Snapdragon 8 Gen 1: Los Detalles de su Arquitectura a fondo
Estamos en Hawái en el Snapdragon Summit 21, en concreto en el evento de presentación de los nuevos Snapdragon 8 Gen 1 de Qualcomm. Esta nueva generación incluye numerosas novedades a nivel técnico, pero también estrenan la nueva nomenclatura con la que Qualcomm pasará a llamar a las distintas líneas de SoCs Snapdragon para distintas tareas y usos.
El Snapdragon 8 Gen 1 está llamado a ser el procesador más potente de la compañía para dispositivos móviles, y convertirse en el buque insignia del mercado de smartphones con Android, sustituyendo al actual Snapdragon 888+ dentro del catálogo de la compañía.
A modo de resumen de lo que vamos a ver a lo largo del artículo tenemos la siguiente imagen en forma esquemática. Los 8 núcleos Kryro personalizados de CPU, ahora con la inclusión de la arquitectura ARM Cortex-X2 en los núcleos más potentes junto con núcleos A710 y A510, promete un extra de un 20% más de rendimiento en capacidad de procesamiento, al mismo tiempo que el consumo se reduce al 30%.
El Snapdragon 8 Gen 1 estará fabricado siguiendo el proceso de 4 nanómetros, uno de los más avanzados de la actualidad, lo que también ayuda a ese aumento de rendimiento y de eficiencia respecto de la generación anterior, que estaba fabricada a 5 nanómetros.
La nueva GPU Adreno también mejora respecto de la pasada generación, aún más que la parte de CPU gracias a un 30% más de rendimiento junto a un 25% de eficiencia en el consumo. Esta reducción de consumo se calcula teniendo en cuenta el aumento de rendimiento, por lo que la eficiencia de este nuevo chip será considerablemente mayor que el actual Snapdragon 888 y su variante Plus que hemos podido probar en terminales como el ASUS ROG Phone 5S.
Tendremos más rendimiento en tecnologías como Vulkan, soporte para VRS y otras tecnologías que desgranaremos más adelante.
La capacidad de cómputo en tareas de Inteligencia Artificial también verá un incremento considerable de cuatro veces el rendimiento de la pasada generación gracias a la séptima generación del motor AI Engine. Además, la tercera generación del Sensing Hub permitirá realizar tareas persistentes con un bajo consumo, incluyendo aceleración de IA o incluso mantener la cámara siempre encendida con el mínimo desgaste energético. Otras funciones extra incluyen nuevas tecnologías de seguridad también.
En cuanto al aspecto de captura audiovisual, el ISP del Snapdragon 8 Gen 1 cuenta con 18 bits, permitiendo la transferencia de 4.096 veces más datos desde la cámara a 3,2 Gigapíxeles por segundo, con soporte para vídeo 8K HDR y un rendimiento superior en condiciones de poca luz.
Naturalmente, no le faltará conectividad 5G de alta velocidad, incluyendo soporte para hasta 10 Gbps a través de red móvil con el Snapdragon x65 como módem, además de conectividad WiFi 6E mediante el sistema de conectividad FastConnect 6900 con 3,6 Gbps de ancho de banda máximo.
No faltarán tampoco funciones avanzadas de seguridad que permitirán desde evitar el robo de datos en redes falsas, hasta poder utilizar el móvil para crear NFT de manera segura o incluso poder usar el Smartphone como un sistema seguro de llaves para el coche o para llevar nuestros documentos privados como DNI o pasaporte gracias al estándar Android Ready Se
Características Técnicas del Snapdragon 8 Gen 1
- CPU Kryo:
- 1 x ARM Cortex-X2 a 3 GHz.
- 3 x ARM Cortex-A710 a 2,5 GHz.
- 4 x ARM Cortex-A510 a 1,8 GHz
- Hasta 16 GB LPDDR5-3200 MHz.
- GPU "Adreno":
- Vulkan 1.1.
- HDR 10 bits Rec 2020.
- Renderizado Volumétrico.
- Adreno Frame Motion Engine.
- Renderizado basado en físicas.
- Aceleración H.265 y CP8.
- ISP "Spectra" de 18 bits.
- 3,2 Gbps.
- Captura 8K HDR + fotos 64 MP.
