콘텐츠

• 모바일 그래픽은 개선의 여지가 있습니다
• 더 전문적인 실리콘
• 통합 4G / 5G 모뎀
• 더 큰 CPU 코어
• 간단히 말해서 2020 칩

스마트 폰 프로세서는 요즘 좋은 곳입니다. 플래그십 스마트 폰은 웹 브라우징, 이메일 확인 및 Facebook 친구 사귀기에 필요한 것보다 뛰어난 성능을 제공합니다. 저렴한 중급 가격대에서도 뛰어난 성능을 얻을 수 있습니다.

연간 칩 발표와 2020 년을 향한 새로운 장치에 관해서는, CPU 성능이 더 매끄럽지 않아 한 번 와우 지 못했을 것입니다. 우리는 수익이 감소하는 지점에서 빠르게 문을 닫고 있습니다. 칩은 약간 개선 된 7nm + 제조 공정에 나타날 것이며 이는 이전 세대에 비해 효율성이 더 낮음을 의미합니다. 5nm EUV를 조금 더 기다려야합니다.

그러나 2020 년을 모바일 프로세서에게는 매우 흥미로운 해로 만들 수있는 흥미로운 트렌드가 있습니다.

모바일 그래픽은 개선의 여지가 있습니다

우리는 검토 과정의 일환으로 스마트 폰을 엄격하게 벤치마킹하고 그래픽 성능에서 눈에 띄는 개선이 필요한 부분이 있습니다. 오늘날의 주력 제품보다 훨씬 낮은 저사양 프로세서와 여전히 고성능 그래픽 실리콘으로 포장 할 수있는 주력 모델이 여기에 해당합니다.

게임용 전화 시장의 성장과 모바일 칩 기반 Nintendo Switch의 성공은 이동 중에도 충실도가 높은 게임에 대한 욕구가 있음을 시사합니다. Qualcomm은 Snapdragon 730G와 같은 일부 칩의 향상된 게임 버전도 출시했습니다. 그러나 실제로 필요한 것은 배터리 소비를 제어 할 수있는 전력 효율적인 코어 설계와 함께 그래픽 전용 실리콘 영역이 더 필요하다는 것입니다.

Snapdragon 855는 Qualcomm의 Adreno 630에서 640으로 20 % 증가했으며 Snapdragon 8xc 및 더 큰 Adreno 690 GPU에서는 3.5 배 큰 이익을 얻었습니다. 말하자면, 아래의 다이 샷을 살펴보면 GPU 실리콘이 최신 전화 SoC 내부의 총 실리콘 공간의 4 분의 1을 차지하지 않는다는 것을 알 수 있습니다.

TechInsights를 통한 Samsung Exynos 9810

ChipRebel을 통한 Samsung Exynos 9820

ChipRebel을 통한 HiSilicon Kirin 980

ChipRebel을 통한 Apple A11 Bionic

비교를 위해 Nvidia의 Tegra 칩 제품군은 GPU에 더 많은 공간을 할당했습니다. 머신 러닝 시장을위한 최신 Tegra Xavier 칩은 기본적으로 1/3 GPU입니다. 물론이 칩은 스마트 폰에 비효율적이며 스마트 폰에 의존하게 될 실리콘 기능이 부족합니다. 8cx는 스마트 폰 사용 사례에 비해 너무 크고 강력합니다. 그러나 미래에는보다 효율적인 5nm 제조, 더 큰 배터리 및 더 효율적인 코어 설계의 조합으로 SoC가 더 큰 성능의 GPU 실리콘 풀을 사용할 수있게되었습니다.

마지막으로, 삼성과 AMD는 2019 년에 향후 모바일 칩 설계에 AMD의 RDNA 아키텍처를 사용하기로 계약을 체결했습니다. 이번 계약은 AMD의 내비게이션 후 마이크로 아키텍처를 참조하므로 2021 년 또는 2022 년까지 엑시 노스 칩에 나타나지 않을 것입니다. 그러나 모바일 칩 제조업체는 시장에서 모든 옵션을 찾고 있다는 신호를 받고 있습니다. 경쟁 우위 또는 비용 우위.

