Snapdragon S4: Giải pháp chip tích hợp cho kỷ nguyên di động mới

(ICTPress) - Snapdragon S4 là bộ xử lý dành cho thiết bị di động đầu tiên được sản xuất với công nghệ xử lý 28nm mới nhất, mang lại những lợi thế vốn có về khả năng thay đổi tần số, tiêu thụ năng lượng và giảm kích thước.

Tổng quan

Ngày nay, người tiêu dùng có thể kết hợp lợi ích đầy đủ của Internet tốc độ cao, luôn kết nối cùng với các thiết bị điện tử có khả năng cao được thiết kế nhằm mang lại sự phong phú cho cuộc sống của họ với thông tin và các tính năng giải trí. Với những hệ thống mạng LTE tốc độ cao đang được triển khai trên toàn cầu, người tiêu dùng ngày nay mong muốn có thể mang thiết bị của họ đến bất cứ nơi đâu, thực hiện mọi công việc và chạy những ứng dụng mới nhất bao gồm duyệt web, email, trò chuyện và mạng xã hội, xem video HD và chơi trò chơi tương tác.

Thế giới sẽ không còn bị điều khiển bởi thông số tốc độ megahertz hay đơn giản là việc thêm nhiều lõi CPU hơn để giải quyết vấn đề hiệu suất mà các nhà sản xuất thiết bị đang gặp phải. Nhu cầu cao hơn bao giờ hết về hiệu suất và thời gian hoạt động của pin lâu hơn của những bộ xử lý dành cho thiết bị di động khiến cho các giải pháp PC truyền thống khó có thể theo kịp một tương lai kết nối hoàn toàn. Cần phải có một giải pháp mới.

Để đáp ứng hoàn toàn thách thức này, Qualcomm giới thiệu lớp bộ xử lý Snapdragon S4 – một cấp độ xử lý mới cho ngành di động. Lớp sản phẩm Snapdragon S4 là sự kết hợp của những gì mới nhất trong công nghệ và thiết kế kiến trúc di động nhằm đáp ứng những nhu cầu về kết nối thông minh, hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng.

• Sản phẩm đầu tiên với công nghệ xử lý 28nm:

Snapdragon S4 là bộ xử lý dành cho thiết bị di động đầu tiên được sản xuất với công nghệ xử lý 28nm mới nhất, mang lại những lợi thế vốn có về khả năng thay đổi tần số, tiêu thụ năng lượng và giảm kích thước.

• Sản phẩm đầu tiên tích hợp 3G/4G hoàn toàn: Lớp sản phẩm S4 bao gồm modem đa chế độ/chế độ toàn cầu tích hợp LTE hoàn toàn đầu tiên của ngành.

• Sử dụng bộ lệnh ARM® phần mềm và hệ sinh thái:

Snapdragon S4 là bộ xử lý đầu tiên trong ngành được thiết kế riêng cho công nghệ xử lý tiên tiến và sử dụng kiến trúc bộ lệnh (ISA) ARM.

Bộ xử lý Snapdragon S4 là giải pháp hoàn thiện mang đến sự cân bằng giữa hiệu suất hoạt động và hiệu quả năng lượng, cung cấp:

• Hiệu suất CPU ưu việt: Những bộ CPU đa lõi với dải tần số từ 1,5Ghz đến 2,5Ghz trên mỗi lõi và hỗ trợ đa xử lý đối xứng không đồng bộ (aSMP) cho sự cân bằng tối ưu giữa hiệu suất hoạt động và hiệu quả năng lượng.

• Hiệu suất modem ưu việt: Modem đa chế độ/chế độ toàn cầu tích hợp LTE hoàn toàn đầu tiên của ngành với sự hỗ trợ cho dải tần số và băng tần rộng nhất - bao gồm hỗ trợ đa chế độ hoàn toàn cho các chuẩn hiện tại như EV-DO và HSPA.

