начального уровня премиального сегмента.
mediatek-club.ru