게임 폰 전용 칩은 pipedream처럼 들리지만 수요는 증가하고있는 것으로 보입니다.

더 전문적인 실리콘

우리가 언급 한 바와 같이, 모바일 SoC 시장은 에너지 효율을 유지하면서 성능을 높이기 위해 실리콘 공간을 새로운 이기종 컴퓨팅 컴포넌트에 전용으로 늘리고있다. Qualcomm의 Hexagon DSP는 플래그십 Exynos 및 Kirin SoC 내부에있는 NPU와 마찬가지로 상당한 실리콘 공간을 차지합니다.

9810에 비해 Exynos 9820에서 CPU 및 GPU에 예약 된 실리콘 면적의 비율이 적어 위의 다이 샷에서 이러한 추세를 볼 수 있습니다. 이는 부분적으로 더 큰 NPU가 도입되었지만 카메라 이미지 프로세서도 있기 때문입니다. , 비디오 인코딩 / 디코딩 하드웨어 및 4G 모뎀. 이러한 모든 구성 요소는 가장 일반적인 스마트 폰 작업의 전력 효율을 높이는 귀중한 실리콘 공간을 요구합니다.

기존의 CPU 및 GPU는 이제 ISP, DSP, NPU 및보다 강력한 모뎀을 통해 다이 공간을 위해 경쟁합니다. 이 추세는 계속 될 것입니다.

차세대 SoC는 거의 확실히이 길을 계속 이어갈 것입니다. 보다 강력한 머신 러닝 기능을 위해 점점 더 많은 실리콘 공간이 사용될 것으로 보입니다. 칩 제조업체는 가장 일반적인 사용 사례를 좁히면서 사내 기계 학습 설계로 전환하고 있으며 2020 주력 전화에 더 광범위한 기능이 제공됩니다.

내년에는 4K 슬로우 모션 비디오 및 100 메가 픽셀 카메라를 처리 할 수있는 더욱 강력한 이미지 프로세서와 초고속 Wi-Fi 6 및 5G 모뎀을위한 향상된 네트워킹 구성 요소도 제공됩니다.

간단히 말해, 모바일 칩은 단순한 CPU / GPU 설계를 뛰어 넘어 점점 복잡해지고 있습니다.

통합 4G / 5G 모뎀

전 세계에 5G 네트워크가 등장함에 따라 차세대 주력 SoC에 4G / 5G 멀티 모드 모뎀이 통합되어 있지 않은 경우 매우 놀라운 일입니다. 각 주요 칩 디자이너는 이미 자체 독립형 5G 모뎀을 가지고 있습니다. Qualcomm의 Snapdragon X55, Samsung의 Exynos 5100 및 Huawei의 Balong 5G01 또는 5000이 있습니다. 2020 스마트 폰용 차세대 통합 모뎀 개발도 진행 중입니다.

저렴한 가격의 4G 전용 모델이 특정 지역에 나타날 수 있지만 차세대 5G 플래그십 칩이 시장에 출시되었습니다. 흥미로운 점은 2020 년 초에 통합 5G 모뎀이 미드 티어 칩셋에 적용되는지 여부입니다. Nokia는 저렴한 5G 전화를 계획 중이며 회사가 어떤 칩셋을 선택하는지 흥미로울 것입니다.

삼성 엑시 노스 980, 5G가 미드 레인지 삼성 폰에 출시 될까?

또는 미드 레인지 스마트 폰은 관련 시장에서 비용 효율적인 칩셋을 외부 5G 모뎀과 간단히 페어링 할 수 있습니다. MediaTek M70 5G 및 Exynos 980은보다 저렴한 5G 핸드셋을 약속합니다. 삼성 갤럭시 A90 5G는 전형적인 플래그쉽 가격표가없는 5G 폰의 첫 번째 예일뿐입니다.

더 큰 CPU 코어

우리는 CPU 성능에 대한 언급없이 CPU 코어를 언급하지 않고이 기사 전체를 살펴 보았습니다. 그러나 이것이 흥미로운 변화가 진행되고 있지 않다는 것을 의미하지는 않습니다.

