Exynos 2100 vs Snapdragon 888: alla fine perdono tutti – HDblog

Lo scontro tra Exynos 2100 e Snapdragon 888 sta diventando ormai un appuntamento fisso che ci permette di scoprire sempre nuovi dettagli riguardo i SoC top di gamma del 2021. Il fatto che Samsung realizzi due varianti dei suoi smartphone equipaggiate con diversi chip, infatti, offre la possibilità di verificare il comportamento dei SoC all’interno dello stesso ambiente (display, memorie, batterie e software), andando ad eliminare tutti quegli elementi aggiuntivi che potrebbero permettere ad una soluzione di primeggiare rispetto all’altra per meriti non direttamente legati al SoC.

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Galaxy S21 Ultra è nuovamente il protagonista di un confronto che permette di apprezzare le reali differenze tra la variante Exynos e quella Snapdragon, questa volta grazie alle precise analisi realizzate dal portale AnandTech, il quale ha avuto modo di testare i due smartphone sottoponendoli all’analisi approfondita di alcuni degli aspetti più importanti, tra cui CPU, GPU, efficienza energetica e memoria. Il sito ci tiene subito a precisare di non aver potuto valutare le performance in campo AI, dal momento che Samsung non ha implementato il framework in grado di sfruttare realmente le potenzialità delle NPU e DSP presenti sui due SoC, quindi per questi bisognerà attendere ulteriori aggiornamenti.

In ogni caso i test svolti sono sufficienti per valutare molti degli aspetti che maggiormente impattano sull’utilizzo dello smartphone nella vita di tutti i giorni. Nel complesso i risultati non sono affatto positivi, in quanto ci mostrano uno scenario in cui entrambi i chip sembrano soffrire per via di problemi strutturali che devono essere ricercati addirittura nel processo produttivo. Cerchiamo di capire meglio in che modo.

5NM: NON SONO TUTTI UGUALI

Snapdragon 888 e Exynos 2100 condividono diversi elementi che li rendono molto più simili di quello che ci si potrebbe aspettare, almeno sulla carta. Entrambi sono il banco di prova del nuovo core Cortex-X1, entrambi spingono le frequenze della GPU su valori molto elevati (gli 840MHz della Adreno 660 fanno impallidire i 587MHz della 650), ed entrambi sono realizzati con il processo produttivo a 5nm LPE di Samsung.

L’azienda sudcoreana ha fatto di tutto per realizzare una proposta in grado di contrastare la linea produttiva a 5nm di TSMC, tuttavia sembra che il risultato non sia neanche paragonabile a quanto offerto dalla concorrente taiwanese. I 5nm LPE di Samsung, infatti, condividono molti punti in comune con il suo precedente processo produttivo 7nm LPP e rappresentano un’evoluzione di quest’ultimo. Sebbene il passo in avanti sia quindi apprezzabile sul confronto generazionale tra i processi produttivi realizzati da Samsung, i primi test svolti da AnandTech mostrano come il risultato sia solo quello di colmare il gap con il processo 7nm+ di TSMC utilizzato lo scorso anno, specialmente per quanto riguarda i consumi.

Exynos 2100 si presenta quindi sin da subito come un SoC decisamente più efficiente del predecessore Exynos 990, mentre Snapdragon 888 non sembra aver ottenuto alcun miglioramento nel passaggio ai 5nm LPE (Samsung), rispetto a quanto offerto lo scorso anno dai 7nm+ (TSMC) di Snapdragon 865. Un primo segnale di ciò arriva dal test SPEC2006, nel quale i due chip Qualcomm presentano identici valori sul fronte del consumo energetico (304mW contro 309mW) a parità di prestazioni.

Il vantaggio negato dal nuovo processo produttivo, che di fatto consente solo a Exynos 2100 di migliorare rispetto al suo predecessore, è il punto cruciale di tutta l’analisi, ma non è il solo a pesare sui risultati poco entusiasmanti rilevati da AnandTech. Il comparto GPU di entrambi i SoC, infatti, mostra esattamente ciò che non va nelle due soluzioni Samsung e Qualcomm.

GPU: UNO SCENARIO DESOLANTE

Ciò che emerge dai test relativi al comparto GPU – forse quello più critico dei SoC – è davvero poco confortante. Prima di addentrarci è bene ricordare un dettaglio molto importante: il comportamento rilevato è direttamente collegato alle scelte svolte da Samsung nell’implementazione di Snapdragon 888 e Exynos 2100 sui suoi terminali, specialmente per quanto riguarda la gestione delle temperature.

