Le paysage du traitement mobile de nouvelle génération commence à prendre forme. Les principaux acteurs Apple, Huawei et Qualcomm ont annoncé leurs derniers chipsets phares basés sur des processus de fabrication 5 nm de pointe.
Au cours des prochains mois, les smartphones haut de gamme alimentés par Apple A14 Bionic, Huawei Kirin 9000 et Qualcomm Snapdragon 888 s'affronteront. Tous trois font des promesses familières pour améliorer les performances, l'efficacité énergétique et améliorer les capacités d'apprentissage automatique. Et ce n'est que pour les débutants.
Nous attendons également avec impatience l'alternative haut de gamme de Samsung à son Exynos 1080 et peut-être tout ce que MediaTek a en réserve pour 2021. Mais pour l'instant, nous nous concentrerons sur toutes les informations confirmées que nous avons du trois grandes annonces à partir du dernier trimestre de 2020. Alors, plongeons dans les différences et les similitudes entre ces processeurs de nouvelle génération.
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| Apple A14 Bionic | HiSilicon Kirin 9000 | Qualcomm Snapdragon 888 | |
|---|---|---|---|
| Configuration du processeur | 2x Firestorm (gros noyaux) 4x Tempête de glace (petits noyaux) (Conceptions de CPU entièrement personnalisées) |
1x Cortex-A77 à 3,13 GHz 3x Cortex-A77 à 2,54 GHz 4x Cortex-A55 à 2,05 GHz |
1x Cortex-X1 à 2,84 GHz 3x Cortex-A78 à 2,4 GHz 4x Cortex-A55 à 1,8 GHz |
| GPU | 4 cœurs (conception Apple en interne) | Bras Mali-G78, 24 cœurs | Adreno 660 |
| RAM | LPDDR4X | LPDDR5 / LPDDR4X | LPDDR5 / LPDDR4X |
| AI / DSP | Moteur neuronal à 16 cœurs | 2x gros noyau 1x petit noyau |
Hexagone 780 (Scalaire, Tenseur et Vecteur fusionnés) |
| Modem | 4G LTE 5G sous-6Ghz et mmWave Téléchargement 7500Mbps Téléchargement de 3000 Mbps (externe) |
4G LTE 5G sous-6Ghz et mmWave Téléchargement 7500Mbps Téléchargement à 3500 Mbps (intégré) |
4G LTE 5G sous-6Ghz et mmWave Téléchargement 7500Mbps Téléchargement de 3000 Mbps (intégré) |
| Processus | 5 nm | 5 nm | 5 nm |
Bien que tous soient basés sur des processus de fabrication de 5 nm, ces puces ne pourraient pas être plus différentes. Il existe des différences majeures entre les composants de traitement internes. L'A14 d'Apple propose ses propres cœurs de processeur, gros et petits, sous les noms Firestorm et Icestorm. Pendant ce temps, Qualcomm et HiSilicon de Huawei utilisent des pièces disponibles sur le marché d'Arm. Cependant, le Snapdragon 888 bénéficie des nouveaux Cortex-X1 et Cortex-A78 haut de gamme, tandis que Huawei utilise un Cortex-A77 de dernière génération.
Apple a maintenu une solide avance sur ses rivaux de chipset Android dans le département CPU monocœur depuis plusieurs générations maintenant. L'A14 affiche un bond supplémentaire de 21% par rapport à l'A13. Pendant ce temps, Qualcomm bénéficie d'une augmentation de 25% du processeur cette génération par rapport au Snapdragon 865, tandis que le Kirin 9000 revendique une victoire de 10% sur la variante Plus de l'ancienne puce de Qualcomm.