• Hiệu suất đồ họa ưu việt: Bộ xử lý GPU Adreno hiệu suất cao có thể lập trình mang đến video chất lượng cao nhất và trải nghiệm trò chơi với chất lượng máy trạm.

• Hiệu quả năng lượng ưu việt: Tích hợp chặt chẽ những bộ phận tốt nhất trong cùng lớp sản phẩm và sử dụng các mô-đun tiêu thụ ít năng lượng, hiệu quả cao như bộ DSP Hexagon có thể lập trình hoàn toàn của Qualcomm mang đến một hệ thống có hiệu quả sử dụng năng lượng cao. Các tùy chọn kết nối cũng bao gồm các mô-đun GPS, Bluetooth, WiFi và FM tích hợp.

Với thế hệ tiếp theo của bộ xử lý Snapdragon S4, người tiêu dùng sẽ trải nghiệm những lợi ích phong phú của internet tốc độ cao được tích hợp hoàn toàn trong thiết bị di động của họ. Bộ xử lý Snapdragon S4 kết hợp hiệu suất và thời gian hoạt động của pin vượt trội với những công nghệ đổi mới cho kỷ nguyên di động mới.

Hình 1: Sơ đồ khối MSM8960

Tổng quan hệ thống Snapdragon S4

Sản phẩm di động đầu tiên với công nghệ xử lý 28nm. Snapdragon S4 là bộ xử lý dành cho thiết bị di động đầu tiên được sản xuất với công nghệ xử lý 28nm sử dụng Kiến trúc bộ lệnh (ISA) ARMv7 để thiết lập một thế hệ hiệu suất mới.

Với việc chuyển sang công nghệ xử lý 28nm, Qualcomm có thể cung cấp một thiết kế vô cùng nhỏ gọn nhưng hiệu quả, có thể mở rộng trên nhiều hệ số hình dáng từ điện thoại thông minh và máy tính bảng trên thị trường đại chúng cho đến máy tính xách tay nhỏ gọn, mang đến hiệu suất cao hơn với mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn.

Công nghệ thế hệ tiếp theo ngay trong hôm nay. Lớp sản phẩm S4 đại diện cho chip tích hợp cả hệ thống tùy biến hoàn toàn duy nhất trong ngành, được tối ưu cho trải nghiệm di động và bao gồm những đổi mới như quản lý năng lượng động cho từng lõi, GPU có thể lập trình và xử lý song song thế hệ tiếp theo, modem đa chế độ toàn cầu LTE, bộ nhớ đan xen kênh kép tốc độ cao và DSP có thể lập trình. Bộ xử lý Snapdragon S4 sẽ được sản xuất theo các cấu hình CPU lõi đơn, lõi kép và bốn lõi cho độ linh hoạt thiết kế tối đa. Các sản phẩm mẫu dành cho khách hàng hiện đang được vận chuyển, trước bất kỳ giải pháp tương đương nào khoảng sáu tháng.

Hiệu suất nhiệt ưu việt

Mục đích phát triển cho các ứng dụng di động. Thiết kế nhỏ gọn và công nghệ xử lý thế hệ tiếp theo của Snapdragon S4 mang đến vi kiến trúc nhiệt hiệu quả cao. Các thiết kế CPU ARM thế hệ hiện tại không thể đạt được cùng mức độ hiệu quả năng lượng như dòng sản phẩm Snapdragon S4 mới mang lại. Snapdragon S4 có được lợi ích từ công nghệ xử lý 28nm và những lõi mới được phát triển; những đổi mới này mang lại:

• Kích thước nhỏ hơn

• Tiêu thụ năng lượng thấp hơn

• Hiệu suất nhiệt được cải tiến

Bộ xử lý S4 sẽ duy trì được hiệu suất đỉnh lâu hơn so với những bộ xử lý khác khi chịu tải liên tục nhờ việc sử dụng năng lượng hiệu quả. Năng lượng bị mất đi do rò rỉ ít hơn giúp thời gian hoạt động của pin lâu hơn.

Hình 2 hiển thị sự vượt trội của S4 với công nghệ xử lý 28nm so với các thiết kế hàng đầu dựa trên ARM với công nghệ xử lý 40nm G với một mức chênh lệch đáng kể, cho phép có được độ linh hoạt thiết kế OEM lớn hơn.

Hình 2: Hiệu suất nhiệt nâng cao

Kiến trúc CPU mới

Bộ xử lý Snapdragon S4 đưa ra CPU thế hệ thứ hai của Qualcomm, có tên mã là “Krait”. Krait đại diện cho một lớp các CPU hiệu suất cao mới, đồng thời mang lại hiệu quả năng lượng.

Krait vượt trội hơn các CPU ARM hiện tại trên cơ sở so sánh mức lõi. Để đạt được hiệu suất và hiệu quả năng lượng cao nhất, Krait đưa vào các phương pháp thiết kế tiên tiến quan trọng sau:

• Vi kiến trúc CPU mới: Krait được thiết kế để mang đến khoảng hiệu suất đảm bảo hoạt động cho một thế hệ điện thoại thông minh, máy tính bảng và máy tính xách tay mới. Kiến trúc kiểu đường ống mới tăng hiệu suất của Krait lên hơn 60% so với vi kiến trúc CPU Scorpion hiện tại của Qualcomm.

• Hiệu suất SIMD/VFP: Krait cũng đưa vào số thực nâng cao hiệu suất và đơn vị chức năng SIMD nhằm duy trì đường dẫn dữ liệu mã hóa 128-bit hàng đầu trong ngành.

Các đơn vị tính toán tối ưu, gồm các đơn vị tính toán chính xác gấp đôi, tốc độ thông qua các ứng dụng sử dụng nhiều yếu tố toán học với mức tiêu thụ điện tối thiểu.

• Hệ thống con bộ nhớ được tối ưu hóa: Krait bao gồm bộ nhớ kênh kép. Bộ nhớ kênh kép có ý nghĩa quan trọng để bộ xử lý có thể xử lý các yêu cầu băng thông lớn trong các hệ thống đa lõi. Hình 3 hiển thị lộ trình hiệu suất CPU của Qualcomm:

Hình 3: Lộ trình hiệu suất CPU

aSMP: Thiết kế với ý thức về Hiệu quả năng lượng.

Để đạt được năng lượng, hiệu suất và đường bao nhiệt tốt hơn, Qualcomm đã thiết kế vi kiến trúc Krait là một hệ thống Đa bộ xử lý đối xứng không đồng bộ, hay aSMP. Sự khác biệt giữa hệ thống aSMP và hệ thống SMP đồng bộ là:

• Xung nhịp và điện áp độc lập: Mỗi lõi trong hệ thống aSMP có một điện áp và xung nhịp riêng, có bộ đệm L2. Điều này cho phép từng lõi CPU hoạt động ở điểm năng

lượng hay điện áp hiệu quả nhất và tần số tùy thuộc vào loại tải đang được thực hiện.

• Cải thiện năng lượng 25–40%: Như hình 4 hiển thị, kiến trúc aSMP mang lại cải thiện năng lượng 25–40% so với các kiến trúc SMP đồng bộ hiện tại.

• Năng lượng chế độ chờ: Trong kiến trúc aSMP, từng lõi không được sử dụng có thể ngừng hoàn toàn một cách độc lập, cho phép không sử dụng năng lượng ở trạng thái nghỉ.

• Giảm độ phức tạp: Kiến trúc aSMP cũng loại bỏ nhu cầu lõi “đồng hành” hay lõi “nhỏ” vì từng lõi trong hệ thống aSMP có thể được vận hành ở chế độ năng lượng thấp nhờ khả năng điều khiển điện áp và tần số độc lập cho từng lõi, do đó làm giảm nhu cầu phải có trình theo dõi máy ảo hoặc quản lý phần mềm phức tạp hơn của các lõi tách biệt.