- Captura 4K a 120 FPS.
- Soporte para 200 MP.
- Hasta tres cámaras de 36 MP a 30 FPS.
- Cámara lenta 720p a 960 FPS
- DSP Hexagon para IA.
- Hexagon Tensor Accelerator
- Hexagon Vector eXtensions
- Hexagon Scalar Accelerator
- Carga Quick Charge 5.
- Sensing Hub.
- 5G a 10 Gbps de bajada y 3,5 Gbps de subida.
- WiFi 6E a 3,6 Gbps.
- Seguridad:
- Trust Management Engine.
- Sensor de huellas sónico.
- Hypervisor.
- WES.
- Fabricado a 4 nanómetros.
El corazón del Snapdragon 8 Gen 1 lo encontramos en su parte de CPU pura. En esta ocasión, Qualcomm ha integrado su CPU Kryo dotándola de tres arquitecturas Cortex de ARM adaptadas específicamente para este procesador: ARM Cortex-X2, ARM Cortex-710 y ARM Cortex-A510.
Estas tres arquitecturas son las más recientes presentadas por ARM, y darán vida al que está destinado a convertirse en el procesador más potente del mundo para Smartphones Android.
El Snapdragon 8 Gen 1 tiene 8 núcleos distribuidos en tres subgrupos o clústeres. El primer grupo está formado por un único núcleo, pero se trata del núcleo más grande y potente, basado en la arquitectura ARM Cortex-X2 a una velocidad de 3.0 GHz.
Esté núcleo está dedicado a aquellas tareas y momentos donde se necesita el máximo rendimiento, y se encuentra separado de los demás para poder aprovechar toda la energía y potencia necesaria. Ofrece un rendimiento un 16% superior a la arquitectura Cortex X1 en cálculo de enteros y el doble en tareas de machine learning. Funciona a 64 bits.
El siguiente clúster del Snapdragon 8 gen 1 es el formado por tres núcleos Cortex-A710, siguiendo la arquitectura de diseño big.LITTLE. Estos núcleos sustituyen a los anteriores Cortex-A78 y forman parte del grupo orientado a rendimiento multinúcleo. Están basados en las instrucciones ARMv9.0-A y corresponderían a la parte "big" del diseño big.LITTLE, es decir, el de más rendimiento de los dos grupos.
Esta arquitectura es capaz de mostrar un 10% más de rendimiento que A78, al mismo tiempo que reduce su consumo en un 30%. En el caso del Snapdragon 8 Gen 1, funcionarán a 2,5 GHz.
Finalmente, la parte "LITTLE" de la arquitectura big.LITTLE estará formada por cuatro núcleos con la nueva arquitectura Cortex-A510 de ARM. Estos núcleos funcionarán a una velocidad de 1,8 GHz y serán los encargados de aumentar la eficiencia del conjunto en tareas que no requieran tanta potencia.
Estos núcleos están optimizados para 64 bits exclusivamente y permiten la ejecución de tareas más básicas sin consumir demasiado. Respecto de la arquitectura predecesora, Cortex-A55, consiguen un aumento de rendimiento del 10% con un consumo un 20% menor en cálculo.
Estos núcleos irán acompañados de memoria LP-DDR5 con soporte para 3.200 MHz y un máximo de 16 GB de capacidad. Atrás queda el soporte para LPDDR4 de sus predecesores.
Como no podía ser de otra manera, el Snapdragon 8 Gen 1 será uno de los máximos exponentes de la plataforma Snapdragon Elite Gaming con tecnologías como HDR, Variable Rate Shading Pro o renderizado volumétrico como si de un ordenador de sobremesa gaming se tratara.
Para ello, se basa en una nueva GPU Adreno que promete un 30% más de rendimiento, con una reducción de consumo en un 25%. Esto no significa que al mismo rendimiento tengamos un 25% menos de consumo, sino que se consigue reducir ese nivel de consumo al mismo tiempo que rinde un 30% más que la generación anterior. Con estas mejoras, los smartphones gaming dotados de este procesador podrán ejecutar juegos más rápido y con mayor vida útil de batería, además de calentarse menos.
