Gerucht: Samsung werkt aan eigen gpu voor Exynos-socs

Samsung werkt aan een eigen gpu voor Exynos-socs. Dat meldt Samsung-fansite SamMobile. Samsung zou een eigen gpu willen ontwikkelen, omdat de fabrikant niet tevreden is over ARM's nieuwe generatie Mali-gpu's.

Het is onduidelijk wanneer de nieuwe gpu's in telefoons en tablets zouden verschijnen, meldt SamMobile. Samsung heeft de Mali-T604-gpu gebruikt in de Exynos 5 Dual-soc in de Google-tablet Nexus 10, maar voor de Galaxy S4 met Exynos 5 Octa-soc is dat gewijzigd naar een PowerVR-gpu van Imagination. Dat is volgens SamMobile gebeurd vanwege het energieverbruik van de nieuwe Mali-gpu's: dat zou te hoog zijn.

Samsung heeft grote problemen met zijn nieuwe processors, zo stelt de van oorsprong Nederlandse Samsung-fansite in het stuk, dat is geschreven door een gastauteur, een Luxemburgse ontwikkelaar. Zo was het de bedoeling dat de Exynos-soc in veel meer varianten van de Galaxy S4 zou worden gebruikt: zo zijn er firmwares gemaakt voor onder meer Europa en Japan. Uiteindelijk kwam de variant met octacore-soc alleen uit in thuisland Zuid-Korea. Niet alleen de soc is op het laatste moment aangepast: in firmwares van de Galaxy S4 zijn drivers te vinden voor onder meer een andere touchscreen-controller en led-controller die later zijn vervangen voor andere onderdelen.

Bovendien heeft Samsungs processortak grote moeite om producten op basis van Cortex A15 uit te brengen. A15 biedt betere prestaties dan Cortex A9, maar vraagt ook meer energie. Daarom bedacht ARM big.LITTLE, waarbij krachtigere A15-processorkernen worden bijgestaan door zuinigere Cortex A7-kernen. Samsung heeft gekozen voor de minst gunstige implementatie van big.LITTLE, omdat de benodigde Cache-Coherent-Interconect niet functioneel is in de Galaxy S4. Daardoor kunnen of de Cortex A15-kernen of de A7-cores gebruikt worden, maar geen mix van beide tegelijkertijd. Daardoor is de accu snel leeg bij intensieve taken als gaming.

Voor toekomstige producten als tablets en de komende Galaxy Note III zou Samsung daarom vertrouwen op andere processormakers. Terwijl de Note III voorzien zou worden van een Snapdragon 800 van Qualcomm, zou Samsung zijn Tab 3 10.1 willen voorzien van een Atom Clover Trail+ van Intel.

Qualcomm is dankzij zijn eigen Krait-microarchitectuur dominanter dan ooit op de markt voor high-end smartphones. Texas Instruments ontwikkelt zijn Omap5-processors niet meer, terwijl er nog geen telefoon is verschenen met Nvidia's Tegra 4. Intels processors zijn nog niet krachtig genoeg voor high-end modellen. Er zijn naast de Zuid-Koreaanse Galaxy S4 geen smartphones verschenen met op Cortex A15 gebaseerde processors. Onder meer Samsung, HTC, Sony, LG en Nokia gebruiken in hun duurste modellen Qualcomms producten.

Reacties (35)

Offtopic: dit is een interessant verhaal wat ik nog niet eerder had gelezen over een verkeerde implementatie van een big.little toepassing. Dat is informatief en geen copy paste van een reguliere nieuwssite.

Ontopic:
Ik denk dat Qualcomm best visionair was met het ontwikkelen van Krait. Ze hebben bepaalde functies van A15 overgenomen, maar de relatieve zuinigheid van de A9 weten te behouden. De Snapdragon 800 is ook echt een beest, net als de 600. Die zijn meer dan rap genoeg.
Alleen bij Samsung wist de Touchwiz deze toch nog op de knieën te brengen, waardoor er haperingen zijn. De implementatie van een andere processor op het laatste moment erin zetten laat duidelijk zien dat de optimalisatie voor andere processors beter mag bij Samsung. De volgende generatie Exynos zal zodoende ook nog enige tijd op zich laten wachten wat jammer is voor de concurrentie. Nvidea met hun Tegra serie hebben teleurgesteld, Texas instruments is gestopt en Intel is in feite een dure optie. Deze factoren spelen allemaal in bij Qualcomm waardoor deze minder snel hoeven te innoveren. Is er nog niets bekend van een nieuwe opvolger van Krait?