Hình 4: Tiết kiệm năng lượng CPU không đồng bộ

Krait ở chế độ năng lượng thấp hơn đáng kể

• Kỹ thuật mạch mới: Krait cũng được thiết kế bằng cách sử dụng luồng thiết kế tùy biến, kết hợp những kỹ thuật mạch mới để cải tiến hiệu suất và năng lượng. Kết quả là một dải rộng và rất hiệu quả Thay đổi tỷ lệ xung nhịp và điện áp động (DCVS), là cách để giải quyết các mô hình sử dụng từ chế độ chờ tích cực cho đến các yêu cầu xử lý mức trung bình và cao. CPU Krait có thể thay đổi nhịp nhàng từ chế độ công suất thấp, độ rò rỉ thấp sang chế độ hiệu suất rất nhanh.

• Vi kiến trúc công suất thấp: Krait cũng đưa vào các phép tối ưu vi kiến trúc mới trên toàn đường ống xử lý như dự đoán phân nhánh hiệu quả, đường ống xử lý cân bằng

nhằm có được sự cân bằng giữa hiệu quả năng lượng và hiệu suất hoạt động.

• Nhiệt: Tính hiệu quả năng lượng của Krait cũng mang lại đường bao nhiệt tốt hơn. Điều này cho phép hệ thống đa bộ xử lý Krait hoạt động ở mức hiệu suất đỉnh trong một thời gian dài hơn so với các giải pháp tương đương và đơn giản hóa thiết kế mức hệ thống như thiết kế bảng mạch, cấp nguồn và tổng chi phí hệ thống. Tóm lại, CPU Krait của Qualcomm thiết lập một tiêu chuẩn mới khi nói đến hiệu suất hoạt động và hiệu quả năng lượng.

GPU nhúng Adreno mới

Họ bộ xử lý S4 là sự kết hợp những gì mới nhất trong công nghệ GPU bắt đầu với Bộ xử lý đồ họa Adreno 225 (GPU).

• Tăng hiệu suất hoạt động của GPU lên 50%: GPU Adreno 225 mang lại công suất xử lý đồ họa lớn hơn 50% so với thế hệ GPU Adreno trước, Adreno 220, và gấp sáu lần công suất xử lý của Adreno 200. Như được trình bày trong biểu đồ dưới đây, Adreno tiếp tục mang lại những lợi ích đáng kể về hiệu suất hoạt động (Hình 5).

Hình 5: Những cải thiện năng lượng của Adreno

• Kiến trúc Bộ lệnh tính toán hiệu ứng đồ họa hợp nhất (Unified Shader Architecture) mang lại hiệu suất ưu việt:

Được phát triển từ một thành tích đã được minh chứng trước đây của những bộ xử lý nhúng Adreno có khả năng cao, GPU Adreno 225 là một GPU OpenGL ES 2.0 có thể lập trình hoàn toàn với Kiến trúc bộ lệnh tính toán hiệu ứng đồ họa hợp nhất (USA). Kiến trúc USA của Adreno tối đa hóa công suất xử lý của GPU bằng cách đưa ra cách xử lý bộ lệnh tính toán hiệu ứng đồ họa và xử lý đỉnh linh hoạt. Kiến trúc độc đáo này là một bước tiến đáng kể về chất lượng đồ họa trực quan từ những bộ GPU OpenGL-Es 1.x “chức năng cố định” trước đây. Như Hình 5 hiển thị, USA cung cấp hiệu suất đồ họa ưu việt.

GPU Adreno 225 có băng thông bộ nhớ gấp hai lần so với sản phẩm trước, góp phần nhiều hơn nữa cho hiệu suất đồ họa tốt hơn ở độ phân giải màn hình cao hơn.

Các API được hỗ trợ bởi Adreno 225 bao gồm OpenGL ES 1.1, OpenGL ES 2.0 và DX9.3.