Prenant ces performances au pied de la lettre, Apple semble prêt à rester en tête dans le département monocœur. Qualcomm sera peut-être en mesure de réduire légèrement l'écart, mais les téléphones Android 2021 finiront toujours par être en retard dans cette métrique. Huawei se retrouve un peu plus en retard avec ses cœurs plus anciens également. Cependant, du côté du multicœur, la configuration à trois clusters utilisée dans les puces Qualcomm et Huawei les maintiendra probablement très compétitives. Cela peut même produire des gains en termes d'efficacité énergétique et de durée de vie de la batterie. Seuls des tests complets le diront.
Apple semble prêt à conserver un avantage en termes de performances du processeur, mais vous ne pourrez pas le dire avec la plupart des applications. Les performances graphiques peuvent être un appel encore plus proche.
Les graphismes et les performances de jeu peuvent être un concours beaucoup plus serré cette année. Les propres estimations d'Apple suggèrent une augmentation de moins de 8% des performances graphiques par rapport à l'A13. Nos points de repère initiaux confirment que c'est aussi le domaine où l'amélioration est la plus faible. Qualcomm, d'autre part, promet une énorme augmentation de 35% des performances graphiques avec le Snapdragon 888. En supposant que ce nombre tient dans les vrais jeux, il comblera certainement l'écart et dépassera peut-être même l'avance graphique d'Apple. Huawei revendique également de gros gains de GPU cette génération, avec une victoire de 52% sur le Snapdragon 865 Plus de l'année dernière. Ce sont de très grandes affirmations et, si elles sont vraies, mais nous n'avons pas vu ces résultats se matérialiser dans les benchmarks.
Bien sûr, nous devrons exécuter de nombreux benchmarks et enregistrer des comparaisons de fréquences d'images réelles pour savoir quelle puce est la meilleure pour les jeux en général. Mais 2020-2021 semble être la génération la plus compétitive pour les performances de jeu que nous ayons jamais vues. C’est certainement une période passionnante pour être un joueur mobile.
Nous n'aurons pas de smartphones alimentés par Snapdragon 888 entre nos mains avant l'année prochaine, mais les gammes iPhone 12 et Huawei Mate 40 présentent déjà ce dont les chipsets 5 nm sont capables. J'ai exécuté les deux via notre suite de tests de performance interne Speed Test G pour saisir quelques points de comparaison. J'ai également extrapolé une cible Snapdragon 888 basée sur les prévisions de performances de Qualcomm, ainsi que le résultat existant que nous avons pour le Snapdragon 865.
De toute évidence, le chipset de Huawei présente les gains générationnels les plus importants. La lenteur des performances GPU du Kirin 990 a été corrigée avec le passage au Kirin 9000 et au Arm Mali-G78. Même ainsi, le chipset n'est encore qu'à peu près en concurrence avec le pistolet Snapdragon 865 actuel dans cette référence. Bien que la puce obtienne un score légèrement meilleur pour le processeur et les résultats de charge de travail mixtes, elle prend le 865 Plus. Néanmoins, l'amélioration graphique est un coup de pouce majeur pour les téléphones phares de Huawei.
La première couronne de performances de 5 nm ira probablement à Apple ou à Qualcomm, à moins que Samsung n'ait quelque chose de spécial en réserve pour nous. Si Les projections de montée en puissance du processeur et du processeur graphique de Qualcomm sont valables pour les smartphones du monde réel, le Snapdragon 888 devancera l'A14 d'Apple, actuellement la puce mobile la plus rapide de notre référence de charge de travail variée. Néanmoins, nous avons tendance à voir un peu de variation dans les combinés réels, alors prenez cette prédiction avec une pincée de sel. Quoi qu'il en soit, les performances de pointe seront probablement un appel très étroit entre les deux processeurs au début de 2021.


Crédit: David Imel / Autorité Android
Le paradigme classique CPU / GPU est de plus en plus obsolète de nos jours. Les vitesses de mémoire, le traitement d'image, l'apprentissage automatique et d'autres blocs de silicium matériels font une différence de plus en plus importante dans les capacités, les performances et la durée de vie de la batterie des appareils.