Questo significa che le cose possono cambiare leggermente da un produttore all’altro – i primi test di Mi 11 hanno dimostrato come, ad esempio, Xiaomi abbia scelto di essere meno conservativa sul fronte termico, preferendo sfruttare maggiormente le performance di Snapdragon 888 anche a scapito delle temperature -, quindi è bene tenere presente che non tutti gli Snapdragon 888 si comporteranno in questa maniera, ma che tutti soffrono dello stesso problema. In pratica ogni produttore può scegliere quanto intervenire per contenere consumi e temperature, dando preferenza al risparmio energetico o alle massime prestazioni.

L’analisi di AnandTech, infatti, evidenzia come sia Snapdragon 888 che Exynos 2100 presentino consumi incredibilmente elevati quando la GPU lavora al massimo della frequenza. In particolare, il chip di Qualcomm è in grado di arrivare a 11W quando lavora a 840MHz, valore che è in grado di mantenere per pochissimi secondi, prima di scendere su valori inferiori. Questa prima fase di throttling non è quella più aggressiva, dal momento che il SoC arriva a consumare sino a 8W, per poi scendere sulla soglia dei 3W quando entra nel vero stato di throttling. Exynos 2100 presenta un comportamento molto simile, anche se cambiano leggermente le soglie: il limite superiore è sempre vicino agli 8W (con valori inferiori a Snapdragon 888 per pochi punti decimali), mentre quello inferiore è più elevato rispetto al chip Qualcomm, visto che si posiziona tra i 3,5 e i 4W. Cosa comporta tutto ciò? Le tabelle parlano da sole:

Se guardiamo al confronto tra Snapdragon 888 e Exynos 2100, ciò che emerge è che il SoC Qualcomm offre sempre prestazioni superiori e un livello di performance per Watt (quindi il livello di prestazioni dato il consumo) più elevato, specialmente quando si analizzano i risultati in fase di throttling. Qui emerge come l’Adreno 660 sia particolarmente efficace nell’offrire un buon livello di prestazioni quando lavora a basse frequenze, mentre Exynos 2100 non riesce a garantire la stessa efficienza energetica.

Il tutto però assume un altro significato quando caliamo i risultati in un contesto non più isolato e chiamiamo in gioco sia i diretti concorrenti che utilizzano un processo produttivo a 5nm di TSMC (A14 Bionc e Kirin 9000), sia i SoC predecessori (Snapdragon 865 e Exynos 990).

Partendo dalle notizie buone, quello che emerge è che Samsung è riuscita ad introdurre miglioramenti notevoli rispetto allo scorso anno, andando a rispettare – a grandi linee – l’incremento del 40% promesso in ambito GPU. Questo avviene sia per quanto riguarda i valori di punta raggiunti nei test, sia considerando le prestazioni sostenute nel lungo periodo, segno che il lavoro svolto su Exynos 2100 è stato in grado di produrre un chip che introduce un vero e proprio salto generazionale rispetto al passato. Purtroppo le buone notizie finiscono qui, dal momento che – sebbene il miglioramento sia evidente -, è anche altrettanto vero che i risultati sono in linea (o inferiori) a quelli ottenuti da Snapdragon 865 e 865+, specialmente per quanto riguarda le prestazioni sostenute.

La situazione è addirittura peggiore per Snapdragon 888 il quale, di fatto, si posiziona sempre a metà classifica e non riesce ad offrire un reale vantaggio rispetto al predecessore, se non per quanto riguarda le performance di punta. Il throttling, infatti, porta a rapidi cali del 30-40% (in base al test) che ridimensionano subito le performance dell’Adreno 660, portandola ai livelli della 650 per quanto riguarda l’utilizzo prolungato. Insomma, appare chiaro come la scelta di spingere su frequenze così elevate (specialmente per l’Adreno) non sia altro che il frutto della pressione dei reparti marketing, che di fatto non si traduce in un reale miglioramento delle prestazioni, dal momento che il picco è puramente virtuale e utilizzabile solo per pochi secondi (o in scenari limitati come i benchmark).

AnandTech ha interrogato Qualcomm sulla questione, chiedendo in quale scenario ipotizza che una frequenza così elevata possa in qualche modo essere sfruttata, visto che anche i più noti gaming phone non presentano un sistema di dissipazione così efficace da permettere di gestire a lungo picchi di 11 e 8W. La risposta è stata abbastanza elusiva e si può riassumere in un “noi l’abbiamo messa a disposizione, sta ai produttori sfruttarne la flessibilità“. Se qualcuno vorrà (realmente) raffreddare a liquido il proprio smartphone e dotarlo di una batteria adeguata, è virtualmente possibile sfruttare le reali potenzialità della Adreno 660.

