Passer à TSMC pour plus de vitesse, moins de puissance

Alors que l’obscurité de la nuit arrive en Chine ce soir, Qualcomm organise un événement de lancement de produit axé sur le mobile qu’ils appellent “Snapdragon Night”. En tête d’affiche de l’événement, l’annonce du nouveau SoC phare de la société, le Snapdragon 8+ Gen 1. Une mise à jour de mi-génération de leur SoC phare pour smartphone, le Snapdragon 8 Gen 1, le 8+ Gen 1 suit la tradition annuelle de Qualcomm de publier un rafraîchissement produit pour booster les performances et donner aux partenaires quelque chose de nouveau avec lequel travailler pour le second semestre. Et pour cette année en particulier, nous envisageons un changement très notable des puces de Qualcomm.

Contrairement aux générations précédentes où Qualcomm a simplement lancé un bac à vitesse plus rapide de leur silicium existant, pour 2022, nous avons quelque chose de plus substantiel à discuter. Qualcomm a entièrement changé de fonderie – passant de Samsung à TSMC – et, par conséquent, déploie une nouvelle matrice. Grâce à cela, le Snapdragon 8+ Gen 1 Qualcomm récolte quelque chose d’un gain de fabrication unique, leur permettant à la fois d’augmenter les performances du CPU et du GPU tout en réduisant simultanément la consommation d’énergie.

SoC phares Qualcomm Snapdragon 8 Gen 1
SoC Snapdragon 8+ génération 1 Snapdragon 8 Gen 1
CPU 1x Cortex-X2
@ 3,2 GHz

3x Cortex-A710
@ 2,8 GHz

4x Cortex-A510
@ 2,0 GHz

6 Mo sL3

1x Cortex-X2
à 3,0 GHz

3x Cortex-A710
à 2,5 GHz

4x Cortex-A510
à 1,8 GHz

6 Mo sL3

GPU Adrène
(Vitesse d’horloge 10 % plus élevée)
Adrène
DSP / NPU Hexagone Hexagone
Mémoire
Manette
4 canaux 16 bits

@ 3200 MHz LPDDR5 / 51,2 Go / s

Cache de niveau système de 4 Mo

FAI / Caméra Triple FAI Spectra 18 bits

1x 200MP ou 108MP avec ZSL
ou alors
64 + 36MP avec ZSL
ou alors
3x 36MP avec ZSL

Vidéo 8K HDR et capture en rafale 64MP

Encoder /
Décoder
8K30 / 4K120 H.265 10 bits

Dolby Vision, HDR10+, HDR10, HLG

720p960 enregistrement infini

Modem intégré X65 intégré

(5G NR Sub-6 + mmWave)

DL = 10000 Mbit/s

UL = 3000 Mbit/s

MFC. Processus TSMC 4nm Samsung 4nm

En plongeant rapidement dans les spécifications, le nouveau Snapdragon 8+ Gen 1 est essentiellement le Snapdragon 8 Gen 1 original transféré de la ligne 4 nm de Samsung vers l’une des lignes 4 nm de TSMC. Dans des circonstances plus normales, ce type de changement serait probablement banal – ou tout au plus, un exercice amusant de recherche de cas extrêmes – mais pour le SoC phare de Qualcomm, la question est plus importante.

Alors que les sources officielles et les déclarations sur la qualité du processus 4 nm de Samsung sont rares, officieusement, il devient clair que le processus 4 nm de Samsung n’a pas répondu aux attentes. Cela a eu un impact en cascade sur les puces fabriquées sur le nœud de processus, ce qui a conduit le Snapdragon 8 Gen 1 d’origine à développer une affinité pour la consommation d’énergie, et l’Exynos 2200 de Samsung ne s’en sort pas mieux. Inversement, de l’avis de tous, le processus N4 de TSMC a fière allure, avec le nœud optiquement rétréci s’appuyant sur les technologies 5 nm déjà réussies et très performantes de TSMC.

En raison de cet écart de performances entre les nœuds 4 nm de Samsung et de TSMC, Qualcomm prend la décision inhabituelle de transférer (essentiellement) son SoC haut de gamme vers l’usine de TSMC. Ce qui, bien que pas strictement nécessaire – Qualcomm a beaucoup d’élan et la 8 Gen 1 se vend bien – est certainement une décision prudente pour l’entreprise. Qualcomm fait face à une concurrence particulièrement féroce cette génération de MediaTek, dont le SoC Dimensity 9000 de niveau phare était le produit phare du nœud 4 nm de TSMC. Et cela laisse MediaTek avec un avantage distinct par rapport à l’original 8 Gen 1, que Qualcomm serait très heureux d’annuler.