De Krait in de Snapdragon 600 en 800 is al Krait versie 2. De originele Krait zit oa in de Snapdragon Pro, is iets langzamer per kloktik en heeft lagere maximumsnelheden.

Daar heb je een punt DitisKees, maar ik bedoel een geheel vernieuwde processor vanaf de grond af aan ontwikkeld. De 600 en 800 zijn een doorontwikkeling, vergelijkbaar met het tick tock systeem van Intel waarbij deze kraits dan de tock zijn. Dus de vraag is waar blijft een aankondiging van een nieuwe tick.

Die "tick" zou dan het bakken van Krait 400-core chips op TSMC's 20nm node zijn.

Intel heeft de afgelopen dertig jaar geen nieuwe cpu vanaf de grond ontwikkeld, elke chip is een doorontwikkeling van een vorige.

(edit: o ja helemaal vergeten, Itanium was idd compleet nieuw. Ironisch genoeg hebben allerlei Itanium features als hyperthreading en VT-x weer wel hun weg naar de huidige x86 architecturen gevonden)

[Reactie gewijzigd door Dreamvoid op 2 juni 2013 00:29]

Itanium is tussen 1989 en 2000 ontwikkeld, en compleet from-scratch.

terwijl er nog geen telefoon is verschenen met Nvidia's Tegra 4

Das ook niet zo gek, Tegra 4 is een tablet/netbook chip, het heeft geen baseband en is veel te snel/onzuinig voor een telefoon. Tegra 4i is de telefoonchip, maar die komt pas eind dit jaar.

Maar Samsung heeft inderdaad al een tijdje problemen met Exynos 5, de 5250 die oorspronkelijk in de S3 had moeten zitten was een jaar te laat en veel te onzuinig (max 8 Watt), en de 5410 die de problemen zou moeten oplossen (andere gpu en Big.Little) haalt het nu ook niet, geen enkele ander OEM gebruikt ze, en zelfs Samsung niet buiten wat excuus-S4's in Korea. Voor de telefoon divisie geen probleem, die kloppen wel bij Qualcomm en Intel aan, maar voor Samsung als geheel natuurlijk niet helemaal volgens plan.

Wat ik vooral interessant zou vinden is *waarom* de chipdivisie zo beroerd presteert. Ligt het probleem bij de Samsung fabs? De cpu arch (Cortex A15 slechter dan Swift/Krait/Saltwell?), de gpu arch (ARM's Mali 6xx en IT's PowerVR 5-serie beide te slecht tov Adreno/nVidia), of de uncore (baseband, video decoders, etc)?

Frappant is dat geen enkel Cortex A15 ontwerp zuinig genoeg is gebleken voor telefoons. Exynos 5250 was voor de Nexus 10 al te onzuinig laat staan de S3, Exynos 5410 wordt nu stilletjes afgevoerd, Tegra 4 is ook een pure tablet/netbook chip gebleken, OMAP5 is volledig gecancelled, en ST-Ericsson's Novathor A9600 is ook al gecancelled.

[Reactie gewijzigd door Dreamvoid op 31 mei 2013 11:33]

Slecht is een groot woord,
wel zorgwekkend.

Apple heeft nog een beetje de vrijheid om zijn eigen weg in te slaan, maar een producent als Qualcomm die ook besluit om een afwijkend ontwerp te maken is niet wenselijk. Een van de krachten van x86 is zijn uniformiteit.
Nu arm steeds meer gemeengoed wordt en software-producenten meer interesse tonen om oa Linux te gaan draaien op tablets laat men steken vallen. Het lijkt me verstandig om te proberen om of de A15 zuiniger te maken, of om een stap terug te zetten en weer opnieuw om de ontwerptafel te gaan zitten en weer een uniform ontwerp te maken.

Het huidig ontwerp is te snel op de markt gebracht met te weinig meerwaarde.

Hoho, geen dingen door elkaar fietsen:

x86 is een instructieset, daarom is die uniform. Overigens niet altijd: Er zijn een hele sloot extensies zoals SSE1, 2, 3, 4.1 en 4,2, AMD64-bits en noem maar op. Afijn, voor de hele rits zie http://gcc.gnu.org/online...d-x86_002d64-Options.html

Apple, Qualcomm (met Krait) en ARM (met de Cortex A15 maar ook A7) leveren allemaal hun eigen micro-architecturen (architectuur van de CPU) die allemaal draaien op dezelfde ARM-instructieset, namelijk ARMv7.