Par exemple, la prise en charge du LPDDR5 dans les appareils Snapdragon 888 et Kirin 9000 est non seulement plus rapide que LPDDR4X, mais elle offre également des modes de puissance inférieurs pour une consommation d'énergie jusqu'à 30% inférieure à celle de son prédécesseur. C'est bon pour la durée de vie de la batterie et peut aider avec les performances multitâches et de jeu.
Le passage à 5 nm maintient les processeurs mobiles à la fine pointe.
De même, la puissance de traitement de l'IA et de l'apprentissage automatique contribue à générer de nouvelles fonctionnalités logicielles. Les comparaisons de performances de l'IA à l'identique sont assez difficiles à faire, compte tenu de la gamme de matériel de calcul et des options utilisées. Nous ne devrions certainement pas baser nos hypothèses sur les numéros TOP listés par les fabricants. Cela dit, regarder l'augmentation de la génération vers les TOP montre à quel point le silicium AI est devenu important au cours des dernières années.
L'Apple A14 possède 11TOP de performances d'inférence IA, ce qui représente une augmentation de 83% par rapport aux 6TOP de l'A13. Le Snapdragon 888 de Qualcomm dispose de 26 TOP de calcul IA. C'est une augmentation de 73% par rapport aux 15TOP du Snapdragon 865, ainsi qu'une énorme augmentation générationnelle. Au moins sur papier. Huawei revendique également une victoire de 2,4 fois en termes de performances pour les capacités de traitement de l'IA via son NPU sur le Snapdragon 865 de Qualcomm.Faites de ces chiffres ce que vous voulez, mais tous les trois font des progrès notables dans les performances de l'IA par rapport aux générations précédentes. L'apprentissage automatique est là pour rester et constitue un point d'amélioration notable dans cette génération de processeurs.
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Les capacités de traitement d'image sont tout aussi importantes pour les smartphones. La prise en charge de plusieurs caméras, le traitement d'images multi-images et les capacités de capture vidéo améliorées jouent un rôle dans la création de téléphones avec appareil photo. Par exemple, le Snapdragon 888 et le Kirin 9000 prennent en charge la vidéo HDR multi-exposition, la segmentation d'objets et les technologies améliorées de réduction du bruit. Qualcomm prend également désormais en charge les images HEIF 10 bits et le traitement simultané de trois caméras. Pendant ce temps, l'A14 Bionic d'Apple introduit le montage ProRAW et la vidéo Dolby Vision à 60 ips, ainsi qu'une amélioration similaire des performances de traitement.
Les trois chipsets offrent des capacités de photographie améliorées. Cependant, je soutiens que Qualcomm et Huawei prennent une légère avance dans leur gamme d'options de traitement. Bien qu'Apple ait sa part d'astuces intéressantes et un traitement de qualité d'image très performant. En fin de compte, la qualité d'image est le résultat final le plus important. Cela dépend tout autant du capteur et du matériel de l'objectif qui se retrouvent dans le smartphone. Inutile de dire que les téléphones alimentés par Apple, Huawei et Qualcomm silicon finiront tous par prendre de très bonnes photos tout au long de 2021.

La mise en réseau 5G est un autre champ de bataille clé pour les produits phares. Une distinction clé ici est que l'Apple A14 Bionic repose sur un modem externe pour la connectivité 5G. Le Snapdragon 888 et le Kirin 9000 disposent tous deux d'un modem intégré pour une efficacité énergétique améliorée et un encombrement réduit. Ces deux offrent également des fonctionnalités 5G plus récentes et plus pérennes.