En fin de compte, le changement de fabs donne à Qualcomm une chance d’améliorer le 8 Gen 1 d’origine des deux extrémités du spectre, ce qui donne le Snapdragon 8+ Gen 1. Sur le plan des performances, le nœud de TSMC leur offre une opportunité facile d’augmenter le CPU et les vitesses d’horloge GPU pour plus de performances. Le cœur Cortex-X2 principal est désormais cadencé de 7 % plus haut, à 3,2 GHz, et pendant ce temps, les clusters A710 et A510 ont vu leurs vitesses d’horloge augmenter encore plus significativement, d’environ 12 % chacun. Désormais, même les cœurs A510 les plus lents peuvent fonctionner à 2 GHz. Les vitesses d’horloge du GPU ont également été augmentées de la même manière, et bien que Qualcomm ne divulgue pas de vitesses d’horloge spécifiques, ils ont confirmé que le bloc GPU Adreno du 8+ Gen 1 est cadencé 10% plus haut que le 8 Gen 1 d’origine.

Mais, si quoi que ce soit, la majeure partie des gains de Qualcomm grâce au changement de nœuds de fabrication est investie dans la réduction de la consommation d’énergie. Quelque chose d’un point sensible avec le 8 Gen 1, le meilleur processus 4 nm de TSMC signifie que Qualcomm voit une consommation d’énergie beaucoup plus faible sur son SoC à iso-fréquence.

Officiellement, Qualcomm revendique une amélioration de 30% de l’efficacité énergétique du GPU et du CPU. Bien que, comme mentionné précédemment, il s’agisse d’une fréquence iso et ne tienne pas compte des vitesses d’horloge de pointe plus élevées du 8+ Gen 1. Par conséquent, les économies d’énergie réelles ne seront pas aussi importantes en période de pointe. sur une base de pointe, mais selon Qualcomm, les économies d’énergie sont toujours importantes. Dans l’ensemble, la société vante une réduction de 15% de la consommation d’énergie du SoC dans le cadre de “modèles d’utilisation pratiques” par rapport à la 8 Gen 1 d’origine, ce qui devrait à son tour améliorer la durée de vie de la batterie des combinés qui adoptent le nouveau SoC.

Au-delà de cela, les spécifications officielles du 8+ Gen 1 ne reflètent aucune modification importante de la configuration du SoC par rapport à la puce d’origine. Nous cherchons donc toujours le même modem X65 5G intégré, le même FAI Spectra et les mêmes blocs d’encodage/décodage vidéo (désolé, gang, toujours pas de support AV1 !). Ainsi, malgré l’assemblage d’une nouvelle matrice pour leur produit de rafraîchissement de mi-génération cette année, il n’y a pas de nouvelles fonctionnalités à proprement parler avec le 8+ Gen 1.

En ce qui concerne les performances du SoC, Qualcomm revendique officiellement une amélioration de 10% des performances du GPU et du CPU, en raison des augmentations de vitesse d’horloge susmentionnées. Bien que nous n’ayons pas pu assister à une session d’analyse comparative organisée par Qualcomm la semaine dernière, les chiffres du mode de performance publiés par la société sont à peu près conformes à ces affirmations. Les résultats Geekbench 5 de Qualcomm sont supérieurs de plusieurs pour cent à ceux que nous avons comparés en décembre lors de l’événement de lancement 8 Gen 1, bien qu’il soit notable qu’ils n’aient pas obtenu de scores significativement plus élevés dans PCMark. Les chiffres de performances du GPU sont également mitigés, certains des résultats officiels de Qualcomm étant très proches de nos résultats originaux de 8 Gen 1, mais j’hésite à en lire trop compte tenu de la différence entre un pic et des tests soutenus dans les résultats du GPU. Comme toujours, le dernier mot devra revenir à des tests tiers indépendants, bien qu’à première vue, rien de ce que prétend Qualcomm ne soit déraisonnable compte tenu des améliorations de la vitesse d’horloge et de la marge thermique obtenue grâce au passage à TSMC.

Enfin, quant aux consommateurs, ils pourront avoir un premier aperçu des appareils Snapdragon 8+ Gen 1 au troisième trimestre de cette année. Selon Qualcomm, de nombreux suspects habituels se sont engagés à lancer des téléphones basés sur le nouveau SoC, notamment Asus, Motorola, OnePlus, Honor et Xiaomi.

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