Galaxy S7/Note 7: Samsung erklärt die Technik des M1-Prozessors

Samsung hat auf der Hot Chips 28 auch weitere Details zum Herzen der aktuellen Smartphone-Flaggschiffe Galaxy S7 (edge) und Note 7 bekannt gegeben. Denn der Exynos 8890, so die Bezeichnung des gesamten SoCs, setzt auf ganz neue Prozessorkerne, die von Samsung M1 (Mongoose) genannt werden.

Beim M1 handelt es sich um das erste komplett eigene Design, welches Samsung auf Basis von ARMs v8-Architektur entwickelt hat. Mit einem ambitionierten Zeitplan von nur drei Jahren vom Reißbrett zum Tapeout sollte der Prozessor der Beste in seiner Klasse werden. Dies ist zum Großteil auch gelungen, wenngleich das aktuelle erste Modell des M1 im Exynos 8890 noch einige Kinderkrankheiten hat – der 8893 als Refresh soll all jene aber beseitigen. Doch für das Note 7 kam dieser nicht mehr rechtzeitig, er wird in einem zukünftigen Modell zum Einsatz kommen.

Die modernen Designs der ARM-Kerne stehen klassischen Prozessordesigns von Intel und AMD kaum mehr in etwas nach. Ein aktuelles Out-of-Order-Design bietet eine umfassende Sprungvorhersage, große und schnelle L1-Zwischenspeicher (64 + 32 KB) und L2-Caches (2 MB für vier Kerne), Reorder Buffer, TLBs, viele Einträge fassende Physical Register Files sowohl für die Integer-, Fließkomma- und natürlich die benötigten Ausführungseinheiten – das gibt es alles auch im Smartphone.

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Vieles ist dabei natürlich eine Nummer kleiner, als es beispielsweise AMD gerade bei der Zen-Architektur präsentiert hat, jedoch mit dem alleinigen Fokus auf Low Power: 2,6 GHz sollten sich als Quad-Core-Chip unter 3 Watt pro Kern realisieren lassen. Und dafür hatte sich Samsung vor genau fünf Jahren den richtigen Mann geholt: Brad Burgess, der Chefarchitekt des neuen M1, war früher bei vielen großen IT-Firmen angestellt, unter anderem auch bei AMD im Prozessordesign. Dort war er nicht weniger als knapp neun Jahre unter anderem für das komplette Bobcat-Design verantwortlich, die ersten Low-Power-Lösungen von AMD.

Der Blick auf den Cache und die Pipeline zeigt auch dort gewisse Ähnlichkeiten. Burgess betonte, dass das Design in vielen Fällen sogar noch schneller sein könnte, man aber immer von der Leistungsaufnahme eingeschränkt sei.

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Mit den abschließenden Hinweis auf „more to come“ winkt Samsung bereits mit dem Zaunpfahl, dass sie die Probleme erkannt haben und schon der erste Refresh des M1 nicht nur Kinderkrankheiten beseitigt, sