Miért muzsikál gyengén a Samsung Exynos 9810?

Mélyre ásott a Samsung legújabb Exynos rendszerchipjében az AnandTech. A magazin elemzéséből kiderül, hogy az amúgy rendkívül ígéretes alkalmazásprocesszor, valamint az abban található, saját tervezésű, papíron acélos M3 magok miért szerepelnek gyengén a közelmúltban bemutatott Galaxy S9 készülékekben. Az elemzés szerint a probléma szoftveres gyökerű, a dél-koreai vállalat legújabb csúcskészüléke egyszerűen rosszul használja ki a házon belül tervezet processzort, amely miatt a Snapdragon 845-tel szerelt variáns olykor utcahossznyi előnybe kerül. Ez a hazai vásárlók számára külön releváns, a snapdragonos modellek ugyanis az amerikai piacra készülnek, az exynosos verziók pedig mindenhová máshová - így Magyarországra is.

A rendkívül alapos cikk számítási teljesítményt taglaló méréseinek sorát a GeekBench nyitja. A keresztplatform benchmark alatt még nagyon szépen muzsikál az Exynos 9810, amely a Snapdragon 845-öt 37-69 százalékkal veri, ezzel pedig kvázi felér az Apple A10 szintjére. A szintetikus benchmarkok eredményeit azonban minden esetben célszerű fenntartásokkal kezelni, hisz az ilyen tesztek jellemzően a legjobb eshetőséget vizsgálják, azaz a rendszer elméletben elérhető legnagyobb teljesítményét modellezik, rendszerint egy hosszabb, konstans terheléssel. A teljes képhez minden esetben a valós felhasználást emuláló programokat kell futtatni, lehetőség szerint élesben is használt, úgynevezett real-world alkalmazásokra alapozva.

Az AnandTech ennek szellemében először a (félszintetikus) PCMarkot vette elő, amely valós munkafolyamatokat emulálva vizsgálja a rendszer teljesítményét, az Android esetében a rendszer API-jait is kihasználva. Ennek megfelelően a tesztcsomag Web Browsing 2.0-s állomása merőben más erőviszonyokat rajzolt ki, amely szerint az Exynos 9810 alig múlta felül elődjét az 8895-öt, miközben a Snapdragon 845 37 százalékkal bizonyult gyorsabbnak.

Szintén nem vitézkedett a videoszerkesztéses tesztben az Exynos 9810, amely ismét csak néhány százalékkal múlta felül elődjét, miközben a Snapdragon 845 15 százalékkal bizonyult gyorsabbnak nála. Ennél sokkal kirívóbb a Photo Editing teszt eredménylistája, ahol az Exynos 9810 bő 12 százalékkal lemarad az Exynos 8895-től, amely blamát csak tetézi, hogy eközben a Snapdragon 845 141(!) százalékkal gyorsabb. A teljes képhez ugyanakkor hozzátartozik, hogy ez a teszt RenderScript-alapú GPU gyorsítást is használ, amely a Samsung rendszerchippel szerelt Galaxy S9 esetében nem működik jól, az Anandtech szerint ugyanis a grafikus processzor órajele a teszt során a minimumnak számító 260 MHz-en ragad, amely a hivatalos, 572 MHz-es csúcsérték kevesebb, mint fele.

Ünnepi mix a bértranszparenciától a kódoló vezetőkig Négy IT karrierrel kapcsolatos, érdekes témát csomagoltunk a karácsonyfa alá.

A végeredményt tekintve sem túl rózsás a kép, az Exynos 9810-zel szerelt Galaxy S9-nél 37 százalékkal kapott több pontot a Snapdragon 845-re alapozó Galaxy S9+, vagyis ennyivel gyorsabb a hazánkban is piacra kerülő kiadásnál az amerikai verzió. A méréseket végző Andrei Frumusanu meglátása szerint a különbség szabad szemmel is jól kivehető, hisz bár mindkét variáns kifejezetten gyors, a Qualcomm processzorával szerelt verzió reszponzivitását egyértelműen jobbnak érezte a tesztelő.

Végül, de nem utolsó sorban a JavaScript mérések, vagyis a böngészési élmény. A Speedometer 2.0, illetve a WebXPRT segítségével végzett mérések nem változtattak az összképen. Előbbiben 62 százalékkal bizonyult gyorsabbnak a Snapdragonnal szerelt, amerikai piacos a Galaxy, a WebXPRT 2015-ben pedig 57 százalék volt a Qualcomm processzorral szerelt készülék előnye, amely pláne annak fényében tetemes, hogy ez a mértékű különbség már ugyancsak az érezhető kategóriába esik.