L'A14 de la série iPhone 12 est associé à un ancien modem Qualcomm Snapdragon X55 5G. Le modem Snapdragon X60 à l'intérieur du Snapdragon 888, quant à lui, introduit les capacités 5G Voice-over-NR (VoNR). Il présente une agrégation améliorée des porteuses sur les technologies inférieures à 6 GHz et mmWave pour des vitesses plus rapides. Il existe également une agrégation de porteuses sous-6 GHz FDD-TDD, une carte multi-SIM 5G et une prise en charge de composants d'antenne mmWave plus récents, plus rapides et plus efficaces. Donc, atteindre ces vitesses de pointe devrait être beaucoup plus faisable et les téléphones à l'épreuve du temps à mesure que les réseaux 5G évoluent.
Apple avait un an de retard sur ses concurrents dans son entrée sur le marché de la 5G et reste une génération derrière.
Le Kirin 9000 dispose d'une partie Balong 5000 5G intégrée, avec prise en charge à la fois de mmWave et de sous-6Ghz. La puce prend en charge l'agrégation de porteuses, l'accès au spectre FDD et TDD et des vitesses allant jusqu'à 7,5 Gbps lors du mélange de signaux 4G et 5G. C'est dans la même région que ses rivaux, mais Huawei utilise ce modem depuis quelques années maintenant. Les fonctionnalités prises en charge sont un peu différentes de celles du dernier modem Snapdragon, mais les deux se préparent déjà pour les futurs réseaux autonomes 5G.
Apple avait un an de retard sur ses concurrents sur le marché de la 5G et reste une génération en retard sur la technologie des modems. Les options intégrées les plus modernes sont certainement plus agréables à avoir pour la durée de vie de la batterie et la facilité de développement. Néanmoins, les consommateurs ne remarqueront probablement pas de grande différence en termes de vitesses de données sur les réseaux 5G actuels entre ces puces.


Le passage à 5 nm signifie non seulement des améliorations énergétiques et de surface par rapport aux chipsets 7 nm de l'année dernière. L'augmentation de la densité des transistors permet également aux concepteurs de puces d'améliorer les performances avec des conceptions de cœur plus volumineuses et d'intégrer de nouvelles fonctionnalités de silicium.
Comme nous nous y attendions, les trois chipsets phares offrent des améliorations de pointe pour aider à créer des smartphones haut de gamme convaincants. Apple continue de bénéficier de ses architectures internes de processeur et de GPU qui semblent le voir conserver une avance de performances dans certains benchmarks. Cela est particulièrement vrai lorsque les performances du processeur monocœur sont impliquées. Cependant, Huawei et Qualcomm investissent massivement dans les performances graphiques de cette génération, ce qui leur permettra de combler cet écart historique particulier. Le Snapdragon 888 de Qualcomm peut encore s’avérer le plus rapide du peloton.
Voir également: Top 5 des choses à propos du Snapdragon 888
De même, les trois ont à nouveau doublé les capacités de traitement d'image et d'apprentissage automatique. Cela garantira une photographie de haut niveau et des applications de machines de pointe qui fonctionnent parfaitement. Cependant, tous les trois ont leur propre interprétation de ces formules, ce qui rend les comparaisons directes beaucoup plus difficiles que les mesures de performances classiques.
Ce qui compte le plus, ce sont les combinés réels. Apple et Huawei bénéficient tous deux de la relation étroite qui permet à leurs équipes de conception de combinés d'utiliser les meilleures fonctionnalités de leurs chipsets respectifs. Qualcomm assiste ses partenaires, mais ne peut pas leur faire profiter de tous les petits trucs que le Snapdragon 888 a à offrir. Nous devrons attendre 2021 pour voir de quoi les derniers combinés alimentés par Snapdragon sont vraiment capables. Quoi qu'il en soit, le marché premium continue d'être une bataille de marges fines. Il semble que chaque chipset remportera à nouveau ses propres victoires cette année.
Bien sûr, nous attendons toujours que Samsung lance son chapeau dans l'anneau premium 5 nm avec un nouveau chipset Exynos pour alimenter ses prochains combinés Galaxy S21. La course à l'armement des processeurs mobiles entre dans l'une de ses phases les plus intéressantes à ce jour.