ARM-Chip: Mediatek greift Qualcomm und Apple an
Der Dimensity 9300 ist ungewöhnlich ausgestattet. Mediatek ersetzt die klassischen E-Cores mit schnelleren Performance-Kernen.
(Bild: c't)
Mediatek hat sein Prozessor-Topmodell für Smartphones vorgestellt – den Dimensity 9300. Sein Aufbau als "All Big Core CPU" weicht erheblich vom üblichen Schema F ab: Mediatek lässt die kompakten, aber langsamen ARM-Kerne Cortex-A520 weg, die ansonsten in jedem modernen Prozessor für Android-Smartphones stecken.
Stattdessen nimmt die Firma die Cortex-A720, die ARM eigentlich als Performance-Kerne klassifiziert, als E-Cores. Mit einer moderaten Taktfrequenz von 2,0 GHz sind sie immer noch schneller als die Cortex-A520, arbeiten gleichzeitig aber effizienter.
Vor allem die sogenannte Out-of-Order-Pipeline bringt einen Performance-Sprung beim Wechsel von A520 auf A720. Dabei können die A720-Kerne Aufgaben priorisieren und müssen sie nicht wie die A520 stur in chronologischer Reihenfolge abarbeiten (In-Order-Pipeline). Der einzige Vorteil der A520 ist der geringere Flächenbedarf – mit vier A720 ist der Dimensity 9300 größer als mit vier A520 und somit teurer in der Fertigung.
Vier performante Cortex-X4
Als Performance-Cluster verpasst Mediatek dem Dimensity 9300 gleich vier Cortex-X4-Kerne. Einer davon schafft Taktfrequenzen von 3,25 GHz, die anderen drei erreichen 2,85 GHz. Zusätzlich zum erhöhten Takt sind die X4-Kerne breiter aufgebaut als etwa die A720; sie können also mehr Instruktionen pro Taktzyklus abarbeiten. Der SoC-weite System-Level-Cache wächst von 6 auf 10 MByte. Der Level-3-Cache verweilt hingegen bei überschaubaren 8 MByte.
Bisher hat Mediatek in seinen Topmodellen nur einen X-Kern eingesetzt. Der Dimensity 9200 etwa verwendete einen Cortex-X3, drei A720 und vier A520. Der Nachfolger Dimensity 9300 könnte dagegen Qualcomms aktuellem Topmodell Snapdragon 8 Gen 3 den Rang ablaufen. Er kombiniert einen Cortex-X4 mit fünf A720 und drei A520. Auch der Vergleich mit Apples A17 Pro des iPhone 15 Pro wird spannend.
Noch vielversprechender wird der Dreikampf zwischen Apple, Qualcomm und Mediatek nächstes Jahr. Qualcomm will da die zugekauften Nuvia-Kerne in einem Smartphone-SoC unterbringen – die Daten des Notebook-Chips Snapdragon X Elite sind bereits vielversprechend.
Stärkere GPU und NPU
Den Rest des Dimensity 9300 bohrt Mediatek derweil ebenfalls auf. Bei der GPU erfolgt der Wechsel von ARMs letztjähriger Immortalis-G715 auf die Immortalis G-720. Statt 11 Shader-Cluster gibt es jetzt 12. Insbesondere die Raytracing-Leistung soll steigen – die Rede ist von einer 46-prozentigen Steigerung. Der integrierte KI-Beschleuniger (Neural Processing Unit, NPU) lernt das Datenformat INT4 (Integer mit 4-Bit-Werten) und eine Speicherkomprimierung. Sie soll auch große Sprachmodelle lokal ausführen können.
Die Logik für Funkverbindungen per Wi-Fi 7 und 5G ist integriert. Speicherseitig kann der Dimensity 9300 mit LPDDR5X-RAM umgehen, einschließlich der von SK Hynix und Micron als LPDDR5T vermarkteten Geschwindigkeitsstufe LPDDR5T-9600.
Der Chipauftragsfertiger TSMC stellt den Dimensity 9300 mit 4-Nanometer-Strukturen her. Laut Mediatek erscheinen bis Ende 2023 die ersten Smartphones mit dem SoC.
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