Описание и значение ядер Kryo в Qualcomm Snapdragon

Вычислительные ядра процессора внутри смартфонов построены на основе архитектуры ARM. Большинство производителей при изготовлении однокристальной системы – SoC обычно используют оригинальное название архитектуры ядер – Cortex-A. Благодаря этому сравнение нескольких однокристальных систем не взывает сложностей. Компания Qualcomm больше других производителей для обозначения некоторых SoC Snapdragon использует кодовые названия, что затрудняет сравнение однокристальных систем без предварительной расшифровки типа ядер. Из статьи вы узнаете, почему в Qualcomm не используют оригинальное название архитектуры, а так же как расшифровываются ядра Kryo в SoC Snapdragon.

Что такое Kryo в Qualcomm Snapdragon

Kryo – кодовое название серии процессоров для SoC Snapdragon основанных на архитектуре ARM. В сравнении со стандартными ядрами ARM — Cortex-A, дизайн ядер Kryo имеет некоторые отличия. Поскольку достоверно проверить масштаб различий в сравнении с оригинальной архитектурой не представляется возможным, некоторые пользователи предполагают, что маркировка Kryo лишь маркетинговый ход.

В большинстве однокристальных систем Snapdragon используются процессорные ядра Cortex-A в оригинальном исполнении ARM. Оригинальный дизайн архитектуры используют и другие лицензиаты ARM: Samsung, MediaTek, Rockchip, HiSilicon и т.д. Обычно оригинальная архитектура используется для недорогих решений, что позволяет сэкономить денежные средства и время на разработку. Для аппаратов среднего, а чаще топового или флагманского класса архитектура процессорных ядер часто перерабатывается. Внесенные изменения, ценой длительных исследований, позволяют увеличить эффективность и производительность, благодаря чему достигается дополнительное преимущество в сравнении с конкурентами, что используют оригинальный дизайн.

Изначально компания Qualcomm только незначительно перерабатывала оригинальную архитектуру ядер ARM, что впоследствии получила название Scorpion. Спустя три поколения компания разработала полностью обновленный дизайн 32-битной архитектуры Krait. При этом новая архитектура вышла с запозданием, а Qualcomm пришлось в спешке работать над 64-битными однокристальными системами с использованием ядер в оригинальном исполнении ARM.

В 2016 году  Qualcomm заключила новое соглашение с ARM на использование архитектурной лицензии. Благодаря новым правилам Qualcomm разрешается именовать ядра Cortex в Kryo, а так же запрашивать вариант с изменениями микроархитектуры исходя из личных предпочтений.

Kryo

Snapdragon 820/821 – первая однокристальная система с переработанным дизайном процессорных ядер. Анонс SoC состоялся в начале 2015 года до подписания с ARM соглашения архитектурной лицензии. Конфигурация ядер 2+2 – производительный блок с увеличенной частотой и энергоэффективный блок с пониженной частотой ядер.

Серия Kryo 2xx

Первая серия процессоров Kryo на базе архитектуры ARM Cortex с переработанным дизайном. Процессор содержит два блока ядер производительного и энергоэффективного типа, именуемые Gold и Silver, в конфигурации big.LITTLE. В основе ядер Gold – архитектура Cortex-A73, а ядра Silver построены на базе Cortex-A53.

Kryo 240

Процессор изготовлен для мобильной платформы Snapdragon 460. Конфигурация ядер по 4 для каждого кластера. В основе Kryo 240 Gold лежит микроархитектура Cortex-A73, а в Kryo 240 Silver — Cortex-A53. Технологический производственный процесс 11 нм LPP.

Kryo 250

Процессор изготовлен для SoC Snapdragon 632. Конфигурация ядер 4+4. Ядра Kryo 250 Gold построены на основе Cortex-A73, а в Kryo 250 Silver на Cortex-A53. Технологический процесс производства 14 нм LPP.

Kryo 260

На Kryo 260 выпущены четыре однокристальные системы с конфигурацией ядер 4+4: Snapdragon 636, 660, 662 и 665. Архитектура Cortex-A73 и А53. Технологический процесс чипов 636 и 660 – 14 нм LPP, а в моделях 662 и 665 – 11 нм LPP.

Kryo 280

Процессор используется во флагманской однокристальной платформе Snapdragon 835. Конфигурация ядер 4+4, Cortex-A73 и А53 соответственно для Kryo 280 Gold и Kryo 280 Silver. Технологический процесс 10 нм FinFET LPE.

