クアルコムは昨日、来年のハイエンド5G Androidスマートフォン向けとなるSnapdragon 855プロセッサのティーザーを発表しました。本日、その内部構造に関する詳細情報を入手しました。
クアリ氏は、これらの仕様が、AppleやSnapdragon以外のチップセットを搭載する他のガジェットメーカーの次世代デバイスにとって、高いベンチマークとなると予測しています。855は、今後12ヶ月以内に、Samsung、Motorola、HTC、Asus、Sonyなどの携帯端末に搭載される予定です。
完全武装
さて、スペックを見てみましょう。これは7nmプロセスで製造された8コアのシステムオンチップで、最大2.84GHzで動作するメインの「プライム」CPUコアが1つ、最大2.42GHzで動作するより強力なコアが3つ、そして最大1.8GHzで動作する小型コアが4つあります。ArmのBig.LITTLEアーキテクチャによく似ており、4つの小型コアでアプリとOSを実行し、大型コアは高負荷のコードを実行する際に一時的にのみパワーアップします。
プライムコア、ラージコア、スモールコアはグループ化されており、各ドメインを駆動する3つの独立したクロックがあり、各コアは個別に電源のオン/オフが可能です。これにより、常にフル電力を消費することがなくなり、バッテリーを節約できるだけでなく、温度とスロットリングも適切に制御されます。
855のKryo 485ユニットを構成するCPUコアは、Armの64ビットCortex-Aブループリントをベースに、システムオンチップ（SoC）に組み込むために随所に調整が加えられています。例えば、モバイルアプリケーションのコードパターンに合わせて、アウトオブオーダー実行ウィンドウの拡大やデータプリフェッチャーの変更などが図られています。Qualcommは、ライブラリや情報解析ルーチンを行き来しながら頻繁に分岐する傾向のあるウェブブラウジングやアプリ向けにCPUのチューニングに取り組んでいます。
具体的には、プライムコアと大型コアは Arm の Cortex-A76 CPU 設計に基づいており、小型コアは Cortex-A55 に基づいています。
このSoCは、CPUとGPUの性能において、前世代の845と比較してそれぞれ最大45%と20%高速化される予定です。また、2133MHz、4 x 16ビットのLPDDR4x RAMを搭載しています。
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接続性に関しては、855はQualcommの2Gbps Snapdraon X24 4G/LTE Cat 20とマルチギガビットX50 5G NRモデムを搭載しています。チップセットはWPA3、Wi-Fi 6（802.11ax、802.11ac Wave 2、802.11a/b/g/n）、そして最大10Gbpsの60GHz 802.11ayと802.11ad Wi-Fiをサポートしています。ちなみに、Bluetooth 5.0も搭載しています。
5Gの電子機器はミリ波とサブ6GHz帯の信号を使用しますが、この機能は、お住まいの地域で5Gネットワークが利用可能になるまでは役に立ちません。これらのネットワークは、今後2年間で、米国、英国、ヨーロッパ、オーストラリア、アジアの首都やその他の大都市で段階的に展開される予定です。ミリ波帯では800MHz（2x2 MIMO使用）、サブ6GHz帯では100MHz（4x4 MIMO使用）の帯域幅をサポートします。
これを想像してみて
グラフィックスに関しては、低消費電力のVulkan 1.1、OpenGL ES 3.2、OpenCL 2.0 FPに対応したAdreno 640 GPUを搭載しています。内蔵4K HDRディスプレイと最大2台の4K外部モニターに、1ピクセルあたりRGBチャンネルあたり10ビット、Rec. 2020カラーでレンダリングできます。ハードウェアアクセラレーションによるVP9およびH.265ビデオおよびムービーのデコード、HDR10+再生、VR機器駆動のための最大120fpsの8K 360度レンダリング、そして様々なHDR規格のサポートを備えています。
