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Qualcomm Snapdragon 845: Sicherheit und Immersion im Mittelpunkt

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Auf die reine Ankündigung folgen die Details: Einen Tag nach der offiziellen Vorstellung des Snapdragon 845 hat Qualcomm einen etwas genaueren Blick auf den neuen Top-SoC gewährt. Wie gewohnt wurden nicht alle Spezifikationen offen gelegt, einen Eindruck, wohin die Reise gehen soll, konnte man sich aber dennoch verschaffen. Das Ziel ist dabei nicht unbedingt mehr Leistung.

Zwar verspricht Qualcomm ein größeres Performance-Plus im Vergleich mit dem Vorgänger Snapdragon 835, im Mittelpunkt der Entwicklung standen aber ganz andere Punkte. Die heißen in erster Linie Sicherheit, Immersion und künstliche Intelligenz.

Der komplett neue SoC folgt in seinem Grundaufbau der vorherigen Generation. Acht CPU-Kerne treffen unter anderem auf eine Adreno-GPU, ein schnelles LTE-Modem sowie einen leistungsstarken ISP und DSP. Doch alle entscheidenden Bestandteile des Snapdragon 845 sind neu.

Der CPU-Part ist erneut in zwei Teile, Performance und Efficiency, unterteilt. Qualcomm selbst spricht von zwei Clustern, obwohl ARMs neue Technik DynamiQ zum Einsatz kommt. Die ermöglicht es unter anderem, vom klassischen Cluster-Aufbau abzuweichen und unterschiedliche CPU-Typen innerhalb eines Clusters zu verbauen und auszulasten. Ob der Snapdragon 845 tatsächlich erneut über zwei getrennte Cluster verfügt oder doch der neue Ansatz verfolgt wird, ist bislang nicht bekannt.

Dafür ist klar, was sich hinter den neuen Kryo-385-Kernen verbirgt. Qualcomm verwendet die Bezeichnung sowohl für die Performance- als auch für die Efficiency-Kerne, tatsächlich handelt es sich aber um unterschiedliche. Erstere basiere auf ARMs Cortex-A75, letztere auf ARMs Cortex-A55. Im direkten Vergleich mit den Vorlagen weichen die beiden Kryo-385-Derivate in einigen Punkten ab, unter anderem beim Cache (4x 256 KB L2 für die Performance- sowie 4x 128 KB L2 für die Efficiency-Kerne, 2 MB L3 für alle Kerne). Ob es wie beim Snapdragon 835 respektive dem dort verbauten Kryo 280 auch in Bezug auf Pipelines und anderes Unterschiede gibt, will Qualcomm nicht verraten. Neu ist die Verwendung von drei Takt- und Spannungs-Domains für die CPU-Kerne. Die maximalen Taktraten werden mit 2,8 und 1,8 GHz (Performance/Efficiency) angegeben, das reine CPU-Leistungsplus gegenüber dem Snapdragon 835 mit bis zu 30 und 15 % (Performance/Efficiency).

Gleich 30 % mehr Leistung soll die neue GPU bieten. Der Adreno 630 getaufte Chip unterstützt alle relevanten Grafik-APIs und soll bei gleicher Leistung 30 % effizienter als die Adreno 540 des Snapdragon 835 arbeiten. Weitergehende Informationen wie Taktraten verrät Qualcomm traditionell nicht.

Viel mehr Leistung für KI sorgt für bessere Fotos

Auskunftsfreudiger ist man hingegen in Bezug auf ISP und DSP. Der neue DSP hört auf den Namen Hexagon 685 und soll vor allem mit Blick auf künstliche Intelligenz und Machine Learning deutlich mehr als seine Vorgänger bieten; Qualcomm spricht von der dritten Generation des Vektor-DSPs. Gegenüber dem im Snapdragon 835 verbauten Hexagon 682 soll die KI-Leistung um 300 % höher ausfallen, was an zahlreichen, nicht im Detail vorgestellten Änderungen liegen soll. Eine große Rolle soll die enge Verzahnung der einzelnen SoC-Bestandteile untereinander spielen - die Aufgaben können zwischen DSP, CPU und GPU verteilt werden. Aber auch der erstmals verbaute System-Speicher (System Cache) hilft. Dessen 3 MB können von allen SoC-Komponenten beansprucht werden und sollen so Leistungssteigerungen von bis zu 75 % ermöglichen. Qualcomm betont allerdings, dass das Plus stark von Einsatzzweck und App abhängt.

Die deutlich höhere KI-Leistung führt am Ende dazu, dass die Erkennung von biometrischen Daten (Fingerabdruck, Gesichtserkennung etc.) schneller vonstatten geht, aber auch in ganz anderen Fällen soll der Nutzer Vorteile bemerken. So soll die Berechnung des Bokehs beim Fotografieren verbessert werden, vor allem wenn es sich um keine Dual-Kamera-Lösung handelt. Aber auch Echtzeitfilter können umfangreicher ausfallen.