Серия Kryo 3xx

Первая серия ЦПУ в конфигурации DynamIQ. Ядра производительного типа так же именуются Gold, а энергоэффективные ядра – Silver. При этом архитектура Cortex-A73 и A53 сменилась на Cortex-A75 и A55. По словам ARM архитектурные изменения обеспечили прибавку производительности ядрам А75 на 22% в отношении ядер А73. А в сравнении с ядрами А53 производительность ядер А55 выросла на 18%, а энергопотребление снизилось на 22%.

Kryo 360

Процессор Kryo 360 предназначен для мобильных платформ среднего класса: Snapdragon 670, 710 и 712. Конфигурация ядер 2+6: ядра Gold (Cortex-A75) и 6 ядер Silver (Cortex-A55). Технологический процесс 10 нм LPP.

Kryo 385

Процессор изготовлен для флагманской мобильной платформы Snapdragon 845 и 850. Два кластера содержат по 4 ядра Gold (Cortex-A75) и Silver (Cortex-A55). Технологический процесс 10 нм FinFET LPP.

Серия Kryo 4xx

Вторая серия ЦПУ в конфигурации DynamIQ. В качестве основы производительных ядер Gold используется архитектура Cortex-A76. В некоторых однокристальных системах имеется одно ядро Prime, аналогичное ядру Gold, но с увеличенной тактовой частотой. Архитектура ядер Silver осталась без изменений. По словам ARM новая архитектура обеспечивает производительность на 35%, улучшает энергоэффективность на 40%, и до 4х раз увеличено быстродействие на операциях машинного обучения.

Kryo 460

Ядра разработаны для мобильной платформы среднего диапазона Snapdragon 675. Процессор содержит 2 производительных ядра Gold (Cortex-A76) и 6 ядер Silver (Cortex-A55). Техпроцесс 11 нм LPP.

Kryo 465

Процессор создан для игровой мобильной платформы бюджетного уровня Snapdragon 720G. Процессор содержит 2 производительных ядра Gold (Cortex-A76) и 6 ядер Silver (Cortex-A55). Технологический процесс производства 8 nm LPP.

Kryo 470

Процессор предназначен для производительной мобильной платформы Snapdragon 730 и аналогичной игровой платформы Snapdragon 730G. Оба SoC содержат 8 ядер в конфигурации 2+6: 2 производительных ядра Gold (Cortex-A76) и 6 ядер Silver (Cortex-A55). Техпроцесс 8 нм LPP.

Kryo 475

Ядра созданы для мобильных платформ верхнего среднего диапазона Snapdragon 765 и 765G. Конфигурация вычислительных ядер для обоих SoC выполнена по схеме 1+1+6. Одно ядро Kryo 475 Prime (Cortex-A76), 1 ядро Gold (Cortex-A76) и 6 ядер Silver (Cortex-A55). Техпроцесс 7 нм LPP EUV.

Kryo 485

Вычислительные ядра Kryo 485 используются во флагманской платформе Snapdragon 855 и 855+. Обе мобильные платформы содержат 8 ядер в конфигурации 1+3+4: 1 ядро Prime (Cortex-A76), 3 ядра Gold (Cortex-A76) и 4 ядра Silver (Cortex-A55).

Серия Kryo 5xx

Третья серия ЦПУ с ядрами в конфигурации DynamIQ. В основе производительных ядер Gold и Prime лежит архитектура Cortex-A77. Архитектура ядер Silver осталась без изменений. По словам ARM различные нововведения позволили увеличить производительность на 20 % относительно предыдущей архитектуры.

Kryo 585

Ядра изготовлены для флагманской мобильной платформы Snapdragon 865. 8 ядер скомпонованы по схеме 1+3+4: 1 ядро Prime (Cortex-A77), 3 ядра Gold (Cortex-A77) и 4 ядра Silver (Cortex-A55). Технологический процесс 7 нм (N7P).

Вывод

В статье содержится подробное описание и значение ядер Kryo в Qualcomm Snapdragon. В качестве основной архитектуры используется дизайн Cortex-A, с внесенными ARM изменениями по требованию Qualcomm. Как минимум полукастомный дизайн ядер в процессорах Snapdragon не уступает оригинальной архитектуре, а в некоторых аспектах превосходит. И хотя Qualcomm использует кодовые названия для оригинальной архитектуры, данный материал поможет разобраться и расшифровать тип ядер для сравнения или получения дополнительной информации.

Какие у вас остались вопросы? Оставляйте сообщения в комментариях од статьей.