Snapdragonは、Qualcommによって設計・販売される集積回路(IC)製品群のブランド名である。この製品群には、システム・オン・チップ(SoC)、スタンドアロンのセルラーモデム、ワイヤレスネットワークインターフェースコントローラ(NIC)が含まれる。SnapdragonブランドのSoCは、スマートフォン、ノートパソコン、車両などの組み込みシステムを駆動するように設計されており、中央処理装置(CPU)、グラフィックス処理装置(GPU)、各種デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、そして多くの場合セルラーモデムを単一のパッケージに統合することで、コンパクトさと効率性を実現している。これらのチップは、AndroidやWindowsのようなグラフィカルユーザーインターフェースを備えたオペレーティングシステムを実行でき、マイク、カメラ、ワイヤレス無線からの信号を処理することができる。
Snapdragon SoCに統合されたCPUは、ARMアーキテクチャに基づいており、1つ以上のコアで構成されている。これらのコアは、ARM Holdingsが開発したライセンスIPコアか、Qualcomm自身が設計した社内設計のいずれかである。big.LITTLE構成のように、複数のコアタイプを同時に使用することもできる。統合されたAdreno GPUとセルラーモデムは、存在する場合、常にQualcommによって社内開発されている。
歴史
リリース前
Qualcommは、2007年11月にScorpion中央処理装置(CPU)の開発を発表した。Snapdragonシステム・オン・チップ(SoC)は、2006年11月に初めて発表され、Scorpionプロセッサに加えて、Qualcomm初のカスタムHexagonデジタルシグナルプロセッサ(DSP)を含む他の半導体を搭載していた。Qualcommの広報担当者によると、「Snapdragon」という名前は、「SnapとDragonが速くて激しく聞こえたから」選ばれたという。2006年12月、QualcommはAirgo Networksを買収し、Airgoの802.11a/b/gおよび802.11n Wi-Fi技術をSnapdragon製品群に統合することを計画した。Scorpionコアの初期バージョンは、ARMのCortex-A8と類似した設計であった。
2007年–2013年
最初のSnapdragonチップは2007年11月にリリースされた。CNETは、その比較的高い1 GHzのCPUクロック速度を製品の「名声」として強調した。当時のスマートフォンプロセッサは一般的に500 MHzで動作していた。このチップは、720p解像度までのディスプレイ出力、3Dグラフィックスレンダリング、最大1200万画素のカメラをサポートしていた。2008年11月までに、15のデバイスメーカーが消費者向け電子機器にSnapdragonチップを組み込んでいた。
2008年11月、QualcommはテックデモプロセッサとSnapdragonを搭載したネットブックを展示した。このプロセッサは、当時のIntel Atom Z500よりも消費電力が低く、ネットブックは1.5 GHzプロセッサを使用し、発展途上市場をターゲットにしていた。2009年5月、QualcommはSunと協力して、Java SEにSnapdragon固有の最適化をもたらした。Qualcommは2009年後半にSoC生産に45 nmプロセスを使用し始めた。
2010年6月までに、Snapdragonチップは開発中の120の製品設計に組み込まれた。2010年11月、QualcommはLTEネットワーク向けのMSM8960を発表した。スマートフォン市場で支配的な地位を保持していたAppleは、その製品にSnapdragonを組み込まなかったため、Snapdragonの成功は競合するAndroidスマートフォンに依存していた。Windows Phone 7のサポートは2010年10月に追加された。2011年までに、SnapdragonはHewlett PackardのWebOSデバイスに組み込まれ、79億ドルのスマートフォンプロセッサ市場で50%のシェアを保持していた。2014年7月時点で、Snapdragonチップはスマートフォンの41%に組み込まれていた。
Snapdragonチップは、Androidベースのスマートウォッチや、Maserati QuattroporteやCadillac XTSなどの車両にも使用された。2011年初頭、QualcommはARM v7命令セットをサポートする社内CPUマイクロアーキテクチャであるKraitを発表した。Kraitを搭載したSoCはS4と名付けられ、非同期対称マルチプロセッシング(aSMP)をサポートし、各コアがデバイスアクティビティに基づいてクロック速度と電圧を調整し、バッテリー使用を最適化できるようにした。以前のモデルは、世代を区別するためにS1、S2、S3と改名された。
S4ベースの世代は、2012年2月にMSM8960で出荷が開始された。全体的なシステムベンチマークでは、8960は907をスコアし、Galaxy NexusとHTC Rezoundのそれぞれ528と658と比較された。Quadrantベンチマークテストでは、デュアルコアKraitプロセッサは4,952をスコアし、クアッドコアTegra 3は4,000未満であった。クアッドコアバージョンのAPQ8064は2012年7月に利用可能となり、Adreno 320 GPUを使用した最初のSnapdragon SoCとなった。
2011年7月、QualcommはGestureTekから特定の資産を買収し、ジェスチャー認識知的財産をSnapdragon SoCに組み込んだ。2012年半ば、QualcommはUplinq開発者会議でAndroid向けSnapdragonソフトウェア開発キット(SDK)を発表し、Microsoftと協力してWindows Phone 8をSnapdragon半導体向けに最適化した。2014年7月時点で、Androidの市場シェアは84.6%に成長し、Snapdragonはスマートフォンの41%を駆動していた。Snapdragon SoCは、ほとんどのWindowsフォンと、2013年半ばに市場に参入したほとんどのフォンにも使用されていた。
