Kirin 960: alla scoperta del SoC di Huawei Mate 9

Kirin 960 è l'ultimo system-on-a-chip di Huawei, installata a bordo del Mate 9 e che (finalmente) si fregia di una GPU ad otto unità di calcolo.

speciale Kirin 960: alla scoperta del SoC di Huawei Mate 9
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Daniele Vergara Daniele Vergara viene alla vita con un chip Intel 486 impiantato nel cervello, a mo' di coprocessore. E' più che entusiasta di tutto ciò che riguarda la tecnologia intera e i videogames, con un occhio di riguardo verso l'hardware PC e l'overclocking. D'inverno ama snowboardare, macinando km e km di piste. Lo trovate su Facebook, Twitter e Google+.

Lo scorso anno Huawei ha iniziato a fare sul serio con i suoi system-on-a-chip, presentando il Kirin 950, primo in assoluto ad avvalersi dei core ARM Cortex-A72 in uno smartphone. In realtà, questo SoC comprende 4 unità di calcolo A72 ed altrettante A53, in configurazione big-LITTLE. Il Kirin 950 lo troviamo a bordo di alcuni dei dispositivi Huawei di fascia più alta, come il Mate 8. La CPU ha fatto una buona impressione generale, diventando una concorrente delle più rodate architettura di Samsung e Qualcomm e, più precisamente, dei design rispettivamente noti come Kryo ed Exynos M1. Mate 8 non è comunque l'unico device su cui il 950 ha ben figurato; nella lista troviamo anche il più recente Honor 8 e, nella declinazione 955, anche P9 e P9 Plus. È anche grazie a questo SoC che le vendite di Huawei di quest'anno sono andate molto bene, ed in effetti la società cinese ha ottenuto ottimi risultati nel 2016. L'intento è quello di emulare il successo ottenuto con il Kirin 960, che sarà a bordo dell'appena annunciato Mate 9 e, probabilmente, anche del P10, magari con una ulteriore revisione.

Core A73 e GPU Mali-G71

Poco tempo fa, ARM ha annunciato la sua architettura di prossima generazione, rappresentata dai core Cortex-A73 e dalla sezione grafica Mali-G71. Come spiegato nel nostro speciale, le unità di calcolo A73 vanno a succedere direttamente al Cortex-A72. Le differenze più importanti fra il Cortex-A73 ed il Cortex-A72 riguardano l'aumento delle istruzioni per ciclo di clock e la nuova GPU Mali-G71. Huawei disse che avrebbe portato il Kirin 960 sul mercato entro fine anno, e così è stato, per merito dell'arrivo del Mate 9. Il SoC è nato da una collaborazione fra HiSilicon e TSMC, la fonderia numero uno al mondo, che ha messo a disposizione l'utilizzo dell'ultimo processo produttivo a 16 nm. Il 960 si fregia di una configurazione big.LITTLE, con quattro core Cortex-A73 a 2,4 GHz ed altrettante unità di calcolo A53 ad 1,8 GHz. Ricordiamo che in un'architettura dotata di impostazione big.LITTLE i core più piccoli (in questo caso gli A53) rimangono attivi esclusivamente quando il carico è basso.

Le prestazioni del Kirin 960

Le prestazioni del Kirin 960, così come presentate da Huawei, dovrebbero essere il 10% in più e il 18% in più rispetto al Kirin 950, rispettivamente per la velocità single core e multi core. HiSilicon ha affermato che i punteggi su Geekbench sono di circa 2000 e 6400, e se così fosse avremmo delle performance single core che battono tutti gli altri SoC a bordo dispositivi Android, seppur con un piccolo margine. Ad ogni modo non abbiamo sottomano i test relativi al sottosistema di memoria, che sicuramente ha anch'esso un peso nell'utilizzo reale.
I punteggi superiori ai system-on-a-chip precedenti non dipendono così tanto dall'aumento di frequenza, in quanto il Kirin 960 possiede solamente 100 MHz in più rispetto al Kirin 950 - ed addirittura 100 MHz in meno del Kirin 955. Il 950 ha poi un minore inviluppo termico rispetto al suo successore, cioè è capace di mantenere la frequenza massima alla temperatura limite per meno tempo. Questa scelta ben si sposa con la filosofia di ARM, che ha infatti progettato il Cortex-A73 proprio per consentire ai produttori di aumentare l'inviluppo termico - ed Huawei ha abbracciato questa decisione in toto.