Adreno 225 hỗ trợ hoàn toàn Windows 8. So với Adreno 220, Adreno 225 đưa vào nhiều tính năng hơn, chủ yếu để hỗ trợ DirectX 9.3 dành cho Windows 8.

Các tính năng mới này bao gồm:

• Mức độ linh hoạt và khả năng của bộ lệnh tính toán hiệu ứng đồ họa hợp nhất gia tăng

• Các mô-đun xử lý bề mặt được cải tiến với hỗ trợ cho các dạng bề mặt sRGB

• Phần cứng xử lý đường quét nâng cao với sự hỗ trợ cho nhiều đối tượng hiển thị đồ họa, mặt phẳng cắt hình dành cho người dùng, khởi tạo phiên bản và những tính năng tiên tiến đã cải thiện hiệu suất bit và xử lý ngắt

Sắp xếp theo ngăn mang lại hiệu quả hiển thị đồ họa GPU cao hơn. Adreno GPU cũng sử dụng phương pháp dựa vào phép sắp xếp theo ngăn để hiển thị đồ họa, góp phần hạ thấp mức tiêu thụ băng thông bộ nhớ và tối đa hóa khả năng hoạt động đồng thời. Hình 7 hiển thị ví dụ về sắp xếp theo ngăn.

Với nhịp độ đổi mới nhanh chóng trong ngành xử lý đồ họa, bộ xử lý Snapdragon S4 sẽ tiếp tục phát triển và đưa vào những gì mới nhất trong công nghệ GPU, đồng thời duy trì khả năng tích hợp hoàn toàn và tương thích hệ thống đầy đủ.

Modem đa chế độ/Chế độ toàn cầu LTE tích hợp

Bộ xử lý Snapdragon S4 bao gồm một modem hoàn toàn mới cho tốc độ, hiệu suất pin và tương thích mạng trên toàn cầu. Bộ xử lý Snapdragon S4 đầu tiên, chipset MSM8960™ bao gồm:

• Modem LTE đa chế độ/chế độ toàn cầu tích hợp hoàn toàn 3G/4G đầu tiên của ngành: Hỗ trợ tất cả các chuẩn LTE 2G, 3G và 4G hàng đầu thế giới. Modem cũng đưa vào hỗ trợ tích hợp cho nhiều mạng định vị vệ tinh (GPS và GLONASS) cũng như sóng vô tuyến tần số ngắn qua Bluetooth, WiFi, FM và NFC.

• Được thiết kế cho tốc độ, tính tương thích và tiết kiệm năng lượng: Bộ xử lý Snapdragon S4 chipset MSM8960 đưa vào hệ thống nền hoàn chỉnh duy nhất của ngành, tích hợp tất cả những công nghệ modem băng rộng di động 2G, 3G và 4G hàng đầu thế giới trên một chip duy nhất. Modem đa chế độ tích hợp mới này được dựa trên kiến trúc tiên tiến, có thể lập trình, với hiệu suất, kích thước và công suất được tối ưu hóa cho sự kết hợp nhanh nhất của các modem sẵn có cho:

 - LTE FDD/TDD (Cat3)

- 3G (DC-HSPA+ Cat 24)

- EV-DO Rev. B

- 1x Advanced

- TD-SCDMA

- GSM/GPRS/EDGE

• Tính linh hoạt kết nối: Cho phép một lộ trình phong phú các đặc điểm nâng cao và tính năng của modem mà có thể thực hiện được bằng phần mềm. Bên cạnh khả năng kết nối băng thông rộng di động, Snapdragon S4 đã tích hợp nhiều công nghệ không dây phổ biến khác, bao gồm:

- Bluetooth 4.0

- GPS (sử dụng đồng thời cả hai mạng GPS và GLONASS)

- WiFi a/b/g/n

• Thoại và dữ liệu đồng thời: Với thiết bị cầm tay LTE, modem 8960 cho phép thoại UMTS/GSM và dữ liệu LTE (CSFB), cũng như thoại CDMA đồng thời với dữ liệu LTE (SVLTE).

