Новые процессоры и технологии MediaTek

Мы продолжаем рассказывать о последних обновлениях на рынке чипсетов для мобильных устройств, и сегодня на очереди разработки компании MediaTek. На недавно прошедшей выставке MWC 2015 эта компания представила две новые SoC — одну для планшетов и одну для смартфонов, — а также рассказала о множестве интересных технологий, часть из которых будет реализована в грядущих процессорах, а другая часть уже доступна в только что вышедших системах-на-чипе.

⇡#Новые SoC MediaTek

MT8173 — разумная четырехъядерность

Mediatek MT8173 — мощная SoC, предназначенная в первую очередь для использования в планшетах. Что удивительно, процессорных ядер в ней не восемь, а всего четыре – два производительных 64-битных ядра ARM Cortex-A72 с частотой до 2,4 ГГц и два более экономичных 64-битных ядра ARM Cortex-A53, частота которых может достигать 1,4 ГГц. Здесь, как и в восьмиядерных чипах, используется архитектура ARM big.LITTLE, то есть в зависимости от потребностей исполняемой задачи включается то или иное количество тех или иных ядер. Но если в стандартной реализации big.LITTLE одновременно могут работать либо только «большие» ядра, либо только «маленькие», то в MT8173 благодаря фирменной технологии MediaTek CorePilot их можно комбинировать как угодно, в том числе включать все сразу, а также регулировать частоту и энергопотребление каждого ядра по отдельности.

В качестве графического контроллера в MT8173 используется достаточно производительное решение Imagination Technologies — PowerVR SGX6250, способное обрабатывать до 350 млн треугольников и 2,8 гигапикселя в секунду (для сравнения: графика пока не списанной со счетов Sony PlayStation 3 способна обрабатывать максимум 4,4 гигапикселя и около 275 млн треугольников в секунду — порядок тот же). Также PowerVR SGX6250 поддерживает OpenGL ES 3.1, OpenCL и DirectX 10. Кстати, технология CorePilot 2.0 позволяет не только комбинировать процессорные ядра, но и подключать к работе графические – в случае хорошо распараллеливаемых задач.

—

Расчеты на GPU — хорошо. Расчеты одновременно на GPU и на CPU — лучше

MT8173 рассчитан на использование дисплеев с разрешением до 2560 х 1600 точек и камер с разрешением до 20 Мп, а также позволяет воспроизводить 4K-видео, закодированное H.264/HEVC/VP9, с частотой 30 кадров в секунду.

Что не совсем обычно, MT8173 — это не полностью интегрированное решение: в нем нет встроенного модема или беспроводных модулей. Предполагается, что эту SoC будут использовать в связке с недавно анонсированным универсальным беспроводным чипом MT6630.

Чипы MediaTek установлены в каждом третьем смартфоне, проданном в 2014 году

MT6630 представляет собой беспроводной комбайн «все в одном» и позволяет использовать буквально любые беспроводные интерфейсы, за исключением сотовых сетей. Тут и Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac, и Bluetooth 3.0 + HS или 4.1, и FM-радио, и GNSS-модуль с поддержкой GPS, ГЛОНАСС и Beidou, а также SDIO 3.0, то есть поддержка карт памяти SDXC. Есть даже поддержка протокола ANT+ для соединения со всевозможными спортивными датчиками, а также Wi-Fi Direct и Miracast.

MT8173, как и MT6630, уже сейчас доступен для производителей устройств, а в продаже эти самые устройства должны появиться ближе к середине этого года.

MT6753 — на связи в любой точке земного шара

MT6753 — второй анонсированный на MWC 2015 чип, предназначенный для смартфонов средне-высокой ценовой категории и несколько более типичный для MediaTek. В него входят восемь ядер ARM Cortex-A53 с частотой 1,5 ГГц и графический контроллер ARM Mali T720 MP3 с частотой 450 МГц. На всякий случай напомним, что Mali T720 поддерживает OpenGL ES 3.1 и OpenCL 1.2, а если говорить о производительности, то Mali T720 MP3 на частоте 450 МГц может обрабатывать до 169 млн треугольников в секунду и 1,35 гигапикселя в секунду, то есть ощутимо меньше, чем PowerVR SGX6250.

