Snapdragon (Prozessor)
| Snapdragon | |
|---|---|
 Snapdragon von Qualcomm | |
| Produktion: | seit 2008 |
| Produzent: | Qualcomm |
| Prozessortakt: | 768 MHz bis 2,7 GHz |
| Mikroarchitektur: | ARM |
Snapdragon ist der Name für eine System-on-a-Chip-Familie, deren Mikroprozessorkomponente auf der ARM-Architektur basiert. Sie wurde von Qualcomm für den Einsatz in Smartphones und ähnlichen mobilen Computern entwickelt.
Allgemeine Informationen
Der Snapdragon wurde für Echtzeitanwendungen in mobilen Geräten mit niedrigem Stromverbrauch und Akkubetrieb entwickelt. Die ersten SoCs (System-on-a-Chip) der Snapdragon-Familie waren die QSD8650 und die QSD8250 (seit 4. Quartal 2008 verfügbar), sie beide integrierten sowohl einen Prozessorkern, eine „Mobilfunkeinheit“ und den GPS-Empfänger. Der Prozessorkern des Snapdragon heißt Scorpion und ist vergleichbar mit dem ARM-Cortex-A8-Kern. Alle Snapdragon-Prozessoren enthalten Recheneinheiten zum Dekodieren von HDTV mit einer Auflösung von 720p. Die neueren QSD8672-Chips (S4) werden mit einer minimalen Strukturgröße von 45 nm hergestellt und haben zwei CPU-Kerne mit bis zu 1,7 GHz. Die aktuellen (2014) SoC Snapdragon 808 und 810 werden jeweils im 20-Nanometer-Verfahren gefertigt[1].
Varianten
Qualcomm fertigt die Baureihen S1, S2, S3, S4 seit 2013 die neueren Serien 200, 400, 600, 800 und 808 sowie ab Herbst 2014[1] die neuen Chipsätze 806 und 810. Die Snapdragon-Prozessoren der Familien S1 bis S3 ähneln – basierend auf dem ARMv7-Instruktionsset – dem ARM Cortex A8 bzw. A9 und werden als Scorpion bezeichnet; die neueren S4-Prozessoren – sowie 200 bis 805-Reihen – basieren auf einer von Qualcomm entwickelten und Krait[2] genannten Mikroarchitektur, die ARMv7-kompatibel ist. Sie erreicht in etwa die Rechenleistung eines ARM Cortex-A15, hat jedoch den Vorteil, dass sie energieeffizienter arbeitet und batteriebetriebenen Geräten wie Smartphones eine längere Batterielaufzeit ermöglicht[3]. Seit dem S4 sind die Modellreihen als Alleinstellungsmerkmal mit im SoC integrierten GPS-Empfänger sowie Bluetooth-, WLAN- und Mobilfunkmodem lieferbar,[4] womit neben vereinfachtem Design auch eine weitere Kosten- und Energieersparnis[5] verbunden ist. Die QSD8672-Chips (S4) werden mit einer minimalen Strukturgröße von 45 nm hergestellt und haben zwei CPU-Kerne mit bis zu 1,7 GHz.