Công nghệ đầu thu tiên tiến.

• Gia tăng thông lượng và dung lượng mạng người dùng:

Bên cạnh đó, modem đưa vào thế hệ công nghệ đầu thu tiên tiến mới nhất của Qualcomm, như Q-ICE™, QLIC và gRICE™, giúp cân bằng những tín hiệu nhiều đường và HSPA khi người dùng di chuyển ra ngoài vùng phủ sóng LTE. Với thoại, modem 8960 có thể khởi tạo quay lại mạng chuyển mạch (CS) về UMTS, 1x hoặc GSM khi người dùng đang ở phiên dữ liệu LTE. Giải pháp quay lại mạng CS của Qualcomm thực hiện phiên bản tiêu chuẩn mới nhất - phiên bản 9 với kênh thông tin hệ thống (SI) - để giảm dần thời gian thiết lập cuộc gọi xuống dưới một giây. Tính năng quay lại mạng CS là một tiêu chuẩn được chấp nhận rộng rãi cho chức năng thoại LTE và chuyển vùng toàn cầu.

Hình 7: Ví dụ về sắp xếp theo ngăn

Tích hợp phần cứng và phần mềm.

• LTE đa chế độ/chế độ toàn cầu tích hợp hoàn toàn đầu tiên: Modem của Qualcomm được thiết kế cùng nhau để hoạt động thông minh với các bộ xử lý ứng dụng hiệu suất cao như bộ xử lý Snapdragon S4. Đây là modem đa chế độ LTE/3G đầu tiên của ngành được tích hợp với bộ xử lý ứng dụng trên một nền tảng chip đơn dành cho thiết bị cầm tay, máy tính bảng và các thiết bị tiêu dùng khác.

Modem này là modem đa chế độ LTE/3G thế hệ thứ hai của Qualcomm và việc sử dụng chipset MSM8960 của modem này sẽ bao gồm những tính năng mới nhất của LTE phiên bản 9, như truyền liên mạng SI cho hiệu suất CSFB nâng cao, eMBMS, định vị vị trí nâng cao cho E911, cũng như một vài tính năng dựa trên IMS như VoLTE, SR-VCC, RCS và điện thoại video.

• Khả năng thích ứng thời gian thực cho kết nối mạng

tốt nhất: Bên cạnh tính di động liền mạch giữa các mạng RAT, chipset MSM8960 có thể tự động thực hiện các lựa chọn theo thời gian thực để kết nối với mạng tốt nhất hiện sẵn có - cho dù đó là 3G, 4G/LTE, WLAN hoặc BT. Việc này được thực hiện thông qua ngăn xếp phần mềm trong modem, có tác dụng chủ động xác định và chọn kênh tốt nhất sẵn có cho bất kỳ giao tiếp không dây nào.

• Tối ưu hóa dung lượng tải lên và tải xuống: Phần mềm cũng áp dụng điều khiển lưu lượng theo thời gian thực để tối ưu hóa dung lượng tải lên và tải xuống cho các kết nối trơn tru nhất. Điều này đặc biệt quan trọng cho các ứng dụng kết nối như trò chơi tương tác và truyền tải media, tại đó nhu cầu về dung lượng kết nối thay đổi theo từng lúc, nhưng sự trơn tru và tốc độ vẫn là những yếu tố quan trọng. Modem Qualcomm cũng trải qua quá trình kiểm tra trước mở rộng, kiểm tra tương tác trên mạng và quá trình xác nhận trên mạng. Điều này giúp đảm bảo và loại bỏ nhiễu nhiều vùng để làm tăng đáng kể thông lượng người dùng và dung lượng mạng cho UMTS và CDMA một cách tương ứng.

• Tiết kiệm năng lượng 20 - 30%: Modem đạt được mức tiêu thụ năng lượng thấp thông qua việc sử dụng các phương pháp tiết kiệm năng lượng dựa trên tiêu chuẩn như Kết nối gói tin liên tục (CPC), bên cạnh các kỹ thuật do Qualcomm phát triển như Theo dõi năng lượng trung bình (APT) để quản lý năng lượng và nhiệt hiệu quả hơn, hạ thấp tiêu thụ năng lượng lên đến 20 - 30% dựa trên số liệu trong phòng thí nghiệm nội bộ và thực địa của QCT.

Điều này cho phép các OEM thiết kế các thiết bị nhỏ hơn, mỏng hơn và đẹp hơn với thời gian hoạt động của pin lâu hơn.

Đa chế độ/đa băng tần có nghĩa là phạm vi phủ sóng toàn cầu.

• Hỗ trợ nhiều tần số sóng vô tuyến: Các công nghệ băng thông rộng di dộng đang phát triển ngày càng phức tạp trong việc triển khai chúng. LTE hiện đang được thực hiện tại hơn 40 băng tần sóng vô tuyến khác nhau trên toàn thế giới. Để bổ sung cho dải rộng các tiêu chuẩn modem được hỗ trợ, Qualcomm đã thiết kế nền tảng Bộ xử lý Snapdragon S4 chipset MSM8960 để đáp ứng tất cả các tần số thường được sử dụng (từ 700–2600 MHz) và các băng tần lên đến 20 MHz, cho phép khách hàng giải quyết bất kỳ cơ hội mạng di động nào từ việc thực hiện tần số đơn đơn giản nhất cho đến chế độ toàn cầu đa tần số rộng lớn nhất, cho dù là 4G, 3G hoặc 2G.

 • Xử lý nhiễu tín hiệu: Mặc dù việc hỗ trợ nhiều tần số sóng vô tuyến trên cùng một chipset có thể phát sinh các vấn đề với nhiễu tín hiệu nhưng MSM8960 sử dụng trình độ chuyên môn của Qualcomm trong thiết kế sóng vô tuyến và modem để cho phép sự tồn tại đồng thời của nhiều tần số hoạt động và tình huống về khả năng hoạt động đồng thời của modem.

 • Đa chế độ để chuyển giao trơn tru: Modem “thông minh” đa chế độ của Qualcomm có thể xác định công nghệ mạng tốt nhất sẵn có và thay đổi nhanh chóng và trơn tru sang công nghệ đó theo cách minh bạch với người dùng cuối. Với dữ liệu, modem 8960 sử dụng các tính năng lựa chọn lại, chuyển hướng và chuyển mạch gói (PS) để tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển trơn tru sang EV-DO rằng cùng với tập hợp mở rộng các API được tối ưu hóa cho modem, modem Qualcomm cũng cung cấp một giải pháp đầu cuối tương thích với dải rộng nhất các mạng (công cộng và tư nhân) với tổng trải nghiệm kết nối tốt nhất, đồng thời sử dụng năng lượng pin ít nhất.

Kiến trúc Hexagon DSP™ có thể lập trình

DSP tùy biến: Một đối tác không thể thiếu trong Tổng hiệu suất hệ thống. Bên cạnh việc thiết kế các CPU, GPU và modem tùy biến, Qualcomm cũng thiết kế bộ xử lý tín hiệu số tùy biến riêng của mình (DSP). DSP Hexagon™ là một phần không thể thiếu của bộ xử lý Snapdragon. Hình 8 trình bày sự phát triển và lộ trình của Hexagon DSP.

Hình 8: Sự phát triển và lộ trình của Hexagon DSP

• Mô-đun có khả năng cao, tiêu thụ năng lượng thấp:

Hexagon DSP kết hợp những tính năng tốt nhất của cả hai kiến trúc CPU và DSP để có được bộ xử lý có hiệu suất cao, tiêu thụ năng lượng cực thấp. Sự độc đáo của Hexagon DSP của Qualcomm thể hiện ở sự bổ sung bộ phận quản lý bộ nhớ, hỗ trợ đa xử lý đối xứng và trình theo dõi máy ảo cho khả năng gia tăng. Hexagon DSP được sử dụng trong bộ xử lý Snapdragon S4 có bộ đệm lệnh và dữ liệu L1 dành riêng, bộ đệm L2 dành riêng và được thiết kế sử dụng kiến trúc đa luồng đan xen (IMT), có nghĩa là từng luồng được cung cấp tài nguyên với các bộ đếm và bộ đăng ký chương trình độc lập. Hexagon DSP có khả năng chạy nhiều ứng dụng đồng thời, rất giống với CPU, nhưng nó được thiết kế cho mức tiêu thụ năng lượng cực thấp, được xác định vị trí tối ưu để chia sẻ tải cho các nhiệm vụ đặc biệt như âm thanh, cảm biến, video và cải tiến hình ảnh.

• Quản lý tải hoạt động hiệu quả cao: Bằng việc tận dụng Hexagon DSP trong bộ xử lý Snapdragon S4, Qualcomm có thể đạt được những cải thiện hiệu suất đáng kể mà không phải sử dụng thêm CPU hoặc phải chuyển đổi động nhiệm vụ giữa các lõi mà có thể dẫn đến mất hiệu quả về hiệu suất và năng lượng.

Hiệu quả đa phương tiện nâng cao khi sử dụng tính năng chia sẻ tải DSP. Hexagon DSP có một vai trò quan trọng trong lĩnh vực đa phương tiện. Hầu hết các chức năng đa phương tiện có thể được xử lý hiệu quả hơn bằng cách sử dụng công nghệ DSP của Qualcomm.

• Cải thiện hiệu suất chung của hệ thống: Hexagon DSP được thiết kế để đảm bảo rằng số chu kỳ tính toán cần thiết để thực hiện từng chức năng mang tính có thể dự đoán cao. Mức độ dự đoán cao này đảm bảo rằng Hexagon DSP có độ tin cậy rất cao và tiêu thụ năng lượng thấp trong các ứng dụng đa phương tiện. Khi một chức năng đã được chia sẻ tải sang một DSP trên bộ xử lý Snapdragon S4, chúng không bị ảnh hưởng bởi tải ứng dụng người dùng trên CPU.

• Tiêu thụ năng lượng thấp hơn: Hexagon DSP không chỉ giải phóng các chu kỳ trên CPU, mà còn cải thiện hiệu suất chung của hệ thống bằng việc thực hiện các nhiệm vụ bổ sung như đa phương tiện, cải thiện hình ảnh, tính hiện thực gia tăng và các chức năng đa phương tiện khác.

• Chuỗi công cụ mạnh: khả năng độc đáo của Hexagon DSP là kết quả của việc hòa trộn cả hai kiến trúc CPU và DSP. Điều này cho phép Qualcomm cung cấp chuỗi công cụ mạnh để cho phép lập trình tối ưu bằng các ngôn ngữ bậc cao (C, C++, v.v.) hướng đến các môi trường điều hành thời gian thực mạnh.

• Chương trình tiếp cận DSP: Chương trình tiếp cận DSP của Qualcomm cũng cho phép các OEM và ISV phát triển độc lập các ứng dụng DSP tùy biến nhằm nâng cao hơn nữa hoạt động của bộ xử lý Snapdragon.

Kết luận

Bộ xử lý Snapdragon S4 đưa ra các đổi mới công nghệ quan trọng trong các công nghệ CPU, GPU, Modem và DSP. Phương pháp tiếp cận giải pháp tùy biến và tích hợp cao của Qualcomm cho phép triển khai công nghệ thế hệ tiếp theo ngay trong ngày hôm nay. Bộ xử lý Snapdragon S4 mang đến hiệu suất hoạt động, hiệu quả năng lượng và khả năng mở rộng theo yêu cầu của kỷ nguyên di động mới.

(Nguồn: Qualcomm)