2013年のConsumer Electronics Showで、QualcommはSnapdragon 800を発表し、以前のモデルを200、400、600シリーズに改名した。
2014年–現在
iPhone 5SでのAppleの64ビットA7チップのデビューにより、Qualcommは既存のKraitコアが32ビットのみであったため、Snapdragon 800/801/805の性能が優れていたにもかかわらず、競合する64ビットソリューションを急いで開発せざるを得なかった。最初の64ビットSoCであるSnapdragon 808と810は、Cortex-A57とCortex-A53コアを使用して2014年に市場に急送された。これらは過熱とスロットリングに悩まされ、特に810は、SamsungがGalaxy S6フラッグシップフォンでSnapdragonを採用するのをやめる原因となった。
エントリーレベルの200シリーズは、2013年6月に28 nm製造とデュアルコアまたはクアッドコアオプションを使用した6つの新しいプロセッサで拡張された。2015年2月、Qualcommはスタンドアロンモデム製品をSnapdragon名で再ブランド化し、X7やX12モデムなどの「x」指定でSoCと区別した。
2016年初頭、QualcommはSnapdragon 820を発表した。これは社内Kryoコアを使用したARM 64ビットクアッドコアプロセッサで、より高いクロックのバリアントとしてSnapdragon 821があった。このSoCはSamsungの14 nm FinFETプロセスを使用していた。これに加えて、QualcommはAIアクセラレーションをサポートするNeural Processing Engine SDKをリリースした。
5Gネットワーク向けの最初のSnapdragonモデムであるX50は、2016年10月に発表され、2019年後半にリリースされた。オクタコアのSnapdragon 835は、2016年11月17日に発表され、修正されたCortex-A73とA53コアを使用し、Samsungの10 nm FinFETプロセスで構築された。
2017年5月のComputexで、QualcommとMicrosoftは、Windows 10を実行するSnapdragonベースのノートパソコンの計画を発表した。QualcommはHP、Lenovo、Asusと提携して、Snapdragon 835を搭載したスリムなポータブルおよび2-in-1デバイスをリリースした。
技術
CPUアーキテクチャ
Snapdragon SoCは、長年にわたってさまざまなCPUコアを使用してきた。初期モデルはScorpionコアを使用し、その後Krait、そしてARM Cortexコアと社内Kryoコアの混合に移行した。64ビットコンピューティングへの移行は、Cortex-A57とA53を使用したSnapdragon 808と810で行われた。その後、Kryoコアが標準となり、カスタムのパフォーマンスと効率のチューニングを提供した。
GPUとDSP
社内開発のAdreno GPUは、グラフィックスレンダリングとコンピュートタスクを処理する。Hexagon DSPは、オーディオ、センサー、カメラデータを効率的に処理する。これらのコンポーネントはSoCに統合され、消費電力とレイテンシを削減している。
モデムと接続性
Snapdragon SoCには、3Gから5Gまでの技術をサポートする統合セルラーモデムが含まれることが多い。X50などのスタンドアロンSnapdragonモデムも利用可能である。Wi-FiとBluetooth接続は通常統合されており、最新の標準をサポートしている。
AIアクセラレーション
最新のSnapdragon SoCには、Hexagon Tensor Acceleratorなどの専用AIアクセラレータが含まれており、デバイス上の機械学習および深層学習タスクを可能にしている。Neural Processing Engine SDKは、開発者がこれらの機能を活用するためのツールを提供し、画像認識や自然言語処理などのアプリケーションをサポートしている。
アプリケーション
スマートフォンとタブレット
Snapdragonチップは、予算モデルからフラッグシップモデルまで、多種多様なAndroidスマートフォンとタブレットを駆動している。また、Windowsタブレットや2-in-1デバイスにも使用されている。
ノートパソコンとPC
Snapdragon 835以降のモデルで、QualcommはWindowsノートパソコン市場に参入し、長いバッテリー寿命と統合LTEまたは5Gを備えた常時接続PCを提供している。
自動車
Snapdragon SoCは、車両インフォテインメントシステム、先進運転支援システム(ADAS)、テレマティクスに使用されている。例としては、Maserati QuattroporteやCadillac XTSがある。
ウェアラブルとIoT
Snapdragonチップは、スマートウォッチ、フィットネストラッカー、その他のモノのインターネット(IoT)デバイスに使用されており、コンパクトなフォームファクタで処理能力と接続性を提供している。
市場と競争
Snapdragonは、Samsung(Exynos)、Apple(AシリーズおよびMシリーズ)、Intel(PC向け)、AMD(PC向け)のモバイルSoCと競合している。スマートフォン市場では、特にAndroidセグメントでSnapdragonは大きなシェアを保持している。統合モデムとAI機能が主要な差別化要因である。
関連項目
参考文献
この記事は、Wikipedia(CC BY-SA)を含む公開情報に基づいている。