U prethodnom tekstu kojim smo pokrili osnovne pojmove koji se vežu uz smartphone procesore spomenuli smo i nekoliko imena proizvođača koji su najpopularniji. U ovom članku ćemo se osvrnuti na vjerojatno i najpopularnijeg proizvođača „System-on-chip“ sustava – Qualcomm.
Qualcomm je ponešto drugačiji od ostalih proizvođača SoC-ova zbog toga što prilikom projektiranja svojih procesora ne koristi referentni ARM dizajn, već razvija svoj vlastiti. Kao što smo u prijašnjem tekstu naveli – svi korisnici ARM licence mogu izabrati neki od referentnih dizajna koje ARM isporučuje s licencom i u sklopu SoC-a ostale komponente upakirati po želji. No, Qualcomm je odlučio modificirati originalni ARM Cortex A8 dizajn i napraviti određena poboljšanja za koja smatra da nedostaju originalnom dizajnu. Od te izvedenice Cortexa A8 nastao je Scorpion procesor.
Promjene koje je Qualcomm unio u svoj dizajn čipa donijele su mobitelima koje pokreće Scorpionov procesor teoretski brže multimedijske operacije, kao i minimalno smanjenje potrošnje baterije u odnosu na nemodificiranu verziju Cortexa A8, kakvu npr. koristi Texas Instruments. Qualcommovi inženjeri su u SoC dodali fizičke komponente koje izvršavaju hardversko kodiranje/dekodiranje HD videa, pa je samim time i mobitelima s manjom frekvencijom glavnog procesora omogućeno snimanje punog HD videa.
Nasljednik Scorpiona je Krait, a oba procesora su bazirana na ARMv7 setu instrukcija. Razlika je u tome što je Scorpion izvedenica Cortexa A8, dok je Krait iznikao iz originalnog dizajna Cortexa A15, uz slične modifikacije koje su primijenjene na Scorpionu.
Ipak, najpoznatiji naziv koji se vezuje uz Qualcomm je svakako – Snapdragon.
Snapdragon predstavlja ime cjelokupnog SoC-a, koji, kako smo i ranije napomenuli, osim procesora objedinjuje puno drugih komponenti u jedan čip. Ovaj se SoC dijeli u nekoliko serija koje se označavaju oznakama S1-S4. Kako je i kod ovih stvari uobičajeno – S1 predstavlja najslabiji/najsporiji SoC, a veći brojevi donose brže, odnosno skuplje varijante.
Osim glavnih serija, postoje i oznake podserija koje su definirane formatom od tri slova i četiri broja. Tako su prve serije bila označavane slovima QSD, a novije MSM. Što se brojčanog dijela tiče, Qualcomm obično postavlja na prvo mjesto broj 8 (8xxx) – ako se radi o SoC-u koji se ugrađuje u high end uređaje, a u slučaju da se radi o jeftinijoj varijanti, oznaka SoC-a bit će u formatu 7xxx. Drugi broj govori o vrsti mreže za koju je projektiran mobitel (2 – GSM mreža, 6 – CDMA mreža).
Zadnja dva broja daju informaciju o grupi u koju pripada brzina procesora. Tako je primjerice MSM8255 namijenjen za high end GSM uređaje uz frekvenciju glavnog procesora od 1GHz, a MSM8260 sadrži dvojezgreni procesor brzine 1.2 GHz, dok je MSM8270 zadužen za oznaku Kraita u posljednjoj glavnoj grupi – S4.
Scorpion ima dvije priručne memorije – L1 i L2. L1 se sastoji od dvije banke od 32 kB, dok je L2 cache veličine 256 kB, odnosno 512 kB u dvojezgrenoj varijanti. Krait drastično podiže ove brojke te čak i uvodi dodatnu priručnu memoriju – L0 koja ima kapacitet 4 + 4 kB, L1 32 kB, a L2 od 1MB u dvojezgrenoj inačici, odnosno 2 MB u četverojezgrenoj.
Pregled grupa Snapdragona
S1 je procesor, izrađen u 65 nm tehnologiji, a najčešće se koristio u posljednjoj generaciji, sada već pokojnog Windows Mobile OS-a. Uglavnom se radilo o QSD8250 SoC-u unutar kojega je bio 1 GHz Scorpion procesor. No, osim Windows Mobilea, ovaj SoC se ugrađivao i u iznimno popularne Android uređaje kao što su HTC Desire, Nexus One i HTC Evo.
S1 SoC je podržavao ekrane rezolucije do 720p, kao i snimanje/reprodukciju u istoj rezoluciji. Također je i imao podršku za kamere do 12 Mpx.
