Комплексные компьютерные
решения
г. Винница. ул. Келецкая 61А
тел. +38(0432)550 950
+38(0432)554 408
моб. +38(063)863 78 03
сервис. +38(068)574 82 16

Процесор HiSilicon Kirin 650: 16 нанометрів в маси

Технологічний процес завжди був наріжним каменем розвитку мікроелектроніки в цілому і мікропроцесорів зокрема. Раніше його вдавалося зменшувати зі швидкістю близько 100-200 нм за раз, потім — на 10-20 нм, але зараз битва йде чи не за кожен нанометр. Використання власних 14-16 нм процесорів під силу тільки найбільшим і технологічним компаніям. Тепер зі своїм новим чіпсетом HiSilicon Kirin 650 до вищої ліги входить і Huawei. У цій статті ми розповімо про це чіпсет і заодно з’ясуємо, чому зменшення техпроцесу так важливе.

Головний офіс компанії Huawei

Що дає техпроцес 16 нм?

Для початку звернемося до технічних характеристик Kirin 650. Чіпсет використовує референсні («стандартні») ядра ARM Cortex-A53 в кількості восьми штук, чотири з них працюють на частоті 2 ГГц, а ще чотири — на частоті 1,7 ГГц. Як і всі сучасні чіпсети, Kirin 650 побудований на архітектурі версії ARMv8-A, тобто, він 64-бітний. Графічний процесор чіпсета — ARM Mali-T830 MP2 з частотою 600 МГц. Тим, хто розбирається в мобільних чіпсетах, цієї інформації цілком достатньо, щоб зрозуміти: Kirin 650 — це рішення середнього сегмента, а зовсім не топового. В цьому і полягає свого роду унікальність Kirin 650: він став одним з перших середньосегментних чіпсетів, виконаних за настільки тонким техпроцесом.

Навіть невелике зменшення транзисторів здатне дати відчутне покращення характеристик чіпсета. В першу чергу, це енергоспоживання: транзистори менших розмірів вимагають для роботи менше енергії, що особливо важливо для мобільних пристроїв. Інші переваги мініатюризації — підвищення продуктивності і зменшення вартості завдяки тому, що на кристалі стає можливим розмістити більшу кількість транзисторів.

Процесор HiSilicon Kirin 650

Граничним техпроцесом на сьогоднішній день вважається величина 14/16 нм. Часто обидві цифри вказуються поруч, оскільки різниця між чіпсетами, виконаними за цими технологіями, несуттєва, а наступний великий стрибок очікується до 10 нм. Інша причина ще більш банальна: на архітектурі ARM 16-нм чіпсети виробляє компанія TMSC, а 14-нм чіпсети- компанія Samsung. Причому, і ті, і інші з’явилися практично одночасно і активно використовуються в найсучасніших пристроях. До слова, навіть Apple не стала робити акцент на мініатюрності, перейшовши від 14 нм в чіпсеті A9 до 16 нм в A9X. Це дає всі підстави стверджувати, що HiSilicon Kirin 650 виготовлений по одному з найбільш сучасних технологічних процесів.

Як влаштований Kirin 650?

Після того, як виробники чіпсетів перестрибнули планку в 20 нм, з’ясувалося, що не можна просто взяти і зробити 16-нм чіпсет, використовуючи ті ж технології. Постійне зменшення знижує надійність транзисторів, а через занадто маленькі затвори (керуючі електроди транзисторів), які вже зараз складаються із лічених молекул кремнію, став помітно проявлятися тунельний ефект, коли електрон поводиться не як частка, а як радіохвиля.

Процесор HiSilicon Kirin 650

Переглянувши наведені вище характеристики Kirin 650, ви могли задатися питанням, якщо в ньому використовується референсний дизайн обчислювальних компонентів, що зробила безпосередньо Huawei? Насправді, не так вже й мало, адже в чіпсетах інтегровано набагато більше компонентів, ніж CPU і GPU. Наприклад, в Kirin 650 використовується співпроцесор руху ARM Cortex-M7, який дозволяє обробляти дані з датчиків на кшталт акселерометра і мікрогіроскопа, практично не споживаючи енергії. Інший великий компонент чіпсета — модем — був цілком розроблений компанією Huawei. Він підтримує всі сучасні технології стільникового зв’язку: GSM, CDMA, TDS-CMDA, WCDMA, FDD LTE, і TD LTE.

Також Huawei самостійно реалізувала системи роботи з Bluetooth, Wi-Fi, ІЧ-портом і навігаційним модулем. Такий підхід дозволив компанії зробити чіпсет доступним, використовуючи стандартні ядра і графічний прискорювач компанії ARM, але, в той же час, помітно поліпшити автономність, попрацювавши над сумісністю між іншими компонентами чіпсета і «начинкою» пристрою.

Процесор HiSilicon Kirin 650

16 нанометрів на практиці

В даний момент чіпсет Kirin 650 використовується в двох смартфонах Huawei: Honor P9 Lite і Honor 5C. Обидва гаджети були представлені цієї весни і мають дуже схожі характеристики, відрізняючись між собою лише в деталях і додаткових «фішках». За результатами синтетичних тестів платформа Kirin 650 по продуктивності виявилася на рівні флагманів дворічної давності, що, з огляду на її «бюджетність», не так вже й мало.

При ємності акумулятора в 3000 мАг, Honor 5C показав непогані результати і в автономному режимі: в режимі активного використання, що включає дзвінки, ігри і web-серфінг апарат здатний протриматися близько півтори доби. При перегляді відео на повній яскравості смартфон пропрацював дев’ять годин — цього з лишком вистачить на три-чотири фільми (не забуватимемо, що в апараті використовується досить «ненажерливий» IPS-дисплей). На наш погляд, це відмінні результати для смартфона відповідного цінового сегмента.

Смартфон Huawei Honor 5c

HiSilicon Kirin 650 — не єдиний процесор Huawei, який використовує 16-нм техпроцес і технологію FinFET Plus. За цією ж технологією виконані топові чіпсети Kirin 950 і Kirin 955, але на відміну від молодшої версії, в них вже використовуються по чотири ядра Cortex-A72 і Cortex-A53, що працюють на більш високих частотах, і графічний прискорювач Mali-T880 MP4. Також ці чіпсети підтримують новітній тип оперативної пам’яті — LPDDR4.

Чіпсети Kirin наступного покоління

Уже в наступному році слід чекати виходу перших пристроїв з чіпсетами, виконаними за 10-нм техпроцесом. Швидше за все, в стороні не залишиться і Huawei, адже тільки розробка чіпсетів під конкретні мобільні пристрої дозволяє домогтися максимальної продуктивності і енергоефективності. Теоретичний мінімум в 5-7 нм буде досягнуто приблизно до 2030 року. А ось що нас чекає надалі, поки неясно. Майже всі виробники процесорів говорять про подальшу мініатюризацію з великою обережністю — ми впритул наблизилися до фізичної межі розмірів транзисторів. Зменшення стає все більш трудомістким, і серйозних ривків поки не передбачається.

Смартфон Huawei P9 Lite

Маленька порада

Ряд найбільших компаній-виробників мобільних SoC (чіпсетів, процесорів) щодня покращують свої продукти, щоб отримати у результаті якомога потужнішу мобільну техніку. Один із них — Huawei. Ви можете придбати смартфони Huawei у Вінниці у магазині Енрон або у інтернет-магазині Сконто. Приєднуйтесь до нас у ВКонтакте, Facebook, Google+ або через RSS, щоб бути в курсі останніх новин зі світу комп’ютерної та мобільної техніки (посилання є на сайті та у групах).