Qualcomms Snapdragon-kretsar sitter i väldigt många mobiltelefoner idag, Sony Ericsson, HTC, Nokia, ZTE, Samsung och så vidare. Alla telefoner lider av samma skenbara problem: för lite datakraft. Vi vill ständigt göra mer på samma maskinvara, mera 3d, mera spel och mera film med högre upplösning. Mot detta kan vi väga ett verkligt problem: batterilivslängden. Ju snabbare processorn ska snurra, desto mera batteri drar den. Men det är inte bara processorn som tar kraft, utan även alla kringkretsar som wifi-mottagare, blåtands-mottagare, gps-mottagare, fm-mottagare, såväl som displaybelysning och ljudförstärkare. Telefonifunktionen klarar sig inte heller utan modem, uppkonverterare och antennomkopplare av olika slag.
Det blir alltid energieffektivare om man kan baka in funktionen hos så många kringkretsar som möjligt i en och samma, för då kan man klara tidsbegränsningarna bättre, dela de funktioner och minne som kan delas, och slippa en massa kringkretsar som drar ström och kan bli felaktiga i lödning och montering. Qualcomm har gjort detta i stor (liten) skala. Snapdragonkretsarna har utvecklats under många år och allt flera funktioner har tillkommit och integrerats allt eftersom. Interfacen för de olika högfrekvensdelarna har flyttat in på kislet, modemen likaså, grafikprocessorn, kamerahanteringen, synten, usb-interfacet och interface och hanterare för olika sensorer och belysning.
Historik
Qualcomm har kommit ut med många olika kretsfamiljer genom åren, eller System on a Chip (SoC) som Qualcomm föredrar att kalla den. Snapdragon S1 kom 2008 och var i 65 nm-arkitektur. Den enda kärnan kunde klockas mellan 1 och 1,3 GHz. S2 kom 2010 och då hade klockfrekvenserna både stigit och sjunkit. Den lägsta låg på 800 MHz, sannolikt i ett försök att spara batteri, medan den snabbaste hamnade på 1,5 GHz. S3 kom sent 2010 och nu överraskades världen av en tvåkärnig krets på mellan 1,2 och 1,5 GHz. S4 skapas helt med 28 nm linjebredder och beräknas finns ute i skiftet 2011-12 och nu rör det sig om fyra ARM 7-kärnor på mellan 1,5 och 2,5 GHz. Processorena har också fått ökad level-2-cahce, hela 2 megabyte och minnesbussen har blivit dubbelportad.
Videohanteringen är viktig. Där S1 bara kunde hantera 720 p kan S3 hantera 1080 p HD-video. Vi får förutsätta att S4 klarar ännu mer.
Egentligen är gsm, umts och lte ett träsk av standarder och modulationssätt. Snapdragon S4 har därför ett modem som klarar gsm (gprs, edge), w-cdma/umts (hsdpa, hsupa, hspa+, dc-hspa+ cat.29), mbms, lte cat.4, cdma2000 (1xRTT, 1xev-do Rel.0/Rev.A/Rev.B, 1xev-do MC Rev.A, 1xAdv Rev.A/Rev.B) och td-scdma. Enligt egen utsago är Qualcomm för närvarande ensamma i branschen med att ha ett kombinerat 2-3-4g-modem som klarar alla världens modulationsstandarder. Tyvärr vill man inte berätta om tänkbara datahastigheter för lte.
Krait-orm. Bild: Creative Commons
Kiseltillverkarna försöker alltid sätta olika otäcka namn på sina produkter, som Svarta änkan och liknande och Qualcomm ska inte vara sämre. Dataprocessorerna i generation S1 till S3 hette alla Scorpion, men i generation S4 kallas den för Krait, en slags randig giftorm. Grafikprocessorn har alltid hetat Adreno (adrenalin) men med stigande ordningstal.
Strömförbrukning
Det föregående kan vara intressant för de som gillar att spela spel med telefonen, men för de som bara vill ha den i fickan under en längre tid är batterilivslängden viktigare. Det nya med S4 är att kärnorna kan klockas med olika frekvenser och drivas med olika kärnspänning allt efter behov. Kärnor som inte är så hårt belastade kan dra ned frekvensen och drar då mindre ström.
Qualcomm kallar läget för asynkron drift och anser att vinsten i effektförbrukning kan hamna runt 25-40% kontra dagens synkrona multiprocessorsystem, dvs, deras egen S3, får man anta. Skulle en kärna inte ha något arbete att utföra kan den stängas av helt. Qualcomm är inte särskilt intresserade av att diskutera strömförbrukningen, men det är kanske uppenbart att en processor som är avstängd inte drar någon ström?