Adreno Frame Motion Engine es un sistema por el que la GPU Adreno del Snapdragon 8 Gen 1 es capaz de generar el doble de FPS manteniendo el mismo consumo, mientras que la tecnología Variable Rate Shading Pro permitirá a los desarrolladores mantener un control de los gráficos y rendimiento al más bajo nivel.
También se incluye soporte para renderizado volumétrico para mayor realismo, una tecnología propia de gráficas de ordenadores.
El Adreno Control Panel traerá al mercado móvil funciones de control y monitorización propias del sector del PC Gaming, con limitación de FPS, aplicación de filtros como el Anisotrópico, cambio de resolución al vuelo y muchas más opciones que no dejan de ser un indicativo de cómo el mercado del gaming en móviles va madurando cada vez más rápido.
Todo ello se optimiza para desarrolladores pertenecientes al programa Snapdragon Studios, donde encontramos a las desarrolladoras más importantes del mundo como Epic Games, Ubisoft, EA, 2K, Microsoft, Square Enix, Sega y muchas más. De hecho, el Unreal Engine 5 tendrá una versión para smartphones que llegará a dispositivos con Snapdragon el próximo año.
La fotografía y vídeo son dos aspectos muy importantes en cualquier smartphone, y más en aquellos de gama alta hacia los que se orienta el Snapdragon 8 Gen 1. El próximo nivel de captura de fotos y vídeos pasa por el uso de distintos sensores cada vez más grandes, aplicaciones de IA para mejorar el resultado y la llegada de la grabación 8K.
La plataforma Snapdragon Sight con ISP Spectra de nueva generación se convierte en el primer ISP con 18 bits, lo que significa que puede gestionar 4096 veces más datos de la cámara que los modelos anteriores. Este ISP integrado es capaz de procesar 3,2 gigapíxeles por segundo, por lo que significa que es posible capturar 240 imágenes de 12 megapíxeles por cada segundo. Si comparamos con el anterior modelo, significa que puede capturar el doble de imágenes por segundo.
El Snapdragon 8 Gen 1 soporta sistemas de triple cámara de 30 MP sacando capturas a 30 FPS sin lag en el disparador. Sistemas de cámaras con un sensor de 108 MP o combinaciones de 54+32 MP también son capaces de capturar 30 imágenes por segundo. En total, es capaz de capturar fotografías de 200 megapíxeles.
Qualcomm promete también un "modo noche" hasta cinco veces mejor respecto de pasadas generaciones gracias a este ISP. Habrá que verlo en pruebas reales, pero el modo noche suele ser una de las tecnologías que más sufren a la hora de conseguir nuevos resultados, por lo que un salto así de rendimiento podría dar lugar a una nueva generación de móviles orientados a fotografía.
En cuanto a captura de vídeo, tenemos el soporte muy llamativo para grabación de vídeo 8K con HDR 30 FPS, incluso es capaz de sacar fotografías de 64 megapíxeles mientras graba a esa resolución. Soporta captura HDR10+, HDR10, HLG y también Dolby Vision, por lo que las tecnologías más avanzadas de captura de vídeo HDR están soportadas. Si "bajamos" la resolución a 4K, podremos grabar vídeos a 120 FPS. Soporta grabación de gama Rec.2020 y grabación de fotos y vídeos a 10 bits.
No podía faltar tampoco el soporte para cámaras lentas, con hasta 960 FPS de capturas a 720p. Además, se incluyen tecnologías de efectos de bokeh o desenfoque de fondo a tiempo real en vídeos gracias al Bokeh Engine, compatible con grabación a 4K. Hemos podido comprobarlo en la demo que la compañía nos ha enseñado.
Otra tecnología interesante es el reconocimiento de escenas y mejoras con Inteligencia Artificial, y también el motor UltraWide para mejorar la captura de fotografías con gran angular, corrigiendo a tiempo real la distorsión de los bordes o las aberraciones cromáticas.
La Inteligencia artificial también es capaz de acelerar el análisis de vídeo, detectando el movimiento entre frames y generando nuevos frames, algo útil tanto a la hora de aumentar el número de FPS de un vídeo como a la hora de codificar o decodificar de manera más eficiente.