Nasljednik S1 je naravno S2 koji je izrađen u 45nm tehnologiji što je dovelo do smanjenja potrošnje i zagrijavanja i omogućilo povećanje radnog takta glavnog procesora. S2, najčešće u MSM8x55 varijanti, s odgovarajućim 1GHz Scorpion procesorom se ugrađivao u širok raspon Android uređaja, kao što su HTC Desire HD, Desire S i prvu generaciju Sony Ericsson Xperia uređaja. Kasnije je izdana poboljšana verzija SoC-a MSM8x55T koja je svoje mjesto pronašla u prvoj seriji Windows Phone uređaja. S2 je imao podršku za jednake rezolucije kamera/ekrana kao i S1, uz nadogradnju grafičkog čipa i podršku za HSPA+ brzinu prijenosa podataka.
S1 i S2 Snapdragon SoC-ovi sadrže procesore koji su jednojezgreni, a imaju frekvenciju rada do 1.5 GHz.
Nakon S1 i S2, logično je da dolazi i S3. Upravo je S3 prvi Qualcommov SoC koji se mogao pohvaliti procesorom sa dvije jezgre. Kao i kod prethodnik, tehnologija izrade je ostala 45nm, a glavni procesor – Scorpion je i dalje baziran na originalnom Cortex A8 dizajnu.
U ovom segmentu razvoja, Qualcomm je kaskao za konkurencijom, jer su ostali proizvođači predstavili svoje dvojezgrene čipove koji su imali referentni dizajn novijeg i efikasnijeg Cortex A9 procesora. S3 u podgrupi MSM8260 je ugrađen u Android mobitele: HTC Sensation, HTC Evo 3D i u nekim varijantama Samsung Galaxya S2.
S3 podržava ekrane do rezolucije od WSXGA (1440x900), kao i 1080p snimanje/reprodukciju videa. Osim toga omogućena mu je podrška za stereoskopsko snimanje 3D slika i to do maksimalne rezolucije od 16 Mpx.
Najnoviji i najbolji proizvod Qualcomma je S4. U ovoj iteraciji SoC-a dolazi do zamjene glavnog procesora te je Scorpion svoje mjesto prepustio novijem Kraitu. Krait se odlikuje sa četiri jezgre od kojih svaka može raditi na taktu od 2.5 GHz. Tehnologija izrade je 28nm što nam i otkriva zbog čega su moguće tako velike brzine procesora.
S4 podržava i brze LTE podatkovne konekcije, 1080p ekrane, čak tri kamere do rezolucije od 20 Mpx, Bluetooth 4.0, Dolby 7.1 zvukovni sistem i do četiri mikrofona.
Najpoznatiji predstavnik Kraita je svakako HTC-ov One XL.
GPU
GPU u mobitelu izvršava slične radnje kao i grafička kartica u računalima. Potreba za dodatnim grafičkim čipom se javila nakon popularizacije kompleksnijih igara na prijenosnim uređajima, ali i sve zahtjevnijeg grafičkog sučelja. Upravo zbog postojanja ovog čipa, u novijim verzijama Android sustava sučelje se iscrtava pomoću njega, oslobađajući time glavni procesor od tih zahtjevnih zadaća, a kako bi mogao nesmetano izvoditi ostale operacije. Zbog toga je i sučelje puno fluidnije, jer ne dolazi do onog poznatog zapinjanja koje se uglavnom događalo zbog opterećenosti glavnog procesora iscrtavanjem sučelja i ostalim pozadinskim radnjama. Dobro je napomenuti da iOS od svoje prve verzije koristi pomoć GPU-a u prikazu sučelja.
No, vratimo se Qualcommu. Ovaj proizvođač u svoje SoC proizvode ugrađuje GPU čip koji se naziva Adreno. Adreno je Qualcommova tehnologija koju su otkupili od AMD-a, a izvorno se nazivala ATI Imageon, no nakon što je AMD kupio ATI, odlučili su prodati ovu tehnologiju Qualcommu.
Postoji 7 različitih verzija Adreno GPU-a; od najstarijeg Adreno 130, sve do posljednjeg krika tehnologije – Adreno 320 koji se ugrađuje uz najnovije S4 Krait procesore.
Prednosti i nedostaci
Detaljnije usporedbe s ostalim SoC-ovima ćemo donijeti na kraju ove serije članaka, ali svakako treba istaknuti jedan detalj. Naime, za razliku od konkurencije, Qualcomm u sklopu svojeg rješenja isporučuje i 2G/3G modem koji osim podatkovne veze služi i za prijenos glasa te samim time proizvođači ne moraju ugrađivati dodatni modem. Upravo zbog toga većina tvrtki za koje se smatra pionirima ove industrije ne koriste Qualcomm rješenja (ili po potrebi uklone isporučeni modem). Razlog je u tome što su kroz godine razvoja mobitela kreirali i svoje modeme koji u svakom slučaju rade pouzdanije od relativno nedavno razvijenih Qualcommovih.
U sljedećem članku ćemo se osvrnuti na OMAP SoC kojega je izrađivao Texas Instruments.
