10 ноября 2020

5 нм в 2021 году

Apple и Huawei выпустили первые 5-нм чипсеты. Смогут ли другие участники рынка догнать их? И какие последствия это нам принесет?

Казалось бы, норма техпроцесса, по которой изготовлен чипсет, – это не тот показатель, на который стоит обращать внимание при выборе нового смартфона. Преимущество более тонкого кремниевого производства не бросается в глаза, оно неочевидно до тех пор, пока пользователь не запустит ресурсоёмкое приложение (игру), не почувствует нагрев корпуса и не увидит стремительно исчезающий заряд аккумулятора. Ранее эволюционные переходы, например, с 12-16 нм на 7-10 нм, сопровождались волной установки в смартфоны более ёмких аккумуляторов, с привычных 3000-3500 мАч до 4500-5000 мАч. И смартфоны все еще оставались относительно тонкими. Те пользователи, которые не задумывались над происходящим, посчитали, что производители идут на поводу у потенциальных покупателей, и наконец-то прислушались к их желаниям. Это в корне неверно, так как производители всегда идут на поводу у покупателей, но не всегда могут реализовать их «хотелки» технически. Например, разместить ёмкий аккумулятор в корпусе, чей объем занят большим по площади чипсетом, старого образца силовыми элементами, контроллерами и прочей электронной начинкой. Для ёмкого аккумулятора просто не остается места. Так, смартфон HTC Tattoo, оснащенный одноядерным чипсетом Qualcomm Snapdragon S1 (Cortex-A5), оснащался аккумулятором емкостью всего 1100 мАч. В те времена, как и сейчас, размер сенсорного экрана диктовал дизайнерам общие размеры смартфона, никто не хотел делать большой брусок с крошечным экраном. Поэтому смартфоны десятилетней давности были невероятно толстыми в сравнении с нынешними.

Чипсет SDM S1, выполненный по техпроцессу 65 нм, и резистивный LCD-экран оставляли очень мало места для аккумулятора. Поэтому так важен переход на более тонкие техпроцессы, помимо общеизвестных фактов про увеличение производительности и энергоэффективности. Но, в отличие от перехода с 12 нм на 7 нм, который пришелся на самую середину эпохи LTE, новая миниатюризация аппаратной части происходит на фоне развертывания сетей 5G. И к привычному набору микросхем добавляется распределенная на отдельные блоки 5G-антенна.


Бесполезная в России 5G-оснастка смартфона Samsung Galaxy S20 Ultra. Дополнительный объём, мешающий разместить емкий аккумулятор внутри корпуса.

Неважно, в каком диапазоне частот реализована сеть 5G, если мы говорим о размерах антенны, она будет занимать значительную площадь в любом случае. И этот факт нивелирует пользу от уменьшившейся площади 5-нм чипсета. В РФ сети 5G пока еще не развернуты, но все флагманы 2021 года будут оснащены 5-нм чипсетами и 5G-антеннами, этого не избежать. Увы, Совет безопасности России заблокировал популярный в Азии и частично в Европе диапазон частот 5G 3,4–3,8 ГГц, он остается в ведении МО и Роскосмоса. Были проведены торги по продаже частот диапазонов 4,4-4,9 ГГц и 24,5-29,5 ГГц, а значит, не менее половины азиатских флагманов 2021 года будут бесполезны в нашей стране. Помня опыт расхождения используемых частот LTE в разных странах и привычку производителя лишать пользователя права выбора определенной частоты, констатируем, что политика в очередной раз помешала качеству жизни граждан. В такое смутное время, время перемен, неплохо бы посмотреть, какие 5-нм чипсеты готовятся к выходу.

Qualcomm Snapdragon 875

По последней информации от известного в узких кругах инсайдера, SDM875 будет представлять из себя трехкластерную систему, состоящую из:

  • Одного ядра ARM X1, 2,84 ГГц (ARM заявляла о 3 ГГц, но в Qualcomm решили по-другому);
  • Трех ядер Cortex-A78, работающих на частоте 2,42 ГГц;
  • Четырех ядер Cortex-A55, энергоэффективных, частота 1,8 ГГц;
  • Графики Adreno 660.

О поддерживаемых частотах 5G пока ничего не известно, остается уповать на ныне общие с США стандарты. Радует, что заявлено о частичном переезде 5G-модема с системной платы на подложку чипсета, что снизит энергопотребление.

Из надежных источников можно сделать вывод, что новый флагманский чипсет Qualcomm будет производиться на кремниевых фабриках Samsung по техпроцессу 5нм EUV. В прошлый раз такое сотрудничество было в 2017 году.

Из других отличительных особенностей стоит отметить, что новый флагманский чипсет будет аппаратно поддерживать новый Opensource видеокодек AV1, который после сжатия показывает качество видео, сравнимое (или чуть лучше) с HEVC. Смысл перехода на новый кодек – в отсутствии нахлебников, требующих роялти за каждое использование антагониста.