| S4 Play | S4 Plus | S4 Pro | S4 Prime | |
|---|---|---|---|---|
| CPU | bis zu 1,2 GHz, 2- oder 4-Kern, ARM Cortex A5 | bis zu 1,7 GHz, 2-Kern, „Krait“ | bis zu 1,7 GHz, 2- oder 4-Kern, „Krait“ | bis zu 1,7 GHz, 4-Kern, „Krait“ |
| GPU | Adreno 203 | bis zu Adreno 305 | Adreno 320 | |
| Video | FWVGA | bis zu 1080p HD Video | 1080p-HD-Video | |
| Modem | 3G/4G World/multimode | 3G/4G World/multimode, LTE bei einigen Untervarianten | kein Funkmodem | |
| Kamera | bis zu 8 MP | bis zu 20 MP, stereoskopisches 3D-Kit | ||
| GPS | gpsOne Gen 7 | gpsOne Gen8A | ||
| USB | USB 2.0 High Speed | USB 2.0 High Speed OTG (480 Mbps) | ||
| Bluetooth | Discrete solution BT 3.x | integrierter digitaler Kern BT4.0† | ||
| W-LAN | Discrete solution 802.11n (2,4 GHz) | integrierter digitaler Kern 802.11n (2,4/5 GHz)† | ||
| Fertigungsprozess | 45 nm | 28 nm | ||
Im Januar 2013 erklärte Qualcomm, dass die bisherigen Modellreihen S4 Play, S4 Plus, S4 Pro und S4 Prime durch die neuen Serien 200 bis 800 ersetzt würden.[7][8][9] Im Juni 2013 wurden die Serien Snapdragon 600 (maximal 1,7 GHz CPU-Takt, vier Krait-300-Kerne, Adreno-320-Grafikprozessor) und Snapdragon 800 mit der Adreno-330-GPU und Vierkernprozessor (Krait 400) mit maximalem Prozessortakt von 2,3 GHz vorgestellt; im SoC integriert sind jeweils der Zugriff auf LTE-Netze mit bis zu 150 Mbps sowie eine WLAN-Netzwerkkarte (802.11ac), GPS und Bluetooth.[10] Beide Typen werden mit einer überarbeiteten Mikroarchitektur und einem neuen 28-nm-Fertigungsprozess von der taiwanischen Foundry TSMC produziert.[5] Im gleichen Jahr im November erschien ein Snapdragon-805-SoC, der mit 4 Cores des Typs Krait-450 CPU-Taktraten von bis zu 2,7 GHz ermöglicht und über den verbesserten Grafikprozessor Adreno 420 den Videostandard Ultra HD – mit Auflösungen bis zu 3840 × 2.160 Bildpunkten – unterstützt. Die DirectX11-FL-11_2-Pipeline der mit 600 MHz getakteten GPU unterstützt OpenGL ES 3.1., OpenCL 1.2. und dynamische Hardware-Tesselation. Dazu beinhaltet die GPU auch die von ARM im Jahr 2012 präsentierte sogenannte adaptive skalierbare Textur-Kompression (ASTC von adaptive scalable texture compression). Die Speicherschnittstelle erreicht mit 25,6 GB/s Datendurchsatz den bisher höchsten Wert aller Mobilprozessoren.[11] Im April 2014 stellte Qualcomm die neuen Chipsätze Snapdragon 808 und Snapdragon 810 vor. Beide Chipsätze setzen auf ARM-Cortex-A57- mit ARM-Cortex-A53-CPUs, und unterstützen somit unter anderem 64-Bit-Architekturen und LTE Cat-6 mit Datenübertragungsraten von bis zu 300 MBit/s im Downstream und bis zu 50 MBit/s im Upstream. Mit dem Snapdragon 810 stellt Qualcomm seinen bislang schnellsten Snapdragon-Chipsatz vor. Er unterstützt 64-Bit-Systeme, LPDDR4-Arbeitsspeicher sowie 4K-Display-Auflösungen und besteht aus vier ARM-Cortex-A57- und vier ARM-Cortex-A53-CPUs, der Grafikeinheit Adreno 430 sowie ein LTE-Cat-6-Multimode-Modem. Die neue Adreno-430-GPU soll im Vergleich zur Adreno 420 im Snapdragon-805-Chipsatz eine um 30 Prozent schnellere Grafik-Performance und einen um 20 Prozent niedrigeren Stromverbrauch haben. Die kombinierten 14-Bit-Dual-Bildsignalprozessoren des Snapdragon 810 erlauben außerdem mit bis zu 55 Megapixel auflösende Kameras an mobilen Endgeräten. Der Chipsatz des Snapdragon 808 besteht aus zwei ARM-Cortex-A57- und vier ARM-Cortex-A53-Recheneinheiten, der GPU Adreno 418 und dem LTE-Modem von Qualcomm. Der Chipsatz kommuniziert mit LPDDR3-Arbeitsspeicher und unterstützt 2K-Display-Auflösungen. Die beiden Chipsätze Snapdragon 810 und Snapdragon 808 werden jeweils im 20-Nanometer-Verfahren gefertigt und sind für den Einsatz in Highend-Smartphones und -Tablets vorgesehen.[1]
Auf Snapdragon basierende, besondere Geräte
Das erste auf Snapdragon basierende Gerät war das Toshiba TG01-Smartphone.
