PC チップの強力な Oryon CPU コアに加えて、クアルコムは Snapdragon 8 Elite のすべてのブロックをオーバーホールしました。 2025 年のハイエンド Android スマートフォンが Apple の世界で技術的リーダーシップを取り戻すことを可能にするチップの構造…
これは、2025 年のハイエンド Android スマートフォンのスター チップです。クアルコムの「8」シリーズの新しいオールインワン プロセッサ (SoC) です。
10月22日の発表時にお知らせしたとおり、Oppo、Vivo、Samsung、および1000ユーロ以上の他のスマートフォンのすべての主力製品に電力を供給する新しい主力SoCは、Snapdragon 8 Eliteと呼ばれます。
エリートの言及は、クアルコムの PC チップを反映しています。スナップドラゴン X エリート。
クアルコムは初めて、新しい非常に高出力の中央処理装置 (CPU) コアである Oryon をスマートフォン チップに統合します。
さらに良いことに、Snapdragon 8 Elite は実際にこの第 2 世代の CPU コアの恩恵を受けており、この CPU コアはクアルコムが来年発表する将来の PC チップに統合される予定です。
Snapdragon 8 Elite は Snapdragon 8 ファミリの主要世代であることを理解することが重要です。
Oryon コアの統合に限定されず、多少の粉塵の恩恵を受けるだけでなく、他のすべてのブロック (CPU だけでなく、GPU、NPU、ISP なども) が完全に見直されました。
一言で言えば、アップル A18 プロそしてでメディアテック ディメンシティ 9400、Snapdragon 8 Eliteは、クアルコムがハイエンドモバイルチップの覇権を取り戻すことを可能にするチップです。
このホルモンによって膨張したノミについて少し詳しく見てみましょう。
クアルコムを同等に評価する刻印
昨年、Apple は、第 1 世代の 3nm エングレービング (またはノード)、N3B を最初で唯一利用しました。
しかし今年、モバイルチップの創設者である Apple、MediaTek、Qualcomm の 3 社は、N3E ノードを使用してそれぞれのチップを製造しました。N3E ノードは、N3B よりも少し効率が良く、何よりも製造コストが安価です。
したがって、Apple A18 Pro、MediaTek Dimensity 9400、および Qualcomm Snapdragon 8 Elite は、彫刻の精巧さの点で一度は同等です。
したがって、チップの要素 (トランジスタ、SRAM、ライブラリなど) や彫刻ノードの操作方法に応じて、電力の増加とエネルギー消費の約 10 ～ 15 の削減という恩恵を受けます。昨年のノード N4 (4 nm) と比較した %。
彫刻による進歩の規模を念頭に置くと、クアルコムのエンジニアがこの世代で実行したアーキテクチャ上の作業の範囲が理解できるでしょう。
CPU から GPU、NPU、さらには ISP に至るまで、パフォーマンスの向上は 35% ～ 45% の範囲です。そして、その作業は、この新しい SoC の花形要素である Oryon コア CPU から始まりました。
CPU: Oryon が V2 で再び狩りを始める
したがって、この新しいチップの主役は、クアルコムによって開発された Oryon コアです。
Apple と同様、また ARM のブループリント設計を使用する MediaTek とは異なり、クアルコムは独自の CPU コアの設計を開始しました。
取得後2021年の花嫁様そして2023年にチップを発表スナップドラゴン X エリートWindows PC 向けに、クアルコムはスマートフォンで初めてそのマイクロアーキテクチャを使用しています。
より正確には、マイクロアーキテクチャが徹底的に見直されたため、第 2 世代の Oryon CPU コアになります。 「この第 2 世代はモバイル向けに完全に再設計されました。» とクアルコムの製品ディレクター、カール・ウィールトン氏は説明します。
珍しい2+6組織
したがって、CPU には 2 つの新しいバリエーションが追加されました。それは、最大 4.32 GHz でタービンできる、Prime コアと呼ばれる 2 つの非常に高出力のコアです。最大 3.53 GHz の 6 つの高出力コア (パフォーマンス コア) によってサポートされるスーパー コア。
この 2+6 組織は前世代とは対照的です。実際、Snapdragon 8 Gen 3 には、非常に大きなコアが 1 つだけ、大きなコアが 4 つ、小さなコアが 3 つあり、1+4+3 構成になりました。
