Samsung w miniaturyzacji dorównał Intelowi, Exynosy już w procesie 14 nm

O autorze

Adam Golański

@eimi

Hodowca maszyn wirtualnych i psów, poza tym stary linuksiarz, bonvivant i śmieszek. W 2012 roku napisał na DP o algorytmie haszowania Keccak i wciąż pamięta, jak on działa.

To już koniec przewagi Intela w dziedzinie miniaturyzacji elementów półprzewodnikowych. Samsung poinformował dziś o rozpoczęciu masowej produkcji ośmiordzeniowego, 64-bitowego procesora Exynos 7 Octa. Nie byłoby w tym nic specjalnego – koreański potentat rozpoczął produkcję ośmiordzeniowych 64-bitowych układów SoC jesienią zeszłego roku – gdyby nie proces, w jakim czip ten jest produkowany. Nowy Exynos, następca znanego z Galaxy Note 4 układu o tej samej nazwie, powstaje w procesie 14 nm, z wykorzystaniem trójwymiarowej struktury tranzystorów FinFET, a więc porównywalnym do procesu technologicznego Intela, w jakim powstają procesory Core piątej generacji („Broadwell”).

Osiem rdzeni Exynosa 7 Octa to oczywiście wynik zastosowania architektury big.LITTLE, pozwalającej na efektywne rozłożenie obciążeń roboczych między rdzeniami nastawionymi na wydajność i na energooszczędność. Tu „dużymi” rdzeniami są cztery standardowe Cortexy-A57, a „małymi” cztery Cortexy-A53. Trzeba jednak podkreślić, że to (przynajmniej w teorii) najbardziej zaawansowana forma big.LITTLE, tzw. heterogenicznej wieloprocesowości z globalnym planowaniem zadań (GTS), w którym możliwe jest jednoczesne wykorzystanie wszystkich rdzeni, a nie tylko przełączanie się między nimi.

W komunikacie prasowym Samsung nie podał żadnych informacji na temat GPU zastosowanego w nowym Exynosie, ale biorąc pod uwagę to, że jest on najwyraźniej nowym wydaniem Exynosa 7 Octa produkowanego w procesie 20 nm HKMG, w środku powinniśmy spodziewać się licencjonowanej od ARM grafiki Mali-T760. Podobnie może być z kontrolerem pamięci – 20-nanometrowa wersja czipu oferuje 32-bitową, dwukanałową pamięć LPDDR3.

Samsung utrzymuje, że jego nowy 14-nanometrowy proces produkcyjny jest najbardziej zaawansowanym na świecie. To efekt kilkunastu lat prac nad tranzystorami FinFET, na które firma uzyskała liczne patenty, i których pierwszym praktycznym zastosowaniem były trójwymiarowe pamięci V-NAND. Nie jesteśmy w stanie na tym etapie ocenić, czy tak jest w rzeczywistości – to co Intel nazywa tranzystorami z bramkami trójwymiarowymi (tri-gate) nie różni się w założeniach konstrukcyjnych od tranzystorów FinFET-owych, tak samo mamy tam do czynienia z krzemowymi „płetewkami”, pozwalającymi zwiększyć powierzchnię tranzystora i ograniczyć prąd upływu rosnący w miarę postępów w miniaturyzacji.

Ten kolejny krok w miniaturyzacji przyniósł efekty porównywalne do osiągniętych przez Intela. Samsung deklaruje, że proces 14 nm pozwala na o 20% większą szybkość, o 35% mniejsze zużycie energii i 30% wzrost produktywności w porównaniu do procesu 20 nm – cokolwiek by to miało znaczyć. Można założyć jednak, że nowa wersja Exynosa 7 będzie mogła być taktowana z wyższą częstotliwością, pracując przez dłuższy czas przy mniejszym zużyciu energii.

Co to może oznaczać w praktyce? Pod względem czystej wydajności obliczeniowej może być nieźle. Starsza wersja Exynosa 7, z rdzeniami CPU taktowanymi z maksymalną częstotliwością 1,9 GHz, była w stanie w popularnym benchmarku Antutu uzyskać 48 430 punktów, więcej niż konkurencyjny procesor Qualcomma Snapdragon 805, z rdzeniami taktowanymi zegarem 2,7 GHz (46 910 punktów). Obiecany wzrost szybkości o 20% powinien sprawić, że nowy Exynos 7 Octa będzie szybszy nawet od Exynosa 5 Octa, stosowanego m.in. w Samsungu Galaxy Alpha (50 829 punktów) czy Tegry K1, użytej w tablecie Xiaomi MiPad (49968 pkt).

Jak realnie sprawdzają się procesory wykonane w 14-nanometrowym procesie Samsunga, przekonamy się już w tym roku. Exynos Octa 7 jest pierwszym w ten sposób „odświeżonym” czipem firmy, ale po nim Koreańczycy zamierzają zrobić to samo z innymi swoimi procesorami. Warto na koniec jednak przypomnieć, że w wypadku Exynosa 7 znaczenie będzie miała nie tylko miniaturyzacja, ale też rozwiązanie dotychczasowych problemów z big.LITTLE – do tej pory implementacja tej architektury nie bardzo Samsungowi wychodziła. Wymagać to będzie nie tylko ulepszeń sprzętowych, ale też pracy nad jądrem Linuksa, w którym wsparcie dla planisty GTS też mogłoby być lepsze.