Profitieren sollen Nutzer beim Fotografieren und Drehen von Videos aber auch von neuen ISP Spectra 280. Aufnahmen sollen dank 10 Bit Farbtiefe generell natürlicher wirken, bei schlechten Lichtverhältnissen sollen Bildrauschen und andere qualitätsmindernde Faktoren dank Multi Frame Noise Reduction (Aufnahme mehrerer Fotos in schneller Abfolge und anschliessendes kombinieren) geringer ausfallen, 

Motion Compensated Temporal Filtering sorgt bei Videos zusätzlich für ein ruhigeres Bild. Das Ergebnis sollen DxOMark-Resultate von mehr als 100 Punkten sein - unabhängig von der Kamera-Hardware des jeweiligen Smartphones. Auch, da mit Rec. 2020 ein sehr viel größerer Farbraum berücksichtigt werden kann. Das gilt auch für Videos, die wahlweise in Ultra HD Premium aufgezeichnet werden. Die maximal vom Snapdragon 845 unterstützte Auflösung beträgt 2160p60, bei Zeitlupenaufnahmen 720p480, bzw. 1080p120. Eine andere Funktion, die von Partnern aufgegriffen werden kann, ist ImMotion. Dabei können Aufnahmen in Bereiche mit Standbild und Bewegtbild unterteilt werden - eine Art Erweiterung des Live-Fotos.

Bereits im Vorfeld wurde des X20-Modem angekündigt, das nun erstmals in einem Qualcomm-SoC zum Einsatz kommt. Dank Cat 18 werden im Downstream maximal 1,2 GBit/s erreicht. Möglich wird das fünffache Carrier Aggregation sowie ein 4x4-MIMO-Antennen-Design, das allerdings auf dreifache Carrier Aggregation beschränkt ist. Im Upstream werden maximal 150 MBit/s (Cat 13) erreicht, hier ist zweifache Carrier Aggregation möglich. Für Nutzer greifbarer ist der verbesserte Umgang mit zwei SIM-Karten. Hier erfordert der Snapdragon 845 nicht mehr die Festlegung, welche SIM für LTE und welche nur für 2G und 3G genutzt werden soll. Allerdings kann nach wie vor nur eine SIM für Übertragungen zur gleichen Zeit zum Einsatz kommen. Im Gegenzug steht VoLTE für beide SIMs zur Verfügung.

Secure Processing Unit für mehr Sicherheit

Nichts gravierend Neues gibt es in Hinblick auf das WLAN-Modul. Unterstützt werden erneut alle gängigen Standards (802.11 a/b/g/n/ac sowie ad), im Betrieb soll das Modul 30 % effizienter arbeiten. Zudem verspricht Qualcomm einen deutlich schnelleren Verbindungsaufbau - die Rede ist von Faktor 16. Interessanter sieht es bei Bluetooth aus. Mit Version 5 wird zwar kein neuer Standard unterstützt, dafür hat Qualcomm aber eine Erweiterung integriert. Denn der Snapdragon 845 kann ohne Gateway mehrere Bluetooth-Empfänger wie Kopfhörer oder Lautsprecher gleichzeitig ansprechen. Das soll sich vor allem bei komplett drahtlosen Kopfhörern auszahlen. Bei derartigen Lösungen muss derzeit ein Kopfhörer doppelt arbeiten: Er nimmt die Informationen für rechts und links entgegen und muss die die andere Seite bestimmten Daten auch noch weiterleiten. Dies kann künftig entfallen, was die Laufzeiten verbessern soll. Der Haken: Die Endgeräte müssen diese Technik explizit unterstützen.

Deutlich abstrakter wird es beim Thema Sicherheit, dem Qualcomm viel Aufmerksamkeit gewidmet hat. Neben allgemeinen Verbesserungen bestehender Techniken hat mit der Secure Processing Unit (SPU) eine komplett neue Komponenten Einzug gehalten. Dabei handelt es sich um einen isolierten Bereich des SoCs, der über einen eigenen CPU-Kern, Zufallsgenerator und anderes verfügt. So soll es beispielsweise unmöglich sein, dass Schad-Software dem Smartphone einen falschen Standort vorgaukelt - möglich wir dies durch eine direkte Verbindung zwischen Ortungs-Hardware und SPU. Das Sicherheitsniveau soll so hoch ausfallen, dass in der Theorie die kompletten Aufgaben eines Kreditkarten-Chips übernommen werden könnten. Aber auch eine Integrated SIM (iSIM) als Erweiterung der eSIM ist laut Qualcomm langfristig vorstellbar.

Andere Neuerungen des Snapdragon 845 betreffen eine neue Speicheranbindung (4x 16 Bit statt 2x 32 Bit), die Unterstützung von Kamera-Sensoren mit 16 oder 32 Megapixeln (Single-/Dual-Kamera), Quick Charge 4+ (von 0 auf 50 % in 15 Minuten mitsamt Unterstützung von USB-PD) und ein leicht verändertes Fertigungsverfahren. Es bleibt bei 10 nm, genutzt wird aber Samsungs aktueller LPP-Prozess (10 nm LPP). Auch das trägt einen Teil zur Leistungs- und Effizienzsteigerung bei. Die Package Size ist mit 12,4 x 12,4 mm gegenüber dem Snapdragon 835 gleich geblieben, Pin-kompatibel sind die beiden SoCs aber nicht.

Als mögliche Einsatzbereiche sieht Qualcomm nicht nur Smartphones, sondern auch mobile PCs, AR/VR-Brillen und anderes. Konkrete Ankündigungen gibt es aber abgesehen vom Xiaomi MI MIX 3 noch nicht. Diese sollen Anfang 2018 im Rahmen der CES oder des MWCs folgen, den Marktstart mit Snapdragon 845 bestückter Geräte soll aber noch im Laufe des ersten Halbjahres 2018 erfolgen.