パフォーマンス コアに適用できる電圧の粒度が細かくなったことで、前世代の小型で低消費電力のコアが完全に廃止され、周波数が非常に低くなり、小型コアを置き換えることができるようになったことがわかります。使い物にならない。
技術愛好家向けの詳細: 各コア グループ (プライムおよびパフォーマンス) には、それぞれ 12 MB 以上の L2 キャッシュ メモリがあります。合計 24 MB のメモリがコアの隣に直接統合されています。
L3キャッシュの削除
キャッシュ メモリには利点がありますが、追加しすぎると (そして不適切に) 遅延時間が急増する危険性があるため、キャッシュ メモリの統合方法は不可欠です。
エネルギー消費への影響を軽減しながら同時にパフォーマンスを向上させるために、チームは L3 レベル キャッシュを使用せず、L2 キャッシュ メモリを拡張し、その遅延を 12 ナノ秒 (SD 8 Gen 3) わずか 5 ナノ秒削減することにしました。
要するに、Snadpragon 8 Elite が前世代と同じ数のコアを統合している場合、この新しいチップの 8 コアはより強力で、応答性が高く、経済的であるということです。
これは、約束されたパフォーマンスの大幅な向上を説明しています。Snapdragon 8 Elite の CPU 部分は、昨年の Snapdragon 8 Gen 3 よりも効率が最大 45% 向上し、エネルギー効率も (同等の展開電力で) 最大 44% 向上します。 。
3 つの GPU スライスは 1 つよりも優れています
グラフィックス プロセッサ (GPU) に関して言えば、大きな技術的な目新しさは組織的なものです。アプリケーションが常に 1 つの GPU を認識する場合、それは「スライス」と呼ばれる 3 つのユニットに分割されます。これら 3 つのスライスを駆動するために、クアルコムはコマンド プロセッサと呼ばれるコンダクタを追加しました。
同社は、GPU の効率が同じ消費量で 40% 向上し、一定電力でのエネルギー効率が 40% 向上すると約束しています。さらに、レイトレーシング性能（フォトリアルなレンダリング）が前世代と比較して35％向上しました。
フィネス、カット、再設計 = パフォーマンスの向上
これらの利点の一部は、彫刻の精緻さによるものです。もう 1 つの部分は計算ユニットの再設計によるものですが、これについてクアルコムは何も伝えていません。同社は数年間、この分野の詳細については明らかにしていません…
このグラフィックス チップがより強力になる 3 番目の理由は、この 3 つのユニットへの分割です。コマンド プロセッサがオンデマンドで GPU パワーを調整できるようにする組織。
単純なタスクの場合、GPU 全体をウェイクアップする必要はなく、単一のスライスで十分な場合があります。さらに、実行されるタスクの全体的なビジョンを備えたコマンド プロセッサが、スライスの負荷を最適化します。ここでも、これによりパフォーマンスがある程度向上します。
最後のハードウェア ヒント: GPU 内に直接 12 MB メモリ プールを追加します。外部メモリへの多数のラウンドトリップを回避するのに十分であり、CPU コアに関してはエネルギーを節約できる一方で、特定の計算が大幅に高速化されます。
Nanite を使用すると、ゲーム開発が簡素化されます
GPU の物理構成のこの側面に加えて、ソフトウェア要素を追加する必要があります。 1 つ目は、Adaptive Performance Engine のバージョン 4.0 への移行です。
GPU が画像の解像度を動的に増減できるメカニズム。アップスケーリング アルゴリズムを通じて画質を向上させます。この操作の目的は、シーンの複雑さに関係なく、一定の流動性を保証することです。
最後の重要なソフトウェア要素は、世界で最も有名な 3D エンジンである Unreal Engine の設計者である Epic Games の Nanite テクノロジーをモバイル GPU で初めてサポートすることです。
Nanite システムでは GPU で大規模な 3D モデルを操作できるため、このサポートはゲーマーにとっては一歩前進ですが、何よりもビデオ ゲーム デザイナーにとっては大きな利点です。
通常、モデラーは最初に高解像度の 3D モデルを設計し、次にそれを低パフォーマンスのプラットフォーム用に簡素化する必要があります。 Nanite モデルでは、エンジンがプラットフォームのパワーに合わせて詳細レベルを自動的に調整するため、この作業を行う必要はありません。
NPU: 携帯電話のマルチモーダル生成 AI!