Met andere woorden: big.Little gebruikt altijd voor alle kernen de ARMv7 instructieset. Voor de compiler boeit het weinig hoe de micro-architectuur is.

Klopt. ARM heeft namelijk een ander probleem met uniformiteit, en dat is het systeem rondom de cores. x86 heeft in de praktijk twee varianten: BIOS en UEFI, met een redelijke mate van backwards compatibility. Vanaf daar kun je booten, en de rest van het systeem middels Plug&Play detecteren. Op ARM bestaat dat hele concept simpelweg niet. Elk ARM device is uniek.

Tegra 4i is wel voor telefoon bedoeld en heeft ook lte en andere carriers aanboort.

http://www.fudzilla.com/h...-phones-come-in-late-2013

[Reactie gewijzigd door mad_max234 op 31 mei 2013 12:14]

Kan zijn maar evengoed ook niet. Fudzilla verspreidt zo veel onzin dat het soms wel eens waar kan zijn.

Enne ... aanboort?

Interessant feitje dat die interconnect niet werkt. Je koopt dus eigenlijk een beetje een gehandicapte telefoon. Of zijn er ervaringen die zeggen dat het nog wel mee valt allemaal?

Het is niet de hele interconnect maar het cache coherency systeem wat beperkt functioneerd, dat zorgt ervoor dat de A7 en A15 cores niet tegelijk actief kunnen zijn en gemixt kunnen worden. Ofterwijl het is eigenlijk gewoon een quadcore. Het is niet dat het stuk is, maar het huidige ontwerp laat het gewoon niet toe. Cache coherency mechanismes kunnen behoorlijk complex zijn (en dus ruimte en energie kosten) en hier is gewoon een trade-off gemaakt bij het ontwerp.

Zoals het artikel meld kan het daardoor minder flexibel schakelen tussen de individuele cores waardoor het energievebruik hoger is dan het zou kunnen zijn. Het wil niet zeggen dat het niet werkt, alleen net iets minder efficient dan het had kunnen zijn.

Aan de andere kant is het hele big.little concept nog relatief nieuw en zijn er weinig alternatieven die het evenaren. De qualcomms hebben een compleet eigen arm architectuur en is niet 1 op 1 te vergelijken. Eerste implementaties van nieuwe concepten zijn vrijwel nooit in 1 keer optimaal. Goede reden om niet altijd early adaptor te willen zijn.

[Reactie gewijzigd door Vastloper op 31 mei 2013 11:18]

Probleem zit hem ook in de software, de Linux-kernel biedt (nog) weinig ondersteuning voor "asymetric multi-processing". Daar wordt wel hard aan gewerkt, maar het kan nog enige jaren duren voordat de software (kernel) fatsoenlijk en efficient met alle 8 de kernen (de 4 grote / 4 kleine) tegelijk kan werken en switchen.

Verder las ik laatst dat freqeuntie-schalen nog niet werkt op de Exynos 5 (iets wat wel al lang volop werkt op Intel-processors), daar wordt ook nog aan gewerkt.

Zie http://www.phoronix.com/s...page=news_item&px=MTM2MTg

Vooralsnog is het complex om taken goed te verdelen over meerdere ongelijkwaardige kernen, en de Linux-kernel ging er van uit dat alle CPU-kernen gelijkwaardig (symmetrisch --> SMP) zijn.

Hetzelfde gold ook voor Windows kernel: Die had geen fatsoenlijke support voor de 5e "assymetrische" (want op ander proces gefabriceerde) kern van de Tegra 3, waardoor het ook steevast zo was dat een Tegra3 meer energie verbruikte dan NVidia had beloofd.

Zie o.a. http://microsoft-news.com...-tegra-3s-full-potential/

Nou ja, ook onder Android had Tegra 3 een erg hoog energieverbruik. Tot nu toe is het Big.Little in de praktijk niet een enorm effectieve techniek gebleken qua stroombesparing (als is het beter dan niks), architecturen die wel zuinig in idle zijn als Krait/Swift/Saltwell halen veel betere verbruikscijfers.

