Qualcomm Snapdragon 805 パフォーマンスプレビュー

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Snapdragon 805：GPUと4K革命

アドレノ 420 GPU

新しいGPUはメインメモリに直接アクセスできるようになり、Snapdragon 805のコントローラーはサービス品質（QoS）を活用して、各処理エンジン（GPU、CPU、ISP）がピークパフォーマンスに必要な帯域幅とレイテンシを確保できるようにしています。メモリ帯域幅の拡大に加え、テクスチャキャッシュとL2キャッシュも大容量化されています。Adreno 420のレンダリングパイプラインは、深度リジェクションの高速化を実現する強化された初期Zバッファテストと、バックエンドのROP（ランダムアクセスオブジェクト）の改善の恩恵を受けています。

Qualcommは、これらの一般的な機能強化以外のグラフィックアーキテクチャに関する詳細な情報を提供していません。しかし、メモリ帯域幅とテクスチャキャッシュの大幅な増加を見ると、Adreno 420はより多くのテクスチャユニットを備えていると考えて間違いないでしょう。Qualcommは、シェーダユニットの設計や数量、GPU周波数に変更があったかどうかについては言及していませんが、ベンチマーク結果から判断すると、これらのいずれか、あるいは両方が向上した可能性が高いです。Qualcommによると、これらの改善点すべてを合わせると、 1920x1080でGFXBenchmark 2.7のT-Rexテストを実行したSnapdragon 800と比較して、パフォーマンスが40%向上し、消費電力が20%削減されるとのことです。当社のベンチマークが同社の主張を裏付けるかどうかはわかりませんが、SoCのバッテリー寿命への影響をテストするには、805ベースの製品を待つ必要があります。

Adreno 420は、パフォーマンスの向上にとどまりません。OpenGL ES 3.1とDirectX 11機能レベル11_2（Adreno 3xxの9_3から向上）のサポートにより、レンダリング品質も向上しています。また、ジオメトリシェーダーと動的ハードウェアテッセレーションのサポートも追加され、メモリ帯域幅の要件と消費電力を大幅に削減すると同時に、シーンのディテールを向上させています。ハードウェアテッセレーションは、追加のジオメトリメッシュデータをメインメモリに保存してGPUに取り込むのではなく、メインメモリにアクセスすることなく、オンチップ上でプログラム的にジオメトリディテールを生成します。

下の画像はテッセレーションの視覚的な利点を示しています。Qualcommによると、「このシンプルなHornetグラフィックスシーンでは、ハードウェアテッセレーションにより帯域幅が約360MB/秒、メモリフットプリントが約20MB節約されます。より大規模なゲームでは、メモリフットプリントの節約はGB単位になる可能性があります。」

Adreno 420 には、メモリ使用量と帯域幅を削減し、画質を向上させるもう 1 つの追加機能が加わりました。これは、OpenGL ES 3.0 で導入された次世代の非可逆ブロックベーステクスチャ圧縮形式である Adaptive Scalable Texture Compression (ASTC) のサポートです (現在、サポートはオプションです)。ASTC により、開発者は以前の Adreno 世代で使用されていた ETC2 形式よりも、適切なテクスチャサイズと品質をより柔軟に選択できるようになります。

420はAdrenoの伝統を受け継ぎ、QualcommのFlexRenderテクノロジーを採用することで、2つの異なるレンダリング手法（即時モードレンダリングとタイルベースの遅延レンダリング）を動的に選択します（AdrenoはImagination Technologiesとは異なる技術を使用しています）。FlexRenderの目的は、特定のワークロードに対して最も効率的なレンダリング手法を選択することです。

もう一つの効率化機能は、SoC内の各処理エンジンの周波数と電圧を動的に調整するダイナミッククロック＆電圧スケーリング（DCVS）です。これは新機能ではありませんが、Adreno 420 GPUでは、よりきめ細かな制御を可能にする電力レベルが追加され、消費電力を削減しています。

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4Kビデオ

超高精細テレビ（UHDTV）は、民生用では3840×2160の4K解像度に対応し、1920×1080解像度で知られる高精細テレビ（HDTV）の代替となる最新のビデオ規格です。しかしながら、テレビの高価格とコンテンツの不足により、リビングルームへの普及は遅れています。しかしながら、状況は改善しつつあります。4Kテレビの中には1000ドル未満で販売されているものもあり、NetflixとYouTubeでは現在、限られたコンテンツを4Kでストリーミング配信しています。AmazonとComcastも、今年後半に4Kビデオのストリーミング配信を開始する予定です。

クアルコムにとって、大画面テレビが4K普及の牽引役となるわけではありません。むしろ、同社はスマートフォンやタブレットのより小型でモバイル性の高い画面、そしてそれらの4K対応カメラに注目しています。Snapdragon 805によって、クアルコムは4Kをさらに推進したいと考えています。新しい805は、ネイティブパネルを4K（おそらく60Hz）で駆動しながら、外部モニターを4K/24Hzで同時に駆動することができます。

Snapdragon 800/801はUltra HD H.264ビデオのエンコード/デコードがハードウェアで可能ですが、H.265はソフトウェアで処理されます。805はこの点を改善し、4K H.265ビデオをハードウェアでデコードします。ただし、ハードウェアベースのエンコードは2015年に登場予定のSnapdragon 810を待つ必要があります。現時点では、805はUltra HDビデオを30Hzで、1080pコンテンツを最大120Hzでキャプチャ/エンコードできます。

下のスライドでは、Qualcomm は 805 のハードウェアベースのデコード機能により最大 75% の電力節約が可能になると示唆しています。

Snapdragon 805には、2011年にIntegrated Device Technologyから買収したQualcommのHollywood Quality Video（HQV）エンジンも搭載されています。HQVエンジンは、ノイズを低減し、画像のフォーマットと様々なフォーマットからの変換を最適化することで、画質を向上させるとされています。また、低解像度画像向けの画像補正アルゴリズムも搭載されています。

ISP

Snapdragon 805は、従来型のデュアルISP（画像信号プロセッサ）設計を継承しながらも、パフォーマンスが向上しています。1.2ギガピクセル/秒の処理能力を備え、4つのカメラ入力（Snapdragon 800では2つ）を組み合わせることで最大55MPの画像撮影が可能です。追加されたISP入力により、ステレオカメラと深度カメラのサポートが可能になります。