Правда, с выпуском MT6753 MediaTek внесла немного путаницы в свой достаточно стройный модельный ряд. Дело в том, что на рынке уже доступен чип с меньшим на единицу порядковым номером — MT6752, который — по логике вещей — должен быть несколько слабее новинки. Но нет, в нем использован точно такой же набор точно таких же процессорных ядер, но с большей частотой (1,7 ГГц) и более мощным графическим контроллером Mali T760. Однако MediaTek начиная с MWC 2015 всерьез взялась за аккуратное распределение своих чипов по сегментам под названиями Helio X и Helio P — и, будем надеяться, за счет этого в ближайшем будущем проблемы с не самыми понятными четырехзначными названиями будут решены.

Чипы для смартфонов — основной бизнес MediaTek. Но не единственный

MT6753 интересен в первую очередь не процессорно-графической составляющей, а своим модемом. В нем используется LTE-модем Cat.4 (до 150 Мбит/с для скачивания, 50 Мбит/с для загрузки), поддерживающий и TDD, и FDD LTE, а главное, способный работать в сетях CDMA2000 1X EV-DO rev.A, то есть с операторами вроде SkyLink. Поддержка CDMA в производительных мобильных SoC — явление не слишком распространенное, а потому смартфонов, работающих в сетях этого стандарта, существует не так много. И пусть CDMA считается понемногу отмирающей разновидностью 3G, в мире существует более 300 операторов, до сих пор использующих этот стандарт. И среди абонентов этих 300 операторов гарантированно есть люди, которые бы предпочли использовать смартфоны, а не обычные «звонилки». Дополнительный плюс поддержки CDMA2000 — для путешественников, которые смогут оставаться на связи в любой точке мира, где есть хоть какие-нибудь сотовые сети.

Остальные параметры MT6753 можно считать более-менее стандартными: Wi-Fi 802.11a/b/g/n на частоте 2,4 или 5 ГГц, Bluetooth 4.0, ISP с поддержкой 16-Мп камер, возможность вывода изображения с разрешением до 1920 × 1080 и воспроизведения/записи видео с таким же разрешением.

⇡#Технологии MediaTek

Сравнительная простота реализации процессоров на базе стандартной архитектуры ARM позволила даже не самым крупным китайским компаниям попробовать себя в роли чипмейкеров и выпустить на рынок собственные системы-на-чипе. Но — только на стандартной архитектуре и это путь лишь небольших компаний. Ведущие же разработчики, обладающие серьезным инженерным ресурсом, стремятся создавать собственные уникальные технологии. В этом отношении у MediaTek уже год как есть очень серьезный козырь в рукаве — упоминавшаяся выше технология CorePilot, позволяющая одновременно использовать возможности всех ядер чипсета с архитектурой big.LITTLE, в том числе и графической подсистемы. Разумеется, это не единственная оригинальная разработка MediaTek, компания продолжает работу в этом направлении и на недавно прошедшем MWC 2015 представила несколько новых любопытных технологий.

MiraVision

Большинство смартфонов уже давно научились автоматически регулировать яркость в зависимости от внешнего освещения, а некоторые умеют подстраивать мощность подсветки и в зависимости от цветовой палитры выводимой на экран картинки. MediaTek MiraVision — похожая, но немного более оригинальная технология, в теории позволяющая догнать сразу двух зайцев: улучшить изображение и одновременно снизить энергопотребление.

Смартфон с технологией MiraVision анализирует выводимое на экран изображение и при изменении внешнего освещения попиксельно меняет яркость, контрастность и цвета картинки так, чтобы не терялись детали. В большинстве случаев работа MiraVision похожа на результат работы HDR в современных фотокамерах: система повышает светлоту теней. За счет этого не требуется повышать мощность подсветки, чтобы изображение оставалось читаемым, а если и требуется, то не так сильно, как в случае, если бы смартфон был лишен технологии MiraVision.

