Mediatek Helio X20: Zehn ARM-Kerne fürs Smartphone

Das Kernwettrüsten geht weiter: Dabei soll der neue Deca-Core von Mediatek durch die zusätzlichen Kerne gar nicht unbedingt schneller, sondern sparsamer werden.

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Der taiwanische Chiphersteller Mediatek hat einen Smartphone-Chip mit Zehn-Kern-CPU vorgestellt: Im Helio X20 arbeiten zwei Cortex-A72- und acht Cortex-A53-Kerne. Alle beherrschen den ARMv8-Befehlssatz, können also 64-bittig arbeiten. Während das auf den ersten Blick nach einem Marketing-Gag klingt – zehn Kerne wo die Konkurrenz nur acht hat –, zeigt ein genauer Blick auf deren Organisation, dass es um Stromsparen geht.

Die CPU des Helio X20 besteht aus drei Clustern. Das erste enthält die beiden schnellen A72-Kerne und soll bis zu 2,5 GHz Taktfrequenz erreichen. Das lohnt dann, wenn schlecht parallelisierte Software viel Rechenleistung fordert. Allerdings dürfte es dabei recht viel Abwärme produzieren – zumal Mediatek in einem 20-nm-Prozess die Taktfrequenz erreichen will, die ARM selbst erst für 16 nm in Aussicht stellt. Ausgewogener ist unterdessen die Abstimmung beim zweiten Cluster aus vier Cortex-A53-Kernen. Die sind laut Mediatek auf hohe Rechenleistung pro Watt getrimmt und laufen mit 2,0 GHz. Das dritte Cluster enthält weitere vier A53-Kerne, die jedoch nur 1,4 GHz erreichen und für möglichst niedrigen Stromverbrauch optimiert sind.

Damit verfeinert Mediatek ARMs eigentlich zweistufiges Big-Little-Konzept und zieht eine Ebene für mittlere Anforderungen ein. Das erlaubt eine stärkere Optimierung der einzelnen Cluster. Laut eigenen Angaben soll das in typischen Anwendungen gegenüber einem Zwei-Cluster-Design bis zu 30 Prozent Strom sparen. Mediatek bemüht dazu das Bild eines Autos, dass einen Berg mit unterschiedlichen Steigungen hinauf fahren soll und mit drei Gängen den Motor in einem effizienteren Drehzahlbereich betreiben kann als nur mit zwei Gängen.

Unklar ist noch, wie die Arbeitsteilung zwischen den Clustern erfolgt und wie die Betriebssysteme damit klar kommen. Selbst im Big-Little-HMP-Modus mussten die bisher nur mit den Eigenschaften zweier unterschiedlicher Cluster umgehen können.

Beim Interconnect, der die Cluster miteinander und mit dem Speicher-Controller verbindet musste Mediatk auf jeden Fall Hand anlegen und spricht vom Mediatek Coherent System Interconnect. ARM selbst hat erst vor kurzem zusammen mit dem Cortex-A72 – der zweiten 64-Bit-Generation – ein neues Interconnect namens CCI-500 vorgestellt, das bis zu vier Cluster unterstützt.

Noch nicht offiziell enthüllt hat ARM unterdessen die Grafikeinheit des Helio X20. Sie soll eine überarbeitete Version des Mali T880 sein und erst einmal mit moderaten 700 MHz takten. Damit ist sie laut Mediatek 40 Prozent schneller als die des Vorgängers X10 und braucht dennoch nur 60 Prozent des Stroms.

Ebenfalls mit an Bord sind ein Bildprozessor für eine 32- und zwei 13-Megapixel-Kameras, ein Video-Decoder für 4K-Material (HEVc, VP9) und ein LTE-Cat-6-Modem, das zwei 20-MHz-Carrier aggregieren und so bis zu 300 MBit/s herunterladen kann. Außerdem gibt es noch 802.11ac-WLAN und einen Sensor-Hub. Der hat seinen eigenen ARM-Kern (Cortex-M4, 364 MHz) und soll unabhängig vom Hauptprozessor die Sensordaten sparsam vorverarbeiten. Dazu darf er auch direkt mit dem Modem und der Audioeinheit kommunizieren. (bbe)