Una GPU più veloce e più potente

La sezione GPU, come detto in precedenza, è adesso gestita da un chip Mali-G71, che costituisce anche un'inversione di tendenza marcata rispetto alla generazione precedente, rappresentata invece da una Mali-T880MP4. Ciò che fa la Mali-G71 è raddoppiare il numero di shader core, pur essendo basata sullo stesso nodo produttivo (16 nm). Anche la frequenza operativa delle unità di calcolo è stata tenuta ferma, in questo caso a 900 MHz. L'incremento prestazionale del 180% dichiarato da HiSilicon è quindi dovuto (quasi) esclusivamente al raddoppio degli shader core, mossa che pone il system-on-a-chip di Huawei al di sopra di tutto il resto dei SoC di fascia alta sul mercato. Ad esempio, il punteggio ottenuto su GFXBench è stato superiore sia rispetto allo Snapdragon 820 sia rispetto all'Exynos 8890, ed inferiore solo all'Apple A10.
I vecchi SoC Huawei, come il Kirin 950, sono stati criticati spesso per la mancanza di potenza computazionale a livello grafico, con i design che optavano spesso per una soluzione a quattro core invece di puntare su configurazioni più potenti. Una GPU con quattro unità di calcolo è comunque più semplice da implementare e tiene la grandezza del die più contenuta rispetto ad altre scelte, ma chiaramente impone dei limiti, anche in termini di efficienza (utilizzare quattro core più grandi a piena potenza fa spendere generalmente più energia rispetto ad otto core più piccoli). È comunque vero che, attualmente, tutti i titoli risultano perfettamente godibili con una GPU a quattro core.

Il discorso è cambia quando si va sulla realtà virtuale, in cui più unità di calcolo possono fare davvero comodo. Il fatto che HiSilicon abbia deciso di virare su una GPU ad otto core è un chiaro occhiolino alla VR, che chiaramente sarà di primaria importanza su dispositivi dotati di Kirin 960, come il Mate 9. Quest'ultimo supporta infatti l'ultimissima piattaforma VR annunciata da Google, ovvero Daydream, oltre alla libreria grafica Vulkan.

Il modem e l'ISP sono di HiSilicon

Il Kirin 960 possiede una sezione modem curata in toto da HiSilicon, con il supporto alla categoria 12/13 dell'LTE. Questo garantisce una velocità di trasferimento in download fino a 600 Mbps, eguagliando quindi le specifiche del Qualcomm Snapdragon 820 e del Samsung Exynos 8890. Il modem è stato promosso da Huawei come il primo ad essere capace di fornire la quad carrier aggregation, con antenne 4 × 4 MIMO e modulazione del flusso spaziale 256 QAM.
Una delle feature più interessanti del modem di questo SoC è l'implementazione della CDMA (Code Division Multiple Access), un protocollo molto diffuso nell'ambito delle reti wireless e che abilita accessi multipli ad un canale condiviso. Ad ogni modo bisogna sottolineare che i benefici saranno visibili solo negli Stati Uniti, in quanto nel territorio nostrano il CDMA non funziona - in Italia abbiamo il W-CDMA. Il modem è stato quindi completamente rivisto da HiSilicon, che ha voluto portare qualcosa di nuovo assieme a questo system-on-a-chip.
Per quanto riguarda le capacità multimediali non manca la possibilità di gestire le registrazioni in 4K a 30 frames per secondo, per merito del supporto all'encoding e decoding tramite l'H.265. L'ISP è invece completamente progettato da Huawei, e supporta il doppio sensore RGB/monocromatico, come quello che troviamo a bordo di Huawei P9 e P9 Plus. In passato la società cinese si è rivolta ad un ISP esterno per gestire tale configurazione, ed è la prima volta che produce il processore di immagine da sé.

Huawei Il successo dei SoC prodotti da HiSilicon è sotto gli occhi di tutti, e l’esperienza maturata ha permesso alla società di portare più in alto l'asticella delle prestazioni. Come abbiamo visto, il modem e l’Image Signal Processor sono progettati totalmente all’interno dell’azienda, mentre in passato l’ISP arrivava da un fornitore esterno. Questo SoC testimonia inoltre che oramai i processori integrati all’interno degli smartphone Huawei sono alla pari degli altri top di gamma più famosi, come gli Exynos o gli Snapdragon. Il Kirin 960, oltre che nel Mate 9, dovrebbe accompagnare una grossa fetta degli smartphone di fascia alta di Huawei, compreso forse il futuro P10, magari con una piccola revisione che ne aumenti ancora le performance.