Samsung, LG, Sony, HTC und Co. können nur gute Smartphones bauen, wenn die verwendeten Prozessoren schnell genug arbeiten. Wir schauen unter die Haube und vergleichen die CPUs der Zukunft.
Exynos (Samsung), HiSilicon, MediaTek, Nvidia, Qualcomm: Das sind die großen Fünf, wenn es um die Prozessoren in Euren Smartphones geht. Der Strom an Innovationen und neuen Produkten wird in dem Sektor nicht abreißen, weshalb Ihr hier immer einen Überblick bekommen sollt, welche Ein-Chip-Systeme (System-on-Chip, SoC) gerade aktuell sind und welche wohl nicht mehr lange mithalten.
2014 markiert den Wendepunkt des Chipdesigns
Noch bis Februar 2014 hieß es bei Qualcomm, dass Apples Vorstoß in die 64-Bit-Ära mit dem iPhone 5s übereilt gewesen sei. Und auch eine Octa-Core-CPU sei schlichtweg dumm, wie man damals noch illustrierte. Doch nun stellt man mit dem Snapdragon 615 ein Modell vor, das genau diese beiden Eigenschaften vereint. Ein Trend, der wohl in den kommenden Monaten Smartphones verändern wird. HTC hat sich hier scheinbar mit Qualcomm verbrüdert und bringt zu und nach der IFA 2014 reihenweise Modelle mit den neuen Snapdragons heraus.
Die allem zugrunde liegende ARM-Architektur hat viele Gesichter. Hersteller wie Qualcomm oder Nvidia bestücken ihre SoCs auf sehr unterschiedlichen Arten mit den lizenzierten CPUs. Der nunmehr zwei Jahre alte Befehlssatz ARMv7 mit seinen Prozessoren Cortex-A7 und -A15 wird in Zukunft mehr und mehr durch die 64-Bit- und ARMv8-befähigten Cortex-A53 und -A57 abgelöst werden. Wir stellen Euch im Folgenden die wichtigsten aktuellen Vertreter und ihre Stärken und Schwächen vor.
Exynos (Samsung)
Samsung stellt unter der Marke Exynos eigene Prozessoren her. Der jüngste Spross ist der Exynos 5430, der ein big.LITTLE-Gespann aus einem Cortex-A15 und -A7 nutzt, die mit 1,8 respektive 1,3 GHz takten. Die Prozessoren kamen Ende 2012 auf den Markt und werden in kommenden Smartphones flächendeckend durch ihre Nachfolger A53 und A57 ersetzt, wie Ihr im Folgenden erfahren werdet. big.LITTLE ist eine im Frühjahr 2013 vorgestellte ARM-Technologie: Die als Companion-Core fungierenden A7-Prozessoren haben eine niedrigere Leistung und Taktung als die vier A15-Hauptkerne und sind für alltägliche Hintergrundaufgaben und Standardprozesse gedacht, die keinen hohen Rechenaufwand erfordern. Dadurch wird zusätzlich Strom gespart, weil den hungrigen und auf Leistung getrimmten Kernen die Arbeit abgenommen wird.
Dank 20-Nanometer-Fertigungstechnik sollte der Stromverbrauch dieses Prozessors bei gleicher Leistung messbar geringer sein als bei jedem anderen aktuellen Mobil-Prozessor. Denn eine Verkleinerung der Fertigungstechnik ermöglicht die Senkung der Betriebsspannung und damit gesenkte Leistungsaufnahme.
Ohne 64-Bit-Support wird es sich wohl eher um einen Probelauf der 20-nm-Fertigungsstraße als um einen langfristigen Kandidaten handeln. Immerhin sind die verwendeten Cortex-Prozessoren mit ihren ARMv7-Befehlssätzen fast schon betagt. Zukunftsweisende CPUs sollten den ARMv8-Befehlssatz unterstützen.
HiSilicon
Auch Huawei hat beschlossen, seine SoCs selbst zu lasern. Unter der Marke HiSilicon werden Ein-Chip-Systeme der Kirin-Familie gefertigt. Das kommende Flaggschiff trägt die Nummer 920 und wartet mit der big.LITTLE-Kombination aus den Quad-Cores Cortex-A15 und -A7 auf, die mit bis zu 2,0 respektive 1,6 Gigahertz takten. Doch sowohl 28 Nanometer-Fertigung als auch ARMv7-Architektur sind nicht mehr ganz zeitgemäß (siehe oben). Huawei ist derzeit der einzige Käufer dieser Chips.