Además, la combinación del ISP Spectra con el módulo Sensing Hub, encargado de gestionar distintos tipos de sensores con el mínimo de consumo, también permitirá mantener la cámara siempre encendida, ofreciendo nuevas funciones de seguridad. Por ejemplo, se podría tener un sistema de seguridad extra que solo dejará utilizar el smartphone si estamos nosotros delante.
Otros sistemas de fotografía ayudados por IA que Qualcomm ha mostrado en el evento son, por ejemplo, un prototipo de Smartphone capaz de tomar fotografías y vídeos panorámicos a tiempo real. La idea se basa en dos cámaras de alta resolución que el Snapdragon gen 1 es capaz de gestionar por separado y unificar bajo una única captura de alta resolución.
En este ejemplo, tenemos capturas de 9152 x 2440 píxeles, algo más de 22 megapíxeles de imagen panorámica creada a tiempo real a partir de dos cámaras.
Aunque se trata de un prototipo, Qualcomm busca con ello instar a los fabricantes a que desarrollen sistemas de múltiples cámaras, con resoluciones menores, pero que permitan gracias al Snapdragon 8 Gen 1, crear fotografías y efectos como estos.
La inteligencia Artificial ha sido una de las tecnologías que más se ha popularizado y avanzado en los últimos años, y el Snapdragon 8 Gen 1 no se ha quedado atrás. Qualcomm ha integrado su AI Engine de 7ª generación en este nuevo SoC, con el doble de potencia en su Tensor Accelerator respecto de la generación anterior. En total tenemos cuatro veces más rendimiento que su predecesor.
A esto ayuda también el uso del doble de capacidad de memoria compartida que a la que tenía acceso el Snapdragon 888. Las funciones de IA que soporta el Snapdragon 8 Gen 1 van desde mejora y filtros de imagen, asistencia personal al lenguaje, diagnósticos médicos basándose en la voz del usuarios.
El Hexagon Processor de nueva generación es el encargado de procesar la mayor parte de aplicaciones de Inteligencia artificial, ayudado por el Sensing Hub, un pequeño módulo de bajo consumo encargado de monitorizar distintos sistemas y sensores y que ahora se ayuda también de la Inteligencia artificial.
En las demos que nos ha enseñado Qualcomm podemos ver como el Snapdragon 8 Gen 1 puede utilizar IA para reconocer todo tipo de elementos a la vez en un vídeo. En este caso es capaz de detectar el movimiento total de una persona mientras de fondo puede reconocer rostros al mismo tiempo.
El sonido también se puede beneficiar de la IA. Qualcomm nos ha realizado fistintas demostraciones donde sus prototipos con el Snapdragon 8 Gen 1 aplicaban distintos efectos y mejoras de sonido. Por ejemplo, si estamos hablando por voz con dos dispositivos a la vez en una aplicación tipo Discord, pueden aparecer ecos y bucles de audio si el micrófono de uno capta el mismo audio que genera otro.
El Snapdragon 8 Gen 1 puede detectar ese audio y mediante IA, eliminar esos ecos y bucles y hacer que la conversación sea clara.
También han demostrado el poderío de este SoC a la hora de eliminar ruidos externos, con una prueba donde se escuchaba al mismo tiempo un altavoz, bolsas de patatas fritas siendo apretadas al lado del micrófono o incluso un ukelele. El Snapdragon 8 Gen 1 era capaz de aislar esos sonidos y eliminarlos.
El Snapdragon 8 Gen 1 integra el módem 5G más avanzado de Qualcomm, el Snapdragon X65, un modelo que batió records al convertirse en el primer módem 5G del mundo en alcanzar los 10 Gbps de velocidad con este tipo de conectividad.
El Snapdragon X65 5G soporta conectividad Sub-6GHz y mmWave, y todo integrado en el nuevo Snapdragon 8 Gen1. Tampoco le falta Uplink Carrier Aggregation y naturalmente modo Standalone para poder alcanzar esas velocidades.
En subida alcanza unos destacables 3,5 Gbps, mucho más que la gran mayoría de conexiones de fibra domésticas en el mundo. De hecho, hemos podido ver en directo una llamada 5G transmitiendo vídeo 8K gracias a este ancho de banda.
