Samsung da cuenta de un gran ahorro de energía con su Exynos 7420 SoC de 14nm

Las personas inteligentes más en AnandTech han reunido una profunda inmersión completa en el funcionamiento interno del procesador de 14nm vanguardia de Samsung. Asegúrese de revisar el artículo completo para una avería grave geek de las ins-y-outs, vamos a echar un vistazo más de cerca a quizás el aspecto más importante para nosotros los consumidores - los ahorros de energía.

Para un resumen rápido, Samsung construyó el Exynos 7420 SoC en su último proceso de fabricación de 14nm FinFET, superando a los procesos de 28nm y 20nm de TSMC utilizados para Qualcomm y MediaTek fichas. En esencia, el proceso de fabricación más pequeño ayuda a reducir el área de silicio, y mejorar el rendimiento y la eficiencia energética debido a las distancias más pequeñas entre los componentes.

En términos de ahorro de espacio en contra de la forma similar specced Samsung Exynos 5433, proceso de 14nm de Samsung ha visto una gran reducción de la superficie de 70 por ciento para los grupos de Cortex-A57 y A53 núcleos de CPU. El clúster de GPU vio su encogimiento del tamaño de un impresionante 41 por ciento también, pero recuerda que la 14nm Exynos 7420 utiliza ocho núcleos shader en su diseño, en comparación con seis para el 20nm Exynos 5433.

Sobre una base por núcleo, Samsung parece haber hecho una reducción del tamaño de 76 por ciento similar en el departamento de GPU. El tamaño total de la matriz para el Exynos 7420 está en el puesto justo 78mm2, en comparación con 133mm2 para la última generación de Exynos 5433, una contracción total de alrededor de 44 por ciento.

Samsung había producido una fuente sana de ahorro en ambos grupos Big.little, acercándose a 50 por ciento cuando la A57 corre a frecuencias más altas

Samsung ha sido capaz de hacer grandes ahorros en el área y esto se traduce en un ahorro de energía directa en los grupos básicos de CPU y GPU. En general, los Exynos 7420 tapas fuera en alrededor 1W cuando se carga completamente hasta 4 hilos en el clúster Cortex-A53. El consumo máximo de energía de los núcleos A57 entra en un 5.49W mucho más alto, pero esto se ha mejorado durante el pico 7.39W sorteo del Exynos 5433. Desde luego, no esperamos que los cuatro núcleos A57 que se ejecutan a velocidades tan altas por mucho tiempo, y nuestro mundo real Global Programación de tareas (GTS) Las pruebas mostraron que éste sea el caso.

Las mejoras pueden ser mejor vistos comparando directamente el medio por el consumo de núcleo de energía del Exynos 5433 con el 7420, menos cualquier consumo sin CPU como de racimo, de interconexión de memoria y los gastos generales.

Podemos ver claramente un ahorro de energía saludable tanto en los grupos grandes y pequeños, con una tapa especialmente notable acercarse a 50 por ciento cuando el Cortex-A57 corre a frecuencias más altas. Los A53s ver una reducción de potencia más o menos 30 a 40 por ciento entre 20nm y 14nm. En general, esto se traducirá en bajo consumo de energía para los mismos cargas de trabajo.

Además, tenga en cuenta la diferencia drástica en el consumo de energía entre la A57 y la A53 núcleos para la misma frecuencia de reloj. Estamos mirando alrededor de una cuarta parte del consumo de energía de un A57 1 GHz con una velocidad de reloj similar A53, que es un punto importante para apreciar la arquitectura Big.little.

Hay más en la eficiencia de CPU que el consumo de energía simplemente cruda sin embargo, Samsung ha estado trabajando en la mejora de GTS con su último chip Exynos. Como ya hemos visto desde nuestra mirada a la Cargas de trabajo Big.little del Galaxy S6, sistema de gestión de energía del teléfono parece mejor que los procesadores Exynos generación anterior. Por mangagement poder y GTS nos referimos a la asignación dinámica de cargas entre la A53 de bajo consumo y alto rendimiento núcleos de CPU A57.

En cuanto a la forma en que el Exynos 5433 y 7420 son de configuración, está claro que Samsung ahora tiene un mango mucho mejor sobre la forma de ganarse la mejor eficiencia de su nuevo diseño. Idealmente, los núcleos deben alternar con un rendimiento casi idéntica por puntos Watt. Esto permitiría una rampa completo a través de los niveles de rendimiento con un aumento en su mayoría consistente en el consumo de energía.

Prueba encontró una brecha notable en la aplicación 5433, que se traduce en un gran salto en el rendimiento y el consumo de energía entre los grupos grandes y pequeños. Samsung ha conseguido mucho más cerca de la aplicación ideal, con el 7420 y el paso a 14nm sin duda ha ayudado con esto.

Las cosas son un poco más simple en el lado de la GPU, con el ahorro de la transición a 14nm poder está poniendo hacia un adicional de 2 núcleos shader. Cargas GPU pesados ​​empujan el consumo de energía hasta en torno 4.9W en último chip de Samsung, que es más bajo que el mayor consumo de energía máximo de 5.8W para el Snapdragon 810 Adreno 430 GPU y 6.1W para la configuración MP6 Mali-T760 del Exynos 5433.

Cargas GPU pesados ​​empujan el consumo de energía hasta en torno 4.9W en último chip de Samsung.

Sin embargo, AnandTech observó que estrangulamiento tiene lugar con el tiempo para mantener el chip en un rango más razonable 3-4W, lo que limita la GPU para estados 350-420MHz, en lugar de su pico a 772MHz. Este no es un fenómeno limitado a diseño de Samsung, la mayoría de los diseñadores SoC están empujando los límites de TDP GPU para móvil, posiblemente para asegurar resultados de aspecto saludable en pruebas de referencia de corto plazo.

Todo lo anterior dicho, hay mucho más en juego en un teléfono que sólo el SoC y la pantalla sigue siendo una de las mayores fuentes de componentes hambrientos. El Galaxy S6 dibuja 358mW con empate mínima de la pantalla, que es menor que la Nota de 452MW de 4 y 500mW del Huawei P8. Sin embargo, cae detrás del consumo de energía 258MW de la Galaxia S5, muy probablemente debido a la creciente demanda de energía de una pantalla QHD.

Última SoC de Samsung es claramente un importante paso adelante para la eficiencia energética. Pero al final, la empresa optó por presionar por más componentes de la pantalla hambrientos de rendimiento y de la energía, en lugar de establecer estos ahorro de lado por un alza importante en la vida de la batería. El Exynos 7420 va a ser el objetivo a batir cuando Qualcomm lanza sus SoC móviles de próxima generación basadas en un proceso de fabricación equivalentes.