CPU: LA NOVITÀ È CORTEX-X1

Il comparto CPU presenta sicuramente meno problematiche per entrambi i SoC, anche se evidenzia un approccio conservativo, specialmente per quanto riguarda la memoria cache concessa ai core e al sistema. In particolare, AnandTech si aspettava che venissero implementati 8MB di cache L3, mentre entrambi i SoC si limitano a 4MB. Qualcomm ha però fornito 1MB di cache L2 al suo Cortex-X1, mentre Samsung si è limitata a 512Kb. La situazione si ribalta per quanto riguarda la System Cache, pari a 6MB su Exynos 2100 e a 3MB su Snapdragon 888 (ma questo comporta un aumento di latenza delle memorie, dovuto anche all’assenza di alcune ottimizzazioni che Samsung era solita applicare sui core Mongoose).

Nel complesso, la CPU di Snapdragon 888 sembra offrire migliori prestazioni specialmente sul profilo dell’efficienza energetica, tuttavia il passaggio alle soluzioni ARM stock ha permesso a Samsung di ridurre notevolmente il gap generazionale e l’implementazione del core Cortex-X1 ha rappresentato un passo in avanti per quanto riguarda l’aspetto prestazionale di entrambi i SoC. L’analisi di AnandTech ci offre anche una panoramica del miglioramento dei consumi di Exynos 2100 rispetto a Exynos 990 (purtroppo non ci sono dati per Snapdragon 888); i core Cortex-A55 richiedono 800mV quando lavorano a 2,0GHz contro i 1050mV dello scorso anno (a parità di core e frequenza), e i core Cortex-A78 a 2,5GHz richiedono 862mV, contro i 1050mV degli A76.

Nonostante il miglioramento sul fronte dei consumi, sembra però che Exynos 2100 tenda a lavorare comunque a frequenze più basse di quelle stock, con valori più vicini a quelli di Snapdragon 888. In particolare, i core Cortex-A78 non mantengono quasi mai i 2,81GHz di cui sono capaci, così come il Cortex-X1 tende a passare la maggior parte del tempo attorno ai 2,6/2,4GHz contro i 2,9GHz di punta.

Rispetto ai diretti predecessori, i nuovi SoC offrono prestazioni CPU superiori di circa il 25-27% (Exynos) e 23-29% (Snapdragon) nei calcoli a virgola mobile e interi, con la proposta Qualcomm che riesce ad offrire quasi sempre i risultati migliori e un consumo inferiore. Per molti aspetti Exynos 2100 si ritrova ad essere più vicino a Snapdragon 865 che al suo diretto rivale. L’analisi svolta da AnandTech rende molto chiaro il motivo per cui Qualcomm ha scelto di non mandare in pensione il design dello scorso anno e di portarlo nuovamente sul mercato con un nuovo nome.

CONCLUSIONI

Ciò che emerge da questa lunga analisi – che trovate in versione completa sul sito ufficiale di AnandTech – è che il 2021 non sembra cominciare in maniera promettente, almeno non se si guarda alla situazione nel complesso. Lo scontro tra Exynos 2100 e Snapdragon 888, infatti, mette in luce le principali debolezze delle due piattaforme, pur certificando i progressi fatti da Samsung nel miglioramento della sua proposta.

In senso assoluto è possibile confermare che Snapdragon 888 sia comunque un prodotto generalmente migliore; tra i due continua ad offrire il miglior rapporto tra prestazioni e efficienza energetica, anche se il distacco si sta rapidamente riducendo. Il processo produttivo a 5nm LPE non sembra aver introdotto importanti vantaggi, al punto da aver in qualche modo livellato le prestazioni dei due chip a quelle delle migliori proposte del 2020, specialmente quando la potenza bruta viene messa in relazione ai consumi.

Le piattaforme del 2021 presentano avanzamenti tecnologici che – in assoluto – riescono ad innalzare l’asticella delle prestazioni, tuttavia il discorso cambia quando ci si scontra con il fatto che è impossibile mantenere questi livelli sul lungo periodo, specialmente quando vengono eseguite applicazioni in grado di spremere a fondo la GPU. Qualcomm ha purtroppo dovuto fare i conti con l’impossibilità di vedere i propri ordini soddisfatti da TSMC, dal momento che Apple ha impegnato notevolmente la capacitò produttiva delle fonderie taiwanesi sul nodo a 5nm.

Samsung non sembra ancora pronta a competere su questo campo; i risultati mostrano che – al netto delle sigle commerciali – i 5nm LPE hanno fondamentalmente colmato il divario con le proposte di 12 mesi fa, ma non riescono a tenere testa a quelle attuali. Oltre a migliorare sotto questo profilo, Samsung ha a anche un altro importante margine di miglioramento rappresentato dall’imminente arrivo delle prime GPU realizzate in collaborazione con AMD, con le quali potrebbe riuscire a ridurre ulteriormente il gap con la concorrenza e persino superarla. Ma per questo dobbiamo ancora attendere.

VIDEO

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(aggiornamento del 04 marzo 2021, ore 15:44)

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