[Reactie gewijzigd door Dreamvoid op 31 mei 2013 15:07]

Inderdaad, is gewoon 1 functie die er dus niet inzit, rest doet het gewoon naar behoren. Is overigens niet uitzonderlijk, intel en amd hebben dat ook geregeld gehad, elke cpu heeft tientallen tot honderdtallen bugs(heb het dan over reeds bekende bugs). meestal word het opgelost met micro codes zodat ze om de bugs heen kunnen werken en functie dus gedeeltelijk of helemaal eruit halen word zodat rest van de chip wel gewoon werkt.

Atmel met hun AVR architectuur heeft ook geregeld bugs waardoor functies niet werken of fouten vertonen, Xmega had verschillende versies waar onderdelen niet 100% werkte, nu zijn ze paar revisies verder en doet bijna alles het goed. Kwestie van aantal respins en revisies. Maar in tussentijd word de chip gewoon verkocht, immers werkt 99,9% van de chip wel gewoon goed.

/sarcasme filter on/

Ze kunnen mss raad vragen aan Apple's CPU team die de Swift ontwierp.

Swift = dual ARM A15 SoC met PowerVR GPU



/aanpassing/

Ik had het bij het verkeerde eind. Had mij gebaseerd op een artikel op Anandtech destijds.
Maar bijdeze heeft ook hij zijn vermoeden moeten herzien. Hieronder de correctie:

/quote/
... " Given Apple's reliance on fully licensed ARM cores in the past, the expected performance gains and unpublishable information that started all of this I concluded Apple's A6 SoC likely featured two ARM Cortex A15 cores.

It turns out I was wrong. But pleasantly surprised."

/link/
http://www.anandtech.com/...-5-a6-not-a15-custom-core


Mijn excuses

[Reactie gewijzigd door el.gee op 31 mei 2013 11:31]

http://seekingalpha.com/a...d-ipad-but-nobody-noticed

Apple heeft een instruction set license om zo zelf chips te kunnen ontwerpen die arm instructies kunnen uitvoeren. Geen licentie op een compleet design zoals de standaard cores die ARM zelf in licentie uitbrengt, maar alleen de instrucutie set.
Het artikel geeft aan dat de cortex A15 meer bedoelt was voor tablets en om met intel en amd chips te kunnen concureren dan voor smartphones. Zodoende is apple zelf maar aan de slag gegaan.

Swift = dual ARM A15 SoC met PowerVR GPU

Uhm nee Swift is een eigen microarchitectuur, net als A15 en A9 dat ook zijn... Het is dus het 1 OF het ander niet 2 dingen tegelijk (tenzij ze net als Samsung 2 microarchitecturen in 1 chip gebruiken, maar dat is duidelijk niet zo).

[Reactie gewijzigd door watercoolertje op 31 mei 2013 11:21]

Swift is een eigen architectuur, geen Cortex A9 variant. (edit: ok al aangepast zie ik )

[Reactie gewijzigd door Dreamvoid op 31 mei 2013 11:35]

Swift is niet gebaseerd op de Cortex-A15 architectuur. We weten er echter erg weinig over want Apple heeft heel erg weinig details vrij gegeven over Swift.

"Samsung heeft grote problemen met zijn nieuwe processors"

"Qualcomm is dankzij zijn eigen Krait-microarchitectuur dominanter dan ooit op de markt voor high-end smartphones. "

Deze twee zinnen zit toch behoorlijk wat tegenstrijdigheid in. Krait verkoopt goed met name omdat Samsung's eigen techniek en die van concurrent Nvidia het af laat weten.

[Reactie gewijzigd door ikkuh61 op 31 mei 2013 11:24]

Tsja, dat is maar hoe je er tegenaan kijkt: doen ze het zo goed omdat ze zelf zo goed zijn, of omdat de rest zit te prutsen?

Denk je niet dat Samsung niet liever zijn eigen soc's gebruikt zou hebben dan?
Geloof me, je vlaggenschip uitleveren met een soc van de concurrent dat doe je alleen als je hebt zitten "prutsen".

Ik kan me nauwlijks voorstellen dat het ontwikkelen van een eigen GPU voordeliger is dan het betalen van ARM voor het verbeteren van de Mali, waarbij Samsung claimt dat de ontworpen GPU twee, drie jaar exclusief voor Samsung is.

Als Samsung geen vertrouwen heeft in de kunde van ARM wat betreft GPU architecturen, dan zullen ze wel moeten.

Intels processors zijn nog niet krachtig genoeg voor high-end modellen.


