Xclipse GPU: Samsung Exynos 2200 kommt mit AMDs RDNA‑2‑Architektur

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Das kommt überraschend: Samsung hat den Exynos 2200 mit RDNA-2-GPU von AMD vorgestellt. Zunächst für den 11. Januar erwartet, dann auf das Galaxy-S22-Event im Februar verschoben, darf das System-on-a-Chip mit „Samsung Xclipse 920 GPU“ doch schon heute das Licht der Welt erblicken. Die Massenproduktion ist in vollem Gange.

Hinter den Kulissen muss es bei Samsung leicht chaotisch zur Sache gehen, denn angesichts der heutigen Bekanntgabe hat man sich ganz offensichtlich in letzter Minute für eine Vorstellung des Exynos 2200 abseits des Galaxy-S22-Events entschieden. Drei neue Smartphones und letzten Gerüchten zufolge drei neue Tablets scheinen bereits für ein abendfüllendes Programm zu sorgen, sodass die zusätzliche Vorstellung des Exynos 2200 wohl den Rahmen des nächsten Unpacked-Events gesprengt hätte.

Xclipse 920 GPU mit RDNA 2

Nicht als Radeon, sondern unter dem Namen „Samsung Xclipse 920 GPU“ feiert die RDNA-2-Architektur von AMD ihre Premiere in einem Mobile-SoC von Samsung. Das Unternehmen positioniert die Xclipse-GPU als hybriden Grafikprozessor mit Leistung zwischen Spielkonsole und klassischer Mobile-GPU. Das „X“ stehe für Exynos, das „(e)clipse“ im astronomischen Sinne hingegen für eine „Verdunkelung“, die alles bislang Dagewesene in den Schatten stellen soll, erklärt der Hersteller.

Raytracing und VRS ziehen ein

Die Xclipse 920 GPU bringt vom Desktop bekannte Eigenschaften von RDNA 2 mit, darunter in erster Linie Hardware-beschleunigtes Raytracing und Variable Rate Shading (VRS). Raytracing soll künftig auch auf Smartphones für realistischere Licht-, Reflexions- und Schatteneffekte sorgen. VRS ermöglicht es Entwicklern, eine reduzierte Rendering-Qualität für weniger relevante oder (mittels Eye Tracking ermittelt) nicht beachtete Segmente des Frames zu nutzen, um allgemein die FPS zu steigern oder besonders wichtige Bereiche in einer höheren Qualität zu rendern, ohne dass die FPS einbrechen.

Weitere RDNA-GPUs sollen folgen

Bei einer einmaligen Kooperation zwischen Samsung und AMD soll es nicht bleiben. „Samsung’s Xclipse GPU is the first result of multiple planned generations of AMD RDNA graphics in Exynos SoCs”, sagte David Wang, Senior Vice President of Radeon Technologies Group bei AMD.

Octa-Core-CPU mit ARMv9-Kernen

Die neue GPU wird von einer neuen ARM-CPU begleitet, die nach dem Exynos 2100 abermals auf Standard-Kerne des britischen Entwicklers setzt, nachdem Samsung die Custom-Schmiede in Texas geschlossen hat. Nutzte der Vorgänger noch Cortex-X1, A78 und A55, kommen jetzt Cortex-X2 mit einem Kern, Cortex-A710 mit drei Kernen und Cortex-A510 mit vier Kernen zum Einsatz. Damit nutzt Samsung praktisch die gleiche Aufteilung an ARMv9-Kernen, wie sie auch im Snapdragon 8 Gen 1 von Qualcomm steckt. Für den Exynos 2200 schweigt Samsung aber noch zum Thema Taktraten.

Samsung Exynos 2200 (Bild: Samsung)

LPDDR5 statt LPDDR5X

Ein wenig überraschend kommt der Support nur von maximal LPDDR5, nachdem die Speichersparte von Samsung im letzten Jahr bereits den schnelleren LPDDR5X angekündigt hat, der eine Bandbreite von zukünftig bis zu 8.533 MT/s statt 6.400 MT/s verspricht. Im Bereich Storage liegt Support einzig und allein für schnellen UFS 3.1 vor.

NPU mit zwei Kernen und doppelter Leistung

Nachgelegt wird auch bei der NPU, der Neural Processing Unit für KI-gestützte Aufgaben. Samsung nennt zwar keine Zahlen, spricht aber von einer doppelt so hohen Leistung wie beim Vorgänger, was demnach 52 TOPS (INT8) wären. Neben INT8 und INT16 können erstmals auch Instruktionen in FP16 verarbeitet werden, sodass Samsung in diesem Punkt zu MediaTek und Qualcomm aufschließt. Laut Datenblatt arbeitet die neue NPU mit nur noch zwei statt drei Kernen.

Bildprozessor für 8K-Video und AV1-Decoding

Die Fähigkeiten des integrierten Bildprozessor (ISP) entsprechen denen des Exynos 2100. Erneut werden einzelne Kameras mit bis zu 200 oder (bei 30 FPS) 108 Megapixeln, was exakt den Auflösungen der Top-Sensoren von Samsung entspricht, sowie Dual-Kameras mit bis zu 64 und 32 Megapixeln unterstützt. Das ist aber nur ein Teilausschnitt der Fähigkeiten, denn Samsung nennt bis zu sieben statt zuvor sechs Kamerasensoren, die insgesamt an den Exynos 2200 angebunden werden können. Videoaufnahmen ermöglicht der Chip in bis zu 8K mit 30 FPS (oder 4K mit höheren FPS) unter Verwendung von H.265 und VP9. Beim Decoding ist auch der AV1-Codec dabei, der schon vom Exynos 2100 unterstützt wurde. Das Decoding ist beim Exynos 2200 in bis zu 8K60 oder 4K240 möglich. Die Bildausgabe kann auf Displays in bis zu 4K oder WQUXGA mit 120 Hz oder QHD+ mit 144 Hz inklusive HDR10+ erfolgen.

Integriertes 5G-Modem mit bekannten Eckdaten

In puncto Konnektivität wartet Samsung mit einem eigenen, in das SoC integrierten Multi-Mode-Modem auf, das alle Standards von 2G bis 5G beherrscht. Angesichts der genannten technischen Daten darf vom Einsatz des bisherigen Modems ausgegangen werden. Bis zu 5,1 Gbit/s Down- und 2,55 Gbit/s Uplink im 5G-Spektrum unterhalb von 6 GHz beherrschte bereits der Exynos 2100, selbiges gilt für 5G über mmWave mit bis zu 7,35 Gbit/s und 3,67 Gbit/s für Down- und Uplink. Über LTE Cat. 24 mit acht Frequenzblöcken (8CA) sind bis zu 3 Gbit/s im Downlink möglich, während LTE Cat. 22 mit 4CA für bis zu 422 Mbit/s im Uplink sorgt. Mittels „E-UTRAN New Radio – Dual Connectivity (EN-DC)“, sollen sich 5G und LTE für bis zu 10 Gbit/s im Downlink kombinieren lassen.

Einsatz im Galaxy S22 wahrscheinlich

Der Exynos 2200 befindet sich bereits in der Massenproduktion und wird bei Samsung im 4-nm-Verfahren unter Verwendung von EUV gefertigt. Der erste Einsatz des Chips wird für die europäische Varianten der Galaxy-S22-Serie im Februar erwartet.