현재 세대 SoC는 새로운 CPU 코어 구성을 도입했습니다. 4 + 4 big. LITTLE 디자인은 1 개 또는 2 개의 거대 코어를 선호하고 2 개 또는 3 개의 약간 작은 큰 코어를 사용한 다음 일반적인 4 개의 에너지 효율적인 코어를 선호합니다. 이 트렌드를 주도하는 것은 앞서 언급 한 실리콘 영역의 경쟁과 동시에 강력한 CPU 코어의 성장입니다.

Samsung의 gargantuan M4 코어 크기와 Cortex-A75를 함께 비교하여 Samsung이 2 + 2 + 4 레이아웃을 선택한 이유를 확인하면됩니다. Arm의 최신 Cortex-A77은 A76보다 17 % 더 큰 코어이며 삼성의 차세대 코어는 여전히 더 클 수 있습니다. 마찬가지로 애플은 크고 강력한 CPU 코어로 칩에 계속 전력을 공급합니다. 코어가 클수록 스마트 폰 성능을 저가형 노트북 영역으로 끌어 올리는 데 도움이되고 게임 잠재력을 높이는데도 중요합니다. 그러나 Snapdragon 855와 Exynos 9820에서 볼 수 있듯이 이러한 큰 코어가 항상 동일하지는 않으며 향후 몇 년 동안 더 큰 CPU 성능 차이가 나타날 수 있습니다.

마찬가지로 7nm로 축소하면 플래그십 SoC의 전력 및 면적 효율에 도움이되며, 곧 중간급 칩에도 혜택이 시작될 것입니다. 그러나 스마트 폰이 노트북 급 성능을 요구함에 따라 칩 설계자는 CPU 설계의 영역, 성능 및 전력 측면을 신중하게 고려해야합니다. 내년에 전화와 2-in-1 Arm 노트북 칩간에 차이가 있을지에 대한 의문도 있습니다.

랩톱 용으로 4 개의 큰 + 4 개의 작은 코어 디자인이 예약되며 3 계층 솔루션을 선택하는 전화기

또한, 특히 배터리 수명이 주요 관심사 인 스마트 폰에는 4 개의 강력한 코어가 필요하지 않습니다. 다른 작업을 위해 중간 및 저전력 코어로 백업 된 무거운 리프트를위한 ​​하나 또는 두 개의 코어는 합리적인 설계 선택처럼 보입니다. 이 세대의 전화 용 2 + 2 + 4 CPU 코어는 2020 년까지 계속 유지 될 것으로 보입니다. 그러나 우리는 랩탑 및 높은 피크 성능을 필요로하는 다른 응용 프로그램을 대상으로하는 A77과 같은 기능을 통해 4 + 4 디자인을 볼 수 있습니다 배터리 용량에 의해 제한됩니다.

간단히 말해서 2020 칩

올해 말에 예정되어 있고 2020 년에 등장하는 칩 발표는 몇 가지 공통된 기능을 공유합니다. 플래그십 칩은 7nm 또는 7nm + FinFET 공정을 기반으로하므로 이전 10nm에서 내려간 단계에 비해 에너지 효율이 약간 향상됩니다. 스마트 폰은 이전 CPU 및 GPU 벤치 마크 최고치를 능가하는 동시에 5G 및 머신 러닝 기능을 주류로 끌어 올릴 것입니다.

그러나 하이 엔드 칩셋 시장은 다양성을 높이기 위해 설립되었습니다. 커스텀 CPU와 GPU 디자인, 사내 머신 러닝 실리콘, 고유 한 5G 칩셋 및 기타 여러 기능 사이에서 Exynos, Kirin 및 Snapdragon 칩셋의 차이점은 여전히 ​​커질 것으로 예상됩니다. 소비자가 실제로 알아 차릴 수있는 성능면에서는 반드시 그렇지는 않습니다. 미드 티어 칩은 비슷하게 다양하고 강력해질 것입니다. 여전히 주목할만한 가격이 책정 된 칩 설계자들이 어떻게 미드 레인지 소비자를 위해 5G를 만들 수 있는지에 대한 정보가 남아 있습니다.