Ik vraag me af wat aan de Lenovo K900 met Intel Cloverrtrail niet highend is?


https://www.youtube.com/watch?v=-fbm1agvXzI

Zal me niet verbazen, Sasu heeft genoeg expertise in huis en de resources. Optimalisatie is tegenwoordig ook meer aan de orde, nu er al zowat 4-8 cores in een soc ziiten, is het nu ruim bemeten en kunnen er ook meer op andere vlakken winst behaald worden.


Maar dan doen ze wel een beetje Apple na, krijgen ze daar straks weer een rechtszaak over.....

Maar dan doen ze wel een beetje Apple na, krijgen ze daar straks weer een rechtszaak over.

Wat doen ze na dan? Apple koopt GPU ontwerp en maakt CPU ontwerp zelf, Samsung wil eigenlijk het omgekeerde, CPU gebruiken ze een kant en klaar ontwerp en de GPU willen ze dus zelf gaan maken

Als ik in de trein naar m'n werk zit, dan valt me de laatste tijd op het het met name jonge vrouwen zijn, 18-23jr die zo'n grote 6" telefoon hebben en daar druk op het sms'en/facebooken etc. (Jonge) mannen zie je er veel minder mee, die hebben of een 4" telefoon of een enkele met een 7"-10" tablet. Misschien wel omdat 6"te groot is om in je broekzat te stoppen maar wel ik een klein handtasje past, wat de meeste, jonge, vrouwen bij zich hebben en hun phone in stoppen. Wel een markt dus, die na de Samsung Note opengebroken wordt door HTC.

Misschien kunnen ze in hun oude archief even kijken hoe Apple dat ook al weer deed? Ze hebben de chips daar gemaakt en dan zijn er vast nog wel een ontwerp beschrijving te vinden!

Wat moeten ze afkijken dan? Dat is ten eerste al geen A15 microarchitectuur (wat Samsung duidelijk wel wil), en ten 2de alleen kwa GPU sneller dan de Samsung Exynos 4 Quad, en laat die GPU nou altijd van 3de komen dus kan je beter daar aankloppen...

Wat moeten ze afkijken dan? Dat is ten eerste al geen A15 microarchitectuur (wat Samsung duidelijk wel wil)

Afkijken hoe ze een chip kunnen maken die en snel, en zuinig is? Samsung kan best willen dat ze een A15 gebaseerde chip in hun telefoons stoppen, maar vooralsnog lijkt dat niet echt de beste keuze, want alle concurrenten (Qualcomm, Apple, NVidia) kiezen ervoor om met custom designs of aangepaste Cortex-A9 ontwerpen te komen voor telefoon hardware (Tegra 4i zal ook op Cortex A9 gebaseerd zijn).

Het grappige is dat dit totaal niet verrassend is ook, want ARM heeft Cortex-A15 nooit gepositioneerd als low-power oplossing voor telefoons, zelfs niet voor tablets eigenlijk. Dat jij en andere mensen nu zo overtuigd zijn dat een A15 chip 'beter' is, lijkt me score-board journalistiek, op dezelfde manier dat 'quad-core' zogenaamd automatisch beter is dan dual-core voor een telefoon.

Edit:
Overigens zijdelings gerelateerd aan dit nieuwsbericht is ook Apple hard aan de weg aan het timmeren aan hun GPU's. Ze hebben altijd al een flink belang in Imagination gehad, en een groep die zich met GPU hardware bezig houdt, maar ze zijn nu ook al actief ex-AMD specialisten aan het binnenhalen om hun GPU-teams te versterken. Het zou me niks verbazen als dit in de toekomst tot sterk aangepaste PowerVR GPU's gaat leiden die alleen in Apple producten terecht komen.

http://appleinsider.com/a...eers-for-orlando-gpu-team

[Reactie gewijzigd door johnbetonschaar op 31 mei 2013 12:03]

Het grappige is dat dit totaal niet verrassend is ook, want ARM heeft Cortex-A15 nooit gepositioneerd als low-power oplossing voor telefoons, zelfs niet voor tablets eigenlijk.

Klopt, Cortex A15 is in principe een server chip arch. Maar goed, er zijn voldoende voorbeelden van technologie die hele andere dingen doet dan waar het oorspronkelijk voor ontworpen was (Atom als telefoonchip, Linux als telefoon OS, etc). Maar de praktijk laat idd zien dat Cortex A15 misschien niet de allerbeste keus is voor een telefoon SoC.

[Reactie gewijzigd door Dreamvoid op 31 mei 2013 12:23]