CHƯƠNG 3 KIẾN TRÚC PHẦN CỨNG
3.1.3 Các vi xử lý Qualcomm và SoC Snapdragon
Qualcomm hơi khác so với các nhà sản xuất SoC khác bởi vì họ không sử dụng hoàn toàn thiết kế vi xử lý của ARM. Hãng này dựa vào ARM Cortex-A8 và đưa ra các cải tiến để phát triển thành các vi xử lý Scorpion và Krait riêng của họ. Điều này đòi hỏi nhiều công nghiên cứu và phát triển hơn so với TI OMAP hay Samsung Exynos. Vì vậy, các vi xử lý của Qualcomm có tốc độ xử lý liên quan đến đa phương tiện tốt hơn và tiêu thụ điện hiệu quả hơn so với vi xử lý ARM Cortex-A8 tiêu chuẩn.
Các vi xử lý Scorpion và Krait được đưa vào các SoC Snapdragon của Qualcomm. Snapdragon có nhiều dòng (series) được đánh số từ S1 đến S4, 600,800, 801. Số series càng lớn thì tốc độ xử lý càng mạnh và là những và là những SoC mới nhất gần đây. Ở thời điểm hiện tại có vài sản phẩm đã được ra mắt sử dụng Snapdragon 801 như Galaxy S5 4G LTE,Sony xperia Z2 có 4 nhân và tốc độ xử lý lên đến 2.3GHz
Hình 3.2: Snapdragon được tích hợp CPU, GPU, GPS, RAM, kết nối mạng và chip quản lý năng lượng
Các SoC Snapdragon S1 và S2 là lõi đơn với tốc độ tối đa lên tới 1.5Ghz và bộ vi xử lý bên trong là Scorpion. S1 là loại vi xử lý duy nhất được phép sử dụng trong thế hệ Windows Phone đầu tiên và cũng được dùng trong các điện thoại Android như HTC Desire, Nexus One…
Hình 3.3: Các dòng Snapdragon S1,S2, S3, S4
Snapdragon S2 được sử dụng trong nhiều sản phẩm hơn. S2 khác với S1 là có bộ vi xử lý đồ họa mạnh hơn và được sản xuất trên quy trình 45nm (S1 sản xuất trên quy trình 65nm) nên có tốc độ xung nhịp CPU lớn hơn. Vi xử lý Snapdragon S2 MSM8x55 trong nhiều điện thoại Android như HTC Desire HD, Sony Xperia Play…
Dòng SoC Snapdragon S2 có nhiều phiên bản có tốc độ xử lý nhanh hơn là MSM8x55 với tốc độ xử lý 1.4GHz đến 1.5 GHz. Loại SoC này được sử dụng trong các điện thoại Windows Phone thế hệ hai như các điện thoại Lumia của Nokia, HTC Titan và Samsung Focus S. Và cũng được sử dụng trên một số điện thoại Android như HTC Flyer và Samsung Galaxy W.
Snapdragon S3 là bước nhảy từ lõi đơn lên lõi kép và được cải thiện mạnh mẽ về đồ họa. Những SoC này được sản xuất trên quy trình 45nm và các bộ vi xử lý Scorpion được sử dụng vẫn dựa trên Cortex-A8, khác với các SoC lõi kép của hãng khác sử dụng công nghệ Cortex-A9 mới hơn. Vi xử lý S3 MSM8x60 tốc độ 1.2GHz đến 1.5GHz sử dụng trong các sản phẩm như HTC EVO 3D, Samsung Galaxy S2…
Ngoài khác biệt về chip xử lý và đồ họa cùng với quy trình sản xuất nhỏ hơn, mỗi dòng Snapdragon mới còn có những cải tiến về các khả năng khác như độ phân giải camera, độ phân giải màn hình và các tác vụ về đa phương tiện.
- Snapdragon S1: Hỗ trợ màn hình độ phân giải 720p, mở và quay video độ phân giải 720p. Hỗ trợ camera lên đến 12megapixel. Hỗ trợ kết nối tới HSPA.
- Snapdragon S2: Cải thiện hỗ trợ kết nối HSPA+. Phần cứng đồ họa tốt hơn
- Snapdragon S3: Hỗ trợ màn hình độ phân giải WSXGA 1440x900, phát và quay video độ phân giải 1080p. Hỗ trợ đầy đủ các tính năng 3D và camera lên đến 16 megapixel. Hộ trợ âm thanh vòm Dolby 5.1 và khả năng chống nhiễu.
Snapdragon S4 dòng này không sử dụng vi xử lý Scorpion mà chuyển sang dùng bộ vi sử lý Krait mới của Qualcomm. Krait cho phép tăng số lõi lên đến 4 lõi ở tốc độ lên đến 1.7 GHz mỗi lõi và được sản xuất trên quy trình 28nm mới. S4 cũng được cải thiên rất lớn về GPU và các khả năng khác như hỗ trợ kết nối 4G LTE, HDMI, màn hình FullHD 1080p, camera lên tới 20 megapixel, 4 microphone để ghi âm và chống nhiễu, hỗ trợ âm thanh vòm Dolby 7.1, wifi hai dải tần và Bluetooth 4.0. Qualcomm còn cho biết CPU trong SoC mới này tiêu hao điện ít hơn do được sản xuất trong quy trình mới 28nm.
Hình 3.4: Biểu đồ snapdragon s4 sử dụng bộ vi xử lý Krait
Rất nhiều sản phẩm sử dụng snapdragon S4 2 nhân như Sony Xperia TX, LG LTE II… và Snapdragon S4 pro 4 nhân như Sony Xperia Z, LG Optimus G, LG Google nexus 4…
Snapdragon 600, 800, 801 là 3 thế hệ vi xử lý 4 lõi mới nhất của Qualcomm đều được giới thiệu vào năm 2013 và đầu năm 2014. Trên thực tế Snapdragon 600 không hơn Snapdragon S4 pro là mấy ngoại trừ việc nó có thể cho tốc độ xử lý lên đến 1.9GHz và bộ xử lý đồ họa mạnh hơn 1 chút. Còn Snapdragon 800 và 801 thì nổi trội hơn nó có thể cho tốc độ xử lý lên đến
2.3GHz, hộ trợ quay phim độ phân giải 4K, USB 3.0 và kết nối LTE A. Snapdragon 801 hiên đang là vi xử lý cho các điện thoại thông minh Android cao cấp nhất của các hãng điện thoại như Sony Xperia Z2, Samsung Galaxy S5 4G LTE …