Snapdragon est le nom de marque d'une famille de produits de circuits intégrés (CI) conçus et commercialisés par Qualcomm. La gamme comprend des systèmes sur puce (SoC), des modems cellulaires autonomes et des contrôleurs d'interface réseau sans fil (NIC). Les SoC de marque Snapdragon sont conçus pour alimenter des systèmes embarqués tels que les smartphones, les ordinateurs portables et les véhicules, combinant une unité centrale de traitement (CPU), une unité de traitement graphique (GPU), divers processeurs de signaux numériques (DSP) et souvent un modem cellulaire dans un seul boîtier pour la compacité et l'efficacité. Ces puces peuvent exécuter des systèmes d'exploitation avec interfaces graphiques comme Android et Windows, et traiter les signaux provenant de microphones, de caméras et de radios sans fil.
Le CPU des SoC Snapdragon est basé sur l'architecture ARM, comprenant un ou plusieurs cœurs. Ces cœurs sont soit des cœurs IP sous licence développés par ARM Holdings, soit des conceptions maison créées par Qualcomm lui-même. Plusieurs types de cœurs peuvent être utilisés simultanément, comme dans une configuration big.LITTLE. Le GPU Adreno intégré et le modem, lorsqu'ils sont présents, sont toujours développés en interne par Qualcomm.
Historique
Avant la sortie
Qualcomm a annoncé le développement de son unité centrale de traitement (CPU) Scorpion en novembre 2007. Le système sur puce (SoC) Snapdragon a été annoncé pour la première fois en novembre 2006, avec le processeur Scorpion accompagné d'autres semi-conducteurs, notamment le premier processeur de signaux numériques (DSP) Hexagon de Qualcomm. Selon un porte-parole de Qualcomm, le nom « Snapdragon » a été choisi parce que « Snap et Dragon semblaient rapides et féroces ». En décembre 2006, Qualcomm a acquis Airgo, avec l'intention d'intégrer la technologie Wi-Fi 802.11a/b/g et 802.11n d'Airgo dans la gamme de produits Snapdragon. Les premières versions du cœur Scorpion avaient une conception similaire à celle du Cortex-A8 d'ARM.
2007–2013
La première puce Snapdragon a été commercialisée en novembre 2007. CNET a souligné sa fréquence d'horloge CPU relativement élevée de 1 GHz comme son principal argument de vente, à une époque où les processeurs de smartphones contemporains fonctionnaient couramment à 500 MHz. La puce prenait en charge la sortie d'affichage jusqu'à une résolution de 720p, le rendu graphique 3D et les caméras jusqu'à 12 mégapixels. En novembre 2008, 15 fabricants de téléphones avaient intégré des puces Snapdragon dans leurs appareils électroniques grand public.
En novembre 2008, Qualcomm a présenté un processeur de démonstration technique et un netbook alimenté par Snapdragon. Le processeur consommait moins d'énergie que l'Intel Atom Z500 contemporain, et le netbook utilisait un processeur à 1,5 GHz, ciblant les marchés en développement. En mai 2009, Qualcomm a collaboré avec Sun pour apporter des optimisations spécifiques à Snapdragon pour Java SE. Qualcomm a commencé à utiliser un procédé de fabrication de 45 nm pour la production de ses SoC fin 2009.
En juin 2010, les puces Snapdragon étaient intégrées dans 120 conceptions de produits en cours de développement. En novembre 2010, Qualcomm a annoncé le MSM8960 pour les réseaux LTE. Apple, qui détenait une position dominante sur le marché des smartphones, n'a intégré Snapdragon dans aucun de ses produits, de sorte que le succès de Snapdragon reposait sur les téléphones concurrents sous Android. Le support de Windows Phone 7 a été ajouté en octobre 2010. En 2011, Snapdragon était intégré dans les appareils WebOS de Hewlett Packard et détenait une part de marché de 50 % sur le marché des processeurs pour smartphones, évalué à 7,9 milliards de dollars. En juillet 2014, les puces Snapdragon étaient intégrées dans 41 % des smartphones.
Les puces Snapdragon ont également trouvé une utilisation dans les montres intelligentes sous Android et les véhicules tels que la Maserati Quattroporte et la Cadillac XTS. Début 2011, Qualcomm a annoncé Krait, une microarchitecture CPU maison prenant en charge le jeu d'instructions ARM v7. Les SoC dotés de Krait ont été nommés S4 et prenaient en charge le multitraitement symétrique asynchrone (aSMP), permettant à chaque cœur d'ajuster sa fréquence d'horloge et sa tension en fonction de l'activité de l'appareil pour optimiser la consommation d'énergie. Les modèles précédents ont été renommés S1, S2 et S3 pour distinguer les générations.
La génération basée sur S4 a commencé à être expédiée avec le MSM8960 en février 2012. Dans les tests de performance globaux, le 8960 a obtenu un score de 907, contre 528 et 658 pour le Galaxy Nexus et le HTC Rezound, respectivement. Lors d'un test de référence Quadrant, un processeur double cœur Krait a obtenu un score de 4 952, tandis que le Tegra 3 quadricœur a obtenu un score juste en dessous de 4 000. La version quadricœur, l'APQ8064, est devenue disponible en juillet 2012 et a été le premier SoC Snapdragon à utiliser le GPU Adreno 320.
En juillet 2011, Qualcomm a acquis certains actifs de GestureTek pour incorporer la propriété intellectuelle de reconnaissance gestuelle dans les SoC Snapdragon. Mi-2012, Qualcomm a annoncé le kit de développement logiciel (SDK) Snapdragon pour Android lors de la conférence des développeurs Uplinq et a collaboré avec Microsoft pour optimiser Windows Phone 8 pour les semi-conducteurs Snapdragon. En juillet 2014, la part de marché d'Android avait atteint 84,6 %, et Snapdragon alimentait 41 % des smartphones. Les SoC Snapdragon étaient également utilisés dans la plupart des téléphones Windows et dans la plupart des téléphones lancés sur le marché mi-2013.