構造的な観点から見ると、NPU (ニューラルプロセッシングユニット）Hexagon は、テンソルをサポートするために新しいスカラー コアとベクトル コアを受け取ります。
クアルコムがアーキテクチャを改訂したかどうかはわかりませんが、ブランドが何を約束しているかはわかっています。ここでも、ピーク時のパフォーマンスが約 45% 向上し、(同じタスクの) 消費量が最大 45% 削減されたという大幅な改善について話しています。
しかし、クアルコムは皮肉の極みである 1 秒あたりのテラオペレーション数 (TOPS) を最初に強調したにもかかわらず、同社は数字を 1 つも伝えていません。
1 秒あたり 70 トークンについてのみ言及されています (トークンは NPU が生成できる単位です)。たとえば、テキスト操作中に、NPU は 1 秒あたり 70 ワードを生成できます。より複雑な AI タスクに十分なパワー。
ローカルで実行されるタスクがますます増加
コンピューティング ユニットは、大規模言語モデル (LLM) とマルチモーダル生成 AI もサポートするようになりました。これにより、テキストだけでなく画像、音声、ビデオなどの小さな生成モデルを端末から実行できるようになります。
したがって、Meta の Llama 2 のようなモデルはスマートフォンに埋め込んで実行でき、クラウド サーバーをリクエストする必要はありません。
NPU は画像生成には最適ではありません
いわゆる AI タスクを担当するプロセッサは NPU だけではないことをもう一度思い出してください。クアルコムは、他のチップ設計者 (特にインテル) と同様に、NPU が画像 (写真、ビデオ) へのフィルターの適用に関連するタスクなど、特定のタスクに特に適していることを強調しています。
一方で、画像生成（生成AI）などのタスクにはあまり適していません。これらの操作では、GPU (前述の場合) または CPU の方がはるかに快適である可能性があります。
画像プロセッサ: 1 秒あたり 43 億ピクセルを管理し、AI を大幅に強化
カメラモジュールを制御するとき、いつものように、Spectra と呼ばれるまったく新しい画像プロセッサ (画像信号プロセッサ) が見つかります。
この ISP は、3 つの画像プロセッサのそれぞれに小型 AI アクセラレータをすでに統合しています。それは今日では「認知型」となる AI チップでした。なぜなら彼女は今ではずっと賢くなったからです。
このイメージング ブロックには、3 つのサブ ISP が含まれており、それぞれが 3 つの 48 Mix カメラ モジュールを 30 フレーム/秒、または 1 つの大型 320 Mpix カメラ モジュールで同時に駆動できます。
これらを組み合わせたパワーは目もくらむようなもので、Spectra とその 3 つの ISP は 1 秒あたり 43 億 2,000 万ピクセルを飲み込んで処理します。ここではシャッターの遅延なし（ゼロシッターラグまたはZSL）のトリガーについて話しているため、すべてがリアルタイムで行われます。しかしそれだけではありません！
したがって、この ISP Elite ヴィンテージには、NPU とそのメモリとの直接リンクという業界独自の資産があるため、接尾辞「Cognitive」が付けられます。 NPU に接続された ISP はメモリを動的に共有し、Hexagon Direct Link と呼ばれる接続を備えています。
動画にリアルタイムで適用できるフィルターを目指して
これはどのように役立ちますか?理解するには、画像が ISP によって最初にプリチューされた後に NPU に負荷がかかるため、ほとんどの画像強調アルゴリズムは適用に時間がかかることを説明する必要があります。
したがって、NPU は戦闘後に到着する軽量ファイルの開発に取り組んでいます。撮影した写真がスマートフォンに表示されるまでの時間を測定することで、このアクションを検出できます。
Hexagon Direct Link を使用すると、ISP の前処理をバイパスできます。ここでは、明らかに 43 億 2,000 万ピクセルの RAW ストリームの管理について話しているのではなく、すでに 30 フレーム/秒の 4K ストリームの管理について話しています。