Эффект виден не только на фотографиях

У MiraVision есть одновременно и плюсы, и минусы. Плюсы очевидны: экономия энергии и теоретическое улучшение картинки. Единственный минус также лежит на поверхности — изображение на экране мобильного устройства будет не таким, каким его задумывали, а таким, каким его «видит» алгоритм MiraVision. То есть о редактировании фотографий на устройствах с MiraVision можно забыть — настоящих цветов снимка вы на нем не увидите, пусть даже у вас великолепно откалиброванный экран. Было бы идеально, если бы в настройках устройств была предусмотрена галочка — «Включить/выключить MiraVision». При обычном использовании аппарата ее можно было бы оставлять, а как только дело доходит до работы с цветом — снимать. В MediaTek решили отдать все на откуп партнерам: непосредственно изготовители мобильных телефонов и планшетов могут либо включить MiraVision, либо выключить, либо таки предоставить пользователю заветную галочку в настройках. Будем надеяться, что большинство выберет третий вариант.

На темных снимках MiraVision позволяет сохранить детали

Super Slow-Motion

Технология Super Slow-Motion доступна в наиболее мощных чипах MediaTek — MT6595 и MT6795, причем работать они должны в паре с 20,7-Мп сенсором Sony IMX220. Дело в том, что такая связка позволяет записывать Full HD-видеоролики с частотой аж 480 кадров в секунду.

Для сравнения: iPhone 6/6 Plus умеет захватывать 240 кадров в секунду. Когда смотришь два видео, снятых с частотой 240 и 480 кадр/с одновременно, разница чувствуется очень хорошо: аппарат на базе чипа MediaTek позволяет рассмотреть все детали — замедленное в 16 раз видео воспринимается почти как фотография.

Instant Autofocus

Когда вы наводите смартфон на объект, ему требуется сколько-то времени на фокусировку. Когда вы наводите демонстрационный образец безымянного смартфона с чипом MediaTek на объект — он фокусируется сразу: по крайней мере вы не успеваете заметить задержку. Как так получается? Все достаточно просто: в этом смартфоне используется фазовый автофокус вместо обычного, контрастного. Это далеко не новая технология, фазовые датчики есть в любых зеркальных фотокамерах, но в смартфонах до недавнего времени они не встречались.

При чем тут MediaTek? Процессоры изображения, встроенные в процессоры Helio X10, в отличие от большинства других ISP, умеют с этими датчиками работать — не требуется устанавливать дополнительные модули, для которых в смартфоне обычно нет ни места, ни лишней энергии. То есть в теории сенсорами с поддержкой фазового автофокуса можно оснащать смартфоны на чипах любых производителей, но это потребует дополнительных затрат и может создать некоторые неудобства, тогда как SoC MediaTek уже готовы к их установке.

120 Hz Display

Название этой технологии говорит само за себя — чипы MediaTek позволяют основанным на них устройствам обновлять экран с частотой горизонтальной развертки 120 Гц. Зачем это нужно? Лучше бы, конечно, видеть демонстрацию своими глазами, но мы попытаемся рассказать словами. На стенде рядом были представлены референсный образец MediaTek с 120-Гц экраном и все тот же iPhone 6 Plus с 60-Гц дисплеем. Разница видна, как только пытаешься воспользоваться прокруткой на каком-нибудь сайте: на iPhone картинка дергается, а на референсном смартфоне MediaTek (с MT6795 на борту) смещается плавно — настолько плавно, что можно одновременно прокручивать текст и читать его. Нельзя сказать, что в повседневной жизни на дергающуюся при прокрутке картинку часто обращаешь внимание, однако как только таки обратишь — она начинает раздражать. Так что смысл в 120-Гц мобильных дисплеях есть.

Остается другая проблема — чем выше частота развертки, тем больше энергии потребляет дисплей. В MediaTek решили эту проблему простым и достаточно изящным способом: если устройство не трогать, то дисплей обновляется 60 раз в секунду, но как только вы коснетесь экрана, частота обновления поднимается до 120 Гц.

Реакция на состояние

В этом пункте мы постараемся рассказать о комплексе решений, который MediaTek называет Context-Aware Solutions, то есть «технологии, взаимодействующие с окружающей средой». Между собой их связывает аппаратная база и общий подход: все они основаны на анализе состояния телефона при помощи встроенных в него сенсоров. Вот несколько примеров.