Lors du Consumer Electronics Show 2013, Qualcomm a annoncé le Snapdragon 800 et a renommé les modèles précédents en séries 200, 400 et 600.
2014–présent
Les débuts de la puce 64 bits A7 d'Apple dans l'iPhone 5S ont forcé Qualcomm à accélérer sa propre solution 64 bits, malgré les performances déjà capables des Snapdragon 800/801/805, car ses cœurs Krait existants n'étaient que 32 bits. Les premiers SoC 64 bits, les Snapdragon 808 et 810, ont été lancés en 2014 en utilisant les cœurs Cortex-A57 et Cortex-A53. Ils ont souffert de problèmes de surchauffe et d'étranglement thermique, en particulier le 810, ce qui a conduit Samsung à abandonner Snapdragon pour son téléphone phare Galaxy S6.
La série d'entrée de gamme 200 s'est élargie avec six nouveaux processeurs utilisant une fabrication en 28 nm et des options double ou quadricœur en juin 2013. En février 2015, Qualcomm a réorganisé sa marque pour ses produits modem autonomes sous le nom Snapdragon, les distinguant des SoC avec une désignation « x », comme le modem X7 ou X12.
Début 2016, Qualcomm a lancé le Snapdragon 820, un processeur ARM 64 bits quadricœur utilisant ses cœurs maison Kryo, avec une variante à fréquence plus élevée sous le nom de Snapdragon 821. Le SoC utilisait un procédé de fabrication FinFET de 14 nm de Samsung. Parallèlement, Qualcomm a publié le SDK Neural Processing Engine, prenant en charge l'accélération de l'intelligence artificielle.
Le premier modem Snapdragon pour les réseaux 5G, le X50, a été annoncé en octobre 2016 et commercialisé fin 2019. Le Snapdragon 835 octocœur a été annoncé le 17 novembre 2016, utilisant des cœurs modifiés Cortex-A73 et A53 et construit sur un procédé FinFET de 10 nm de Samsung.
Au Computex 2017 en mai, Qualcomm et Microsoft ont annoncé des projets pour des ordinateurs portables basés sur Snapdragon fonctionnant sous Windows 10. Qualcomm s'est associé à HP, Lenovo et Asus pour commercialiser des appareils portables fins et des hybrides 2-en-1 alimentés par le Snapdragon 835.
Technologie
Architecture CPU
Les SoC Snapdragon ont utilisé une variété de cœurs CPU au fil des ans. Les premiers modèles utilisaient des cœurs Scorpion, suivis par Krait, puis un mélange de cœurs ARM Cortex et de cœurs maison Kryo. La transition vers le calcul 64 bits est survenue avec les Snapdragon 808 et 810, qui utilisaient les cœurs Cortex-A57 et A53. Plus tard, les cœurs Kryo sont devenus la norme, offrant un réglage personnalisé des performances et de l'efficacité énergétique.
GPU et DSP
Le GPU Adreno, développé en interne, gère le rendu graphique et les tâches de calcul. Les DSP Hexagon traitent efficacement les données audio, les capteurs et les caméras. Ces composants sont intégrés dans le SoC pour réduire la consommation d'énergie et la latence.
Modem et connectivité
Les SoC Snapdragon incluent souvent des modems cellulaires intégrés, prenant en charge les technologies de la 3G à la 5G. Des modems Snapdragon autonomes, comme le X50, sont également disponibles. La connectivité Wi-Fi et Bluetooth est généralement intégrée, avec le support des dernières normes.
Accélération de l'IA
Les SoC Snapdragon modernes incluent des accélérateurs d'IA dédiés, tels que l'accélérateur tensoriel Hexagon, permettant des tâches d'apprentissage automatique et d'apprentissage profond sur l'appareil. Le SDK Neural Processing Engine fournit des outils aux développeurs pour exploiter ces capacités, prenant en charge des applications comme la reconnaissance d'images et le traitement du langage naturel.
Applications
Smartphones et tablettes
Les puces Snapdragon alimentent une vaste gamme de smartphones et de tablettes Android, des modèles d'entrée de gamme aux modèles phares. Elles sont également utilisées dans les tablettes Windows et les appareils hybrides 2-en-1.
Ordinateurs portables et PC
Avec le Snapdragon 835 et les modèles suivants, Qualcomm est entré sur le marché des ordinateurs portables Windows, offrant des PC toujours connectés avec une longue autonomie de batterie et une connectivité LTE ou 5G intégrée.
Automobile
Les SoC Snapdragon sont utilisés dans les systèmes d'infodivertissement des véhicules, les systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS) et la télématique. Des exemples incluent la Maserati Quattroporte et la Cadillac XTS.
Wearables et IoT
Les puces Snapdragon se trouvent dans les montres intelligentes, les trackers d'activité et d'autres appareils de l'Internet des objets (IoT), fournissant puissance de traitement et connectivité dans des facteurs de forme compacts.
Marché et concurrence
Snapdragon est en concurrence avec les SoC mobiles de Samsung (Exynos), Apple (séries A et M), Intel (pour les PC) et AMD (pour les PC). Sur le marché des smartphones, Snapdragon détient une part significative, en particulier dans le segment Android. Ses modems intégrés et ses capacités d'IA sont des différenciateurs clés.
Voir aussi
Références
Cet article est basé sur des informations provenant de sources publiques, y compris Wikipédia (CC BY-SA).