Además, el módulo FastConnect 6900 que también llega con e Snapdragon 8 Gen 1, incluye soporte WiFi 6E con una velocidad de nada más y nada menos que 3,6 Gbps para poder aprovechar al máximo este nuevo estándar de conectividad inalámbrica que poco a poco se va extendiendo a routers y dispositivos del mercado.
Finalmente, la conectividad USB-C de los terminales con este SoC será de tipo 3.1.
El Snapdragon 8 es el primer SoC de Qualcomm que integra un motor dedicado a ello, el Trust Management Engine. Se trata de una plataforma que añade una capa extra de seguridad para asegurarse que aplicaciones y servicios no accedes o se saltan otras medidas de seguridad.
Otra funcionalidad llamativa a la hora de seguridad y verificación es el soporte para "acuñado" de NFT. Permitiendo la creación y verificación, o incluso publicación de nuevos NFT relacionados con cualquier tipo de creación a través de aplicaciones y de la Trust management Engine
También es el primer SoC móvil que soporta el estándar Android Ready SE para poder ser utilizado como dispositivo de desbloqueo de coches, documentos privadas, etc.
Otra funcionalidad integrada en el Qualcomm Secure Processing Unit es el soporte para iSIM, de tal forma que se pueda utilizar el smartphone sin necesidad de tarjeta SIM física.
En el Snapdragon Summit 21, la compañía nos mostró algunas de las funciones de seguridad que la compañía ha desarrollado e integrado en el Snapdragon 8 Gen 1. Según comentaban, en China y otros países asiáticos se están multiplicando unos tipos de ataques informáticos basados en la creación de redes móviles falsas cuya finalidad es la de capturar información privada de los usuarios.
Combinando el propio Módem Snapdragon con el SoC, es capaz de detectar este tipo de redes que intentan que el dispositivo se conecte a ellas, incluso aplicando distintas contramedidas para evitar la conexión y robo de datos. Esto funciona tanto en sistemas que emulen redes a través de 2G, 3G, 4G y también 5G.
Qualcomm ha integrado tras las últimas tecnologías en este Snapdragon 8 Gen 1. La inclusión de motores avanzados de IA de nueva generación, núcleos ARM Cortex-X2 o A710 y A510, un ISP capaz de mover vídeos 8K HDR al mismo tiempo que realiza fotografías de 64 Megapíxeles, o una GPU con tecnologías propias de PC Gaming son algunas de las novedades que hemos visto que integra el nuevo buque insignia de la compañía.
Está claro que, más allá de la potencia bruta de la CPU, hoy en día hay un gran número de avances en Inteligencia Artificial, un campo que está aplicándose en multitud de funciones que puede realizar un smartphone, incluyendo la fotografía o el vídeo. Ahí entran también nuevos modos de captura de imágenes y vídeos, por ejemplo el soporte 8K HDR, o los distintos efectos de reconocimiento de movimiento, rostros y demás que hemos visto acelerados por IA. Todas estas tecnologías colocarán al Snapdragon 8 Gen 1 en una posición privilegiada dentro de los SoC para smartphones tope de gama.
Sin embargo, la competencia parece que será muy dura en esta generación. MediaTek ya mostró su Dimensity 9000 con unas especificaciones similares, también fabricado a 4 nanómetros, con una arquitectura big.LITTLE con una distribución idéntica (1 x Cortex-X2, 3 x Cortex-A710 y 4 x Cortex A510), y encima parece que con más velocidad, ya que llegarán a 3,05 GHz, 2,85 GHz y 1,8 GHz respectivamente.
Posiblemente, donde se libre la batalla más importante sea en GPU, IA e ISP. Campos donde la competencia también está apostando fuerte, ya sea MediaTek con el mencionado chip o el Samsung Exynos 2200 con GPU AMD RDNA2 con soporte para Raytracing y nuevas tecnologías. De hecho, este salto de rendimiento en la competencia podría ser una de las razones por la que Qualcomm ha estado más comedida este año en el Snapdragon Summit 21 a la hora de dar especificaciones concretas o más detalles.
De lo que no hay duda es que el 2022 será un año muy movido e interesante para los amantes de la tecnología móvil, con una competencia feroz entre los distintos fabricantes de chips y de smartphones. Será interesante ver qué fabricantes se decantan por unos u otros modelos a la hora de lanzar sus modelos más punteros.