Im Juni 2009 zeigte ASUS mit dem Eee PC erstmals ein PC-ähnliches Gerät mit Snapdragon-Prozessor; auf ihm lief Googles Android als Betriebssystem.
Das Google Nexus One (vorgestellt am 5. Januar 2010), ist erstmals ein Android-Referenzsystem mit Snapdragon-Prozessor (1 GHz Qualcomm QSD 8250). Es wird von HTC hergestellt und bot im Auslieferungszustand zu Beginn Android OS 2.1; mittlerweile kann als Update Version 2.3.6 aufgespielt werden.
Das 2013 veröffentlichte Nokia Lumia 1020 besitzt einen speziellen Snapdragon-S4-Prozessor, der die 41-Megapixel-Kamera von Zeiss unterstützt. Normalerweise ist der S4-Prozessor nicht in der Lage, solch hohe Kameraauflösungen zu verarbeiten.
Mögliche Betriebssysteme
Die Snapdragon-Architektur wird von verschiedenen Systemen unterstützt:
- Android
- BrewMP (ein von Qualcomm entwickeltes Betriebssystem "Mobile Platform")
- BlackBerry 10
- Firefox OS
- HP webOS
- Linux
- Windows Mobile
- Windows Phone 7
- Windows Phone 8
- Microsoft Windows RT
Ähnliche Plattformen
- Atom von Intel (ein x86-Prozessor mit Grafikprozessor, kein ARM)
- A4, A5 und Apple A6 von Apple
- Exynos von Samsung
- Fusion von AMD (ein x86-Prozessor mit Grafikprozessor, kein ARM)
- i.MX von Freescale
- Nomadik von ST-Ericsson (Joint-Venture von STMicroelectronics und Ericsson)
- OMAP von Texas Instruments
- PXA von Marvell (ehemals Intel XScale)
- SH-Mobile von Renesas (eigene RISC-Prozessor-Plattform, kein ARM)
- Tegra von Nvidia
Weblinks
- Produktbeschreibung der Snapdragon Platform auf qctconnect
- Das neue »Löwenmaul« unter der Lupe – Grundlagenartikel zur 45-nm-Snapdragon-Plattform QSD8650A und QSD8672
Einzelnachweise
- ↑ a b c Ben Mueller: Snapdragon 810: Qualcomm-Chip für Smartphones mit 4K-Display, 55-MP-Kamera und LTE Cat-6. Abgerufen am 8. April 2014.
- ↑ Brian Klug & Anand Lal Shimpi: Qualcomm's New Snapdragon S4: MSM8960 & Krait Architecture Explored. Bericht bei Anandtech vom 7. Oktober 2011.
- ↑ Frank Riemenschneider: Die Anatomie von Qualcomms Giftschlange. In: elektroniknet.de. 5. September 2012, abgerufen am 8. August 2013.
- ↑ Snapdragon S4 Processors: System on Chip Solutions for a New Mobile Age. (PDF; 459 kB) Qualcomm, 7. Oktober 2011, abgerufen am 16. Juni 2013.
- ↑ a b Frank Riemenschneider: Qualcomms Krait 400 erreicht 2,3 GHz. In: elektroniknet.de. 17. Juli 2013, abgerufen am 8. August 2013.
- ↑ http://www.qualcomm.com/chipsets/snapdragon
- ↑ Tim McDonough: New Qualcomm Snapdragon Processor Brand Tiers Announced. Qualcomm, 7. Januar 2013, abgerufen am 16. Juni 2013.
- ↑ http://www.qualcomm.com/sites/default/files/common/snapdragon/Final_Infographic_01.04.13.pdf
- ↑ Raj Talluri: Snapdragon 800 Series and 600 Processors Unveiled. Qualcomm, 7. Januar 2013, abgerufen am 16. Juni 2013.
- ↑ Panagiotis Kolokythas: Snapdragon 800 beeindruckt in ersten Benchmarks. Meldung bei PC-Welt vom 19. Juni 2013.
- ↑ Frank Riemenschneider: Qualcomms Snapdragon 805: Kein integriertes Modem, dafür schnellste GPU am Markt. In: elektroniknet.de. 22. Mai 2014, abgerufen am 22. Mai 2014.