GPUは物理ベースレンダリングと呼ばれる手法もサポートしており、モデルのテクスチャは現実世界の材質特性に基づいてライティングされます。これは、地球上で知られているほぼすべての材質のライブラリと、光が表面に当たった際にどのように散乱するかに関する詳細な情報に基づいています。
例えば、このライブラリは木材、金、鋼鉄などがどのように反射し、光がどのように作用するかを記述します。これらをすべて組み合わせることで、ゲームなどのアプリケーションは、ゲーム内のあらゆる照明環境において、効率的かつリアルにテクスチャを画面上にレンダリングできます。これは、ゲーム開発者にとって新たなツールとなるでしょう。
このSoCにはSpectra 380画像処理ユニットが搭載されており、デュアルカメラで22MP、30fpsの動画を、シングルカメラで48MPの動画を撮影できます。これは私たちが確認した内部仕様に基づくものですが、公式のマーケティング資料ではデュアルカメラで最大20MP、シングルカメラで最大32MPの動画撮影が可能と謳われています。また、720p HDRでありながら480フレーム/秒のスローモーション録画も可能です。
物体検出・追跡、ステレオ深度検出・処理のためのコンピュータービジョンハードウェアアクセラレーションを内蔵しています。アプリはこれを利用して、バッテリーを消耗することなく拡張現実（AR）機能を実現できます。計算は専用のシリコンにオフロードされ、効率的に処理されます。
ソフトウェアはこのコンピュータービジョンエンジンを使って、写真の背景を置き換えたり、デバイス上で画像や動画を加工したりすることも可能です。例えば、誰かが退屈な壁の前に立っているなら、それを山などに置き換えて、自分だけのフェイクニュース、いや、フェイクビューを作り出せばいいのです。
つまり、HDR10、HDR10+、HLG規格を使用し、最大60fps、10ビット色深度、Rec. 2020カラーの4Kビデオを撮影・再生できるということです。つまり、ハードウェアは1ピクセルあたり30ビットの解像度により、10億色以上の階調でビデオや画像を記録・レンダリングできるということです。
このチップセットは、HEIF（高効率画像ファイルフォーマット）と呼ばれる動画と写真にも対応しています。HEIFは、複数の写真や映像に加え、深度などのセンサーからのメタデータをすべて圧縮ファイルにまとめたコンテナです。広角とクローズアップを同時に撮影し、これらのボックスに保存できます。これは、高画質のオリジナル画像を異なるフォーマットで共有しても、失われないようにするための工夫だと考えられます。
そしてもちろん、人工知能
さらに、機械学習ソフトウェアを高速化するテンソル演算アクセラレーション、4つのベクトル演算ユニット、そしてマイクからの音声を処理するハードウェアを搭載したHexgaon 690があります。この第4世代AI推論エンジンは、さらに一度に4つのスカラー演算スレッドを処理でき、毎秒7兆回を超える8ビット整数テンソル演算を実行できます。前世代はテンソルユニットを搭載せず、ベクトル演算ユニットを2つ搭載していました。
これらすべてのポイントは、処理のためにクラウドに送り返すのではなく、スマートフォンやタブレット上で AI 推論をより多く実行することです。これにより、レイテンシが短縮され、無線やインターネット経由で送信するために画像やその他のコンテンツが圧縮されるのを防ぎ、データをデバイス上に保持することでプライバシーがいくらか向上します。
また、電話の通話や音声制御パーソナル アシスタントとの会話からバックグラウンド ノイズを取り除くのにも使用できます。騒がしいバーやスポーツの試合にいる場合でも、Hexagon 690 はオーディオを処理して、通話中またはクエリ中にあなたの発話以外のすべてをリアルタイムでフィルタリングできます。
また、指紋、虹彩、顔、音声でユーザーを識別および認証するためのシリコンと、モバイル決済などの機密性の高い処理を実行できる隔離された実行環境もあります。
クアルコムは現在、ハワイでSnapdragon Tech Summitを開催しており、来年のチップの詳細を少しずつ公開しています。855の製品概要[PDF]はこちらです。今週中に発表されるその他の情報についても、随時お知らせします。®