MediaTek
Ebenfalls in der angestaubten 28-Nanometer-Technologie (Samsung und Qualcomm stellen schon auf die energieeffizientere 20-Nanometer-Fertigung um) gefertigten Chips MT6732 sowie MT6735 sind MediaTeks Debütanten im ARMv8-Sektor. Als CPU kommt ein mit 1,5 Gigahertz getakteter Cortex A53 zum Einsatz. Parallel sind die Octa-Core-Modelle MT6752 und MT6795 mit 8 x 1,7 respektive 2,2 Gigahertz verfügbar.
Xiaomi, Lenovo und Acer waren bisherige Abnehmer für die MediaTek-Chips.
Nvidia
Der in erster Linie für seine PC-Grafikkarten bekannte Chiphersteller Nvidia fertigt als einziger in dieser Reihe auch die CPU selbst und lizenziert nicht bei ARM. Mit seiner ARMv8-kompatiblen Denver-CPU will man ab 2015 das 64-Bit-Spielfeld betreten.
Unter der Bezeichnung Tegra K1 wird der Zweikerner in künftigen Datenblättern auftauchen. Durch seine Pin-Kompatibilität zum eigenen Vorgänger könnte man ihn in den Nachfolgern der Geräte antreffen, die schon jetzt K1-Prozessoren (mit Logan-Architektur) nutzen. Nvidia Shield, Microsoft und HP waren bisherige Nutzer dieser Chips.
Welches Android-Gerät mit Denver-SoC in der Pipeline ist, ist derzeit nicht bekannt. Gerüchte sprechen davon, dass das nächste Google-Tablet Nexus 8 mit dem Denver-Tegra daherkommensoll. Dafür spricht, dass Google damit ein eigenes 64-Bit-Testgerät mit dem 64-Bit-fähigen Android L auf den Markt bringen würde.
Qualcomm
Die Snapdragon-Reihe hat sich dank ihres Rundum-Sorglos-Konzeptes bei den meisten Smartphone-Herstellern durchgesetzt. WLAN, LTE, Video-Beschleunigung (De- und Encodieren) sowie DirectX-9-fähige Grafikhardware bekommt man hier aus einer Hand und auf einem Stück Silizium. Damit für jeden Geldbeutel etwas dabei ist, werden die SoCs in etlichen Ausbaustufen gefertigt. Die Tabelle zeigt die aktuellen und kommenden 64-Bit-Modelle:
| SNAPDRAGON-MODELL | 410 | 610 | 615 | 808 | 810 |
|---|---|---|---|---|---|
| A57-KERNE | 2 | 4 | |||
| A53-KERNE | 4 | 4 | 4+4 | 4 | 4 |
| TAKT | 1,4 GHz | 1,8 GHz | 1,8 GHz + 1,0 GHz | noch unbekannt | noch unbekannt |
| GPU | Adreno 306 | Adreno 405 | Adreno 405 | Adreno 418 | Adreno 430 |
| FERTIGUNG | 28 nm | 28 nm | 28 nm | 20 nm | 20 nm |
| SPEICHERBANDBREITE | 8,5 GB/s | 12,8 GB/s | 12,8 GB/s | 14,9 GB/s | 25,6 GB/s |
Das komplette Ein-Chip-System der neuen 800er Snapdragons wird in 20 Nanometern gelasert, sodass wir hier mit sehr energieeffizienten Chips rechnen können. Welche Geräte konkret auf die neuen Chips, insbesondere die zwei Flaggschiffe setzen werden, und wie hoch ihre A57-Kerne getaktet sein werden, ist bislang nur Gerüchte-Material.
Üblicherweise erstreckt sich der Abnehmerkreis über sämtliche Top-Anbieter von Smartphones; und die teuersten Geräte mit den schnellsten Snapdragons auszustatten, hat sich für die meisten Hersteller als gängige Praxis erwiesen. Insbesondere HTC soll bei der 64-Bit-Palette ordentlich zugelangt haben.
Welcher Smartphone-Prozessor ist denn jetzt der schnellste?
Durch den heterogenen Aufbau der Prozessoren lässt sich nicht pauschal sagen, ob Smartphones mit den Spitzenmodellen von MediaTek oder mit denen von Qualcomm die schnelleren sind. Im Alltag spielen GPU, Modem und weitere Komponenten eine ebenso wichtige Rolle. Zusätzlich wird der Wechsel auf die 64-Bit-Architektur mit Android L die Karten neu mischen (was HTCs Eifer mit dem Update endlich erklärt).
via androidpit.de