Dropped Phone Notifier обратит ваше внимание на выпавший из кармана телефон, который при ударе о землю издаст громкий сигнал — акселерометр отслеживает высокие значения ускорения. Smart Ringtone задаст громкость мелодии звонка и других уведомлений в зависимости от уровня окружающего шума, зафиксированного микрофоном: чем более шумная вокруг вас обстановка, тем громче прозвучит рингтон. Smart Jukebox отследит ритм ваших движений при помощи акселерометра и подберет подходящую музыку. Smart Car-locator запомнит, где вы вышли из автомобиля (при помощи GPS легко отследить значительно изменившуюся скорость движения), и покажет вам эту точку на карте, если вы вдруг забыли, где оставили свою машину.

Audio Event Detection снизит громкость музыки в наушниках, если микрофон смартфона уловит громкий резкий звук вроде плача ребенка или сигнала автомобиля: чаще всего подобные звуки требуют от человека какой-то реакции, так что лучше бы он их услышал. Low-power Sleep Mode позволит уменьшить энергопотребление смартфона в те моменты, когда вы им не пользуетесь: аппарат отключит беспроводные модули, если при помощи акселерометра определит, что вы спите. В Mediatek называют все это словосочетанием Context-aware Platform — общая суть всех вышеописанных технологий сводится к тому, чтобы проанализировать состояние телефона и окружающей среды и предпринять те или иные действия.

Все перечисленные технологии доступны в процессорах семейства MediaTek Helio X (MT6795 и MT6595) и в некоторых других чипах — в смартфонах и планшетах их, вероятно, можно будет попробовать начиная с середины 2015 года. Честно говоря, немного удивительно, почему хотя бы половина этих технологий не реализована в уже продающихся устройствах — кажется, что идеи лежат на поверхности.

Напоследок расскажем еще об одной технологии, которая так быстро на рынок явно не выйдет, но зато в теории она предоставляет широчайший набор возможностей. Называется она CrossMount.

CrossMount

Слово mount хорошо знакомо всем линуксоидам — любые устройства в этой системе необходимо монтировать. CrossMount позволяет монтировать отдельные модули одних устройств на другие при помощи беспроводной передачи данных с использованием Wi-Fi или Wi-Fi Direct. Проще всего представить себе работу CrossMount на примере DLNA — многие привыкли монтировать дисплей и динамики телевизора на телефон и смотреть видео, записанное на смартфоне, с большого экрана. Но CrossMount позволяет делать намного больше. Скажем, можно смонтировать камеру одного смартфона на другом — видеоняня к вашим услугам: один аппарат показывает то, что видит второй. Или же смонтировать камеру смартфона на телевизор, получив таким образом устройство для проведения видеоконференций. Монтировать можно что угодно: микрофон смартфона подойдет для голосового управления ТВ, а его 3,5-мм аудиовыход — для воспроизведения звуковой дорожки фильма через подключенные к аппарату наушники.

По задумке MediaTek, монтировать можно практически что угодно

Но есть и более интересные возможности, которые будет очень сложно реализовать, зато эффект может получиться просто фантастическим. Скажем, что если смонтировать сотовый модем одного телефона на другом? В этом случае — в теории — можно было бы улучшить качество связи и поднять скорость передачи данных. Если представить, что такое монтирование происходит автоматически, как только два владельца смартфонов с поддержкой CrossMount оказываются достаточно близко друг к другу, то это может просто так — без затрат со стороны оператора — значительно оптимизировать использование сотовых сетей.

CrossMount = DLNA + AirPlay + AirDrop + MiraCast + ...

CrossMount основывается на широко распространенном протоколе UPnP (Universal Plug-n-Play) и может поддерживаться устройствами как на Android, так и на Linux. Это значительно расширяет потенциальные возможности его использования: многие устройства из категории «Интернета вещей» работают под управлением Linux, так что их производителям будет несложно внедрить CrossMount, не прибегая к серьезным изменениям в программной части. Из партнеров MediaTek о начале работы с CrossMount объявили Lenovo, Hisense, TCL (Alcatel) и малоизвестная у нас Chang-kong. Первые продукты с поддержкой CrossMount должны выйти на рынок ближе к концу этого года, но, для того чтобы полноценно использовать эту технологию, нужна экосистема, до появления которой должно пройти еще немало времени.