これは何をもたらすのでしょうか？ AI フィルター (セマンティック セグメンテーション、局所的な露出補正、肌の色合いの管理など) をリアルタイムで適用するだけです。
つまり、多くの写真補正フィルターが (はるかに) 高速化されるだけでなく、何よりもこれらのフィルターがビデオに表示され、撮影中に適用できるようになります。
統合された衛星およびウルトラワイドバンド接続
チップの技術的な説明では忘れられがちですが、この Snapdragon 8 Elite に統合されている X80 モデムは、Qualcomm の最新モデルです。昨年4月に同社の顧客向けに独立したコンポーネントとして発表されたが、このSnapdragon 8 Eliteに統合された。
2024 年なので、このモデムは明らかに AI アルゴリズムを実行できます...すべて単独で。
X80 は、クアルコムの第 2 世代 5G AI モデムです。そのため、独自のアクセラレータ (テンソル) を持っています。
この AI チップはプログラム可能で、信号管理アルゴリズムを実行できます。これにより、モデムはアンテナとのやり取りを最適化して、エネルギーを節約したり、信号品質を向上させたりして速度を向上させることができます。
X80 を統合することにより、Snapdragon 8 Elite は次のようになります。
- 「AI」アンテナ管理を備えた初のスマートフォン用SoC、
- 同時に 6 人のオペレーターの信号を集約できる最初の者、6 つのチャネルでこれを行う最初の者、
- NB-NTN 衛星接続を管理できるようになった最初の製品です。
クアルコムがモデムで世界ナンバーワンであるのは当然のことです。
衛星機能を備えた将来に備えたモデム
衛星接続に関しては、以前はこのスキルは外部モジュール (Qualcomm 212S および Qualcomm 9205S) によって確かに可能でした。今後、狭帯域非地上波ネットワーク信号 (狭帯域非地上波ネットワーク、つまり NB-NTN) のすべての管理は、チップを追加することなく行われます。
ここで、クアルコムは依然として業界で最先端の 5G モデムを提供していますが、NB-NTN の部分は当面のニーズを満たすというよりは、将来を確実にするために存在していることに注意してください。実際、クアルコムはこの分野でのイリジウムとの提携を終了した。
したがって、スーパーモデムには衛星機能がありますが、これを利用したサービスを提供できるサービスプロバイダーは現時点ではありません。少なくとも彼はそれが起こる日への備えはできている。
もう 1 つの興味深い追加機能は、ウルトラワイド バンドです。以前は追加のチップを介して統合されていましたが、Bluetooth または Wi-Fi に関連するこの標準により、オブジェクトの正確な位置を確認できるようになります。
もう一度言いますが、クアルコムのオールインワン チップは外部チップを飲み込み、スマートフォンのマザーボードの設計をさらに簡素化します。
(とても) 素敵な約束をチェックしてください
これを長く読んでいただければ理解できると思いますが、すべてを網羅しているわけではありません。 – Snapdragon 8 Elite のパノラマ。クアルコムの新しいチップが主要チップとして表示されます。
しかし、鳴り物入りで発表された新世代のプロセッサーの常として、実際にテストする前に結論を出すことはできません。
私たちは明らかに、適切なパフォーマンス測定テストと、反対側の陣営 (Apple、Mediatek) との比較について話しています。
多くのメーカーが端末を発表しようとしているため、テストはすぐに到着するはずです。 Xiaomiも、Xiaomi 15と同じようにダンスを開始しました。Realme とその GT 7 Pro。他の人も次のようになりますHonor Magic 7 プロあるいはASUS ROG Phone 9。
クアルコムの約束は非常に印象的であるため、私たちは火の洗礼を心待ちにしています。がっかりしないように祈りましょう...
Chiyoye 
Chiyoye