Между тем, инсайдер и сторонние специалисты говорят о смещении вектора с повышения производительности в сторону энергоэффективности.

Это кажется логичным, особенно после жалоб пользователей iPhone 12 на быстрый разряд (на 20% быстрее) аккумулятора в сетях 5G.

MediaTek MT6893 и MT6891

Совсем недавно за рубежом в продаже появились 5G-смартфоны на базе MediaTek Dimensity 820 (MT6875). Это Xiaomi Redmi 10X и Xiaomi Redmi Note 10. Изготовленный по техпроцессу 7 нм чипсет в популярных бенчмарках идет ноздря в ноздрю с Qualcomm Snapdragon 855/855+. Совсем недурно, особенно учитывая цену, которая начинается от 200 евро за Xiaomi Redmi 10X. В состав чипсета входят 4X ARM Cortex-A76 до 2,6 ГГц, 4X Cortex-A55 до 2 ГГц и графический процессор Mali-G57 5X.

Новые MT6893 и MT6891 продолжат запоздалую атаку MediaTek на верхний дивизион и, помимо производства по техпроцессу 5 нм, получат «большие» ядра ARM Cortex A-78, что выведет их общую производительность на уровень SDM865/865+ как минимум.

Однако до сих пор не ясна судьба 5G-смартфонов на базе MediaTek в России. MediaTek Dimensity 820, согласно официальном данным, поддерживает 5G FDD/TDD, а более развернутой информации по частотам нет. Впору вспомнить об ограничении Министерства обороны и призадуматься, будут ли допущены такие смартфоны для продажи в России в принципе.

Google

Весной этого года появилась новость, которая не была опровергнута до сих пор и плавно перетекает из одного новостного источника в другой.


Иллюстрация: Sarah Grillo/Axios

2021 год может ознаменоваться невиданным доселе зрелищем – появлением собственного чипсета у компании Google для смартфонов Pixel и Chromebook. Помимо общей информации о сотрудничестве при разработке чипсета с компанией Samsung, указывается, что значительная часть чипсета будет отдана под блок машинного обучения и выделенные вычислительные ресурсы для стабильной работы Google Assistant.

Так ли это будет на самом деле, узнаем в следующем году, а пока что предлагаю обсудить ожидаемые характеристики чипсета Exynos-Google, опубликованные на специализированном корейском форуме:

2X ARM Cortex-A78, 2X Cortex-A76, 4X Cortex-A55, собственный NPU и графический процессор ARM Borr MP20. Указывается также 5-нм техпроцесс Samsung и поддержка сетей 5G. Оттенок недостоверности этому сообщению придает факт отсутствия информации об указанном графическом процессоре на ресурсах для разработчиков. И где бы то ни было еще, кроме перепечатавших новость таблоидов. Но дыма без огня не бывает, не так ли?

Samsung Exynos

Достоверной информации о наименовании новых 5-нм чипсетов Exynos 2021 года пока нет, но есть новости, которые указывают на ряд радикальных решений, заведомо и полностью меняющих традиции корейских «кремнеборцев».

Во-первых, после тусклого выступления Exynos 990 в компании Samsung отказались от собственной глубокой кастомизации вычислительных ядер CPU в пользу эталонных от ARM.

А во-вторых, после объявленного в июне стратегического партнерства между Samsung и AMD в сети поползли упорные слухи о возможной замене привычной графики Mali от ARM на мобильную версию RDNA от AMD уже в 2021 году.

Есть надежда, что флагманский чипсет Exynos 2021 года наконец-то перестанет вводить в печаль пользователя дорогого смартфона, а по части игровой производительности, возможно, оставит позади графику Mali, Adreno и Bionic.

Выводы

Составляя этот материал, никак не мог избавиться от мысли, что весь 2021 год покупатели флагманов на территории России будут сильно переплачивать за функцию, которую не смогут использовать. Речь, конечно же, про 5G. Новые смартфоны будут заметно быстрее, чуть дольше работать от одного заряда (емкость аккумуляторов не увеличится) и меньше греться под нагрузкой. И при этом внутри каждого из них будет установлен не задействованный на полную мощность 5G-модем, который в два раза дороже LTE-модема (согласно отчету JP Morgan).

Вышки 5G окружили Россию со всех сторон

Хочется еще раз предостеречь всех читателей от преждевременной покупки 5G-смартфонов, а также посоветовать отслеживать изменения на карте покрытия 5G от всем известного сервиса OOKLA, поставляемого через фирменное приложение Speedtest.net.

Обязательно расскажите в комментариях, планируете ли покупать новый флагман на 5нм чипсете и с бездействующим 5G-модемом в 2021 году.

Читайте также