Sok hűhó semmiért?

Az AnandTech cikke az eredmények láttán joggal teszi a fel a kérdést: hol van a korábban remélt tetemes előrelépés? Az Exynos 9810 processzor mikroarchitektúrája alapján ugyanis korábban az akár 50 százalékos ugrást sem zártuk ki, az M3-as magot ugyanis tisztességesen kigyúrta a tervezőcsapat. Ennek ellenére az utóbbival szerelt Galaxy S9 készülékek érezhetően lassabbak az elméleti síkon gyengébb snapdragonos társaiknál, a saját tervezésű központi egység jóformán a Qualcomm egységének közelébe sem ér. A már-már paranormálisnak tűnő jelenségre Andrei Frumusanu megpróbált választ találni, úgy fest sikerrel.

A szerkesztő a szoftveres vezérlés, azon belül is az ütemező, illetve a DVFS, vagyis a feszültséget és órajelet szabályzó szoftverrendszer környékén tapasztalt komoly eltéréseket a két különböző processzorral szerelt okostelefon között. Frumusanu szerint ugyanis az ütemező és a DVFS működése egyaránt csapnivaló az Exynosszal szerelt készülékek esetében, amely állítását számokkal is alátámasztotta. A Snapdragon 845-es variáns 65 milliszekundum elteltével izzítja a teljesítményre kihegyezett Kryo 385 magokat, addig a hatékonyságra kihegyezett Kryo 280-nak végzik a számításokat. Amennyiben tehát amikor a terhelés azt megkívánja, a Qulacomm processzorra viszonylag gyorsan átvált a nagyobb végrehajtókra, amelyek ráadásul már az első pillanattól kezdve a maximális, 2803 MHz-es órajelen működnek, az érték pedig nem is esik vissza egyhamar, jellemezően kitart a tüskeszerű terhelések végéig.

Ettől meglehetősen nagy mértékben eltér az Exynos 9810 működése, amely bár szintén nagyjából 60 milliszekundum után indítja be a nagy, M3-as magokat, azok csupán alapjáratról, 650-741 MHz magasságából rajtolnak, és további 370 milliszekundum, azaz bő harmad másodperc kell ahhoz, hogy felmásszanak 2314 MHz-ig, a kvázi maximumnak számító 2703 MHz-hez pedig még egy kicsivel ennél is több, 410 milliszekundum szükséges, amely a Snapdragon 845 értékénél hatszor több. Ennyi idő alatt pedig egyes folyamatok (pl. bizonyos UI műveletek) bőven lefutnak, vagyis a versenyt még azelőtt leintik, hogy az Exynos megközelítené végsebességét. Ez részben magyarázza, hogy a hosszú másodpercekig folyamatosan magas terhelést generáló GeekBench alatt miért szerepül remekül a Samsung fejlesztése.

Az AnandTech szerint a probléma egyik forrása az újonnan bevezetett EAS-alapú (Energy-Aware Scheduling) ütemezés, amely láthatóan még komoly gyerekbetegségekkel küzd. Frumusanu szintén nem elégedett a magszám/frekvencia mechanizmussal, amely egy egyszerű HR időzítő (high-resolution timer) alapján működik. A folyamat négymagos terhelés esetében 15, kettő és egy magnál pedig 30 milliszekundumonként ellenőrzi a terhelést, és amennyiben valamelyik mag kvázi üresjáratba került, egyszerűen lekapcsolja azt.

A szerző szerint ez a fajta ütemezési mechanizmus egyszerűen nem hatékony, hisz a harmadik és negyedik mag felkapcsolása 30 milliszekundummal növeli a már amúgy is hosszadalmas "bemelegítési" folyamatot. Egy szó, mint száz, az Exynos 9810 legnagyobb problémáját a pocsékul sikerült szoftveres vezérlés jelenti, amelyen Frumusanu szerint lehet, illetve kell is változtatni. A szerkesztő ezt saját kísérleteivel igyekszik bizonyítani, amelynek eredményei alapján vélhetően a Samsung is dolgozik hasonló fejlesztéseken, egy későbbi frissítés formájában pedig jó eséllyel ráncba szedi az egyelőre félgőzzel működő platformot.