HTC Sensation – Tungviktare med hög upplösning

Qualcomm MSM8260 och Adreno 220

När vi gjorde vår djupdykning i Samsung Galaxy S II konstaterade vi att Samsung är en av få smartphonetillverkare som både designar och tillverkar sina egna mobila systemprocessorer. Samsung Exynos 4210 är en ren Samsung-produkt, något som givetvis har både sina för- och nackdelar.

HTC har ingen egen tillverkning av kretsar, men det företag man jobbat med under längre period, Qualcomm, har ett desto intressantare upplägg. Qualcomm licensierar precis som de flesta övriga kretstillverkare på mobilmarknaden en processorlicens för ARM-arkitekturen. Det som skiljer Qualcomm från exempelvis tidigare nämnda Samsung och NVIDIA är att man inte valt att bygga vidare på ARM:s egna ritningar utan istället kör sitt eget race.

Precis som Intel licensirerar sin x86-arkitektur till AMD så licensirerar ARM sin arkitektur till flera processortillverkare. Vissa av dem, som just Samsung och NVIDIA, använder sig av de färdiga processordesigner som ARM själva tar fram, vilket i dagsläget är Cortex-A9. Medan ett fåtal bygger sin egen processordesign kring sin ARM-licens, något Qualcomm gjort under flera år.

Snapdragon får nytt liv, nu med dubbla kärnor

Qualcomm Snapdragon som blev rikskändis när den lanserades i Google Nexus One använde sig inte av ARM:s klassiska Cortex-A8-design utan byggde på en egen CPU-kärna kallad Scorpion. Även om Scorpion hade en hel del gemensamt med Cortex-A8 var det en egen lösning från Qualcomms sida. Medan de flesta processortillverkare nu går över till den nya Cortex-A9-arkitekturen när man tillverkar sina dubbelkärniga ARM-processorer har Qualcomm faktiskt fortfarande sin Scorpion-arkitektur som grundstomme när man presenterar sin första dubbelkärniga processor i en konsumenttelefon.

Qualcomm MSM8260 – äldre arkitektur, färskare implementering

De tidigare dubbelkärniga systemprocessorer vi kikat på har förutom en extra kärna även använt sig av en färskare arkitektur, jämfört med tidigare enkelkärniga telefoner, som enligt ARM själva ska ge upp till 20% bättre prestanda vid samma frekvenser. Qualcomm i sin tur tar istället och bakar in två Scorpion-kärnor i sin första dubbelkärniga processor på mobilmarknaden. Men även om CPU-kärnorna är lite till åldern har man enligt egen utsago använt sig av en effektivare implementering av sina dubbla kärnor. 

Qualcomm använder sig av en asynkron design vilket kort och gott betyder att de båda processorkärnorna kan arbeta helt oberende av varandra, både sett till spänningar och klockfrekvenser. Vad som rent logiskt sätt kan låta som en uppenbar implementering av två beräkningsenheter är faktiskt inget Cortex-A9-arkitekturen i Exynos 4210 och Tegra 2 kan skryta med. I dessa systemprocessorer tvingas de två CPU-kärnorna arbeta vid samma frekvens och spänning, oavsett belastning. Vilket i teorin inte ger lika effektiv kontroll på kretsens strömförbrukning. 

Qualcomm kan i MSM8260 inte bara ge de två Scorpion-kärnorna olika spänningar och klockfrekvenser, man kan även styra klockfrekvensen på processorns L2-cache separat. Något som ska kunna vara extra effektivt vid tyngre och mer minneskrävande applikationer.

Även om det på pappret kan verka som att Qualcomm mönstrar en undermålig CPU-arkitektur jämfört med den nyare Cortex-A9-designen var Scorpion på flera sett före Cortex-A8 i utvecklingen och bör teoretiskt stå sig ganska väl mot de nya Cortex-A9-kretsarna. Inte minst tack vare sin kraftfullare flyttalsimplementering. 

Som tabellen ovan visar kan Qualcomms systemprocessor mäta sig med de konkurrerande Cortex A9-lösningarna på de flesta punkter. Visst saknar man lite cacheminne och en inte fullt lika utvecklad integrerad flyttalskrets, men dess kraftfullare NEON-implementering och Adreno 220 GPU kan bli ess i skjortärmen.

Adreno 220 har länge varit på Qualcomms läppar och grafikkretsen ska höja ribban rejält jämfört med prestandan vi idag hittar i Adreno 205, tillverkarens flaggskepp som bland annat används i HTC Desire HD och Sony Ericsson Xperia Play. Qualcomm har talat om konsolliknande 3D-prestanda och grafikkretsen stödjer en hel del avancerade shader-effekter som dynamiska skuggor, bump mapping och ljuseffekter. Man stödjer även 3D-spel med och utan stereoskopisk teknik. Qualcomm har tidigare hävdat att Adreno 220 ska ge så mycket som dubbel prestanda mot GeForce ULP, grafikkretsen i NVIDIA Tegra 2. Hur väl detta stämmer ska vi ta reda på i dagens artikel.

En viktig detalj är i övrigt CPU-kretsarnas pipeline. Genom att använda fler steg i sin pipeline kan Qualcomm nå högre klockfrekvenser (Cortex-A8 använde också 13 steg) men samtidigt sjunker prestandan vid en given klockfrekvens. Med andra ord bör exempelvis Samsung Exynos 4210 ge högre beräkningskraft då kretsen arbetar vid samma frekvens som MSM8260. Men enligt Qualcomm är det inte utan eftergifter.

Skenande strömförbrukning i högre klockade Cortex-A9-kretsar

Vi har redan gjort en lite närmare djupdykning i strömförbrukningen på dagens mobiltelefoner och då var vårt primära testobjekt Samsungs Galaxy S II telefon. Världens snabbaste smartphone visade att man genom sitt fokus på hög CPU-prestanda närmast förintade battericeller på löpande band vid maximal belastning och redan då gav vi en smygtitt på Qualcomms presentation av MSM8260-kretsen.

Qualcomm hävdar att man kan erbjuda en lägre strömförbrukning vid samma givna klockfrekvens som konkurrerande lösningar. Inte minst vid 1,2 GHz där Qualcomm MSM8260 och Samsung Exynos 4210 arbetar, här hävdar Qualcomm att konkurrenternas strömförbrukning skenar iväg 75% jämfört med Snapdragon. Detta är givetvis uppgifter som ska tas med en nypa salt, men vi ska ta en närmare titt på detta i våra prestandatester senare i artikeln.

Nu är det istället dags att syna HTC Sensation i sömmarna och vi hoppar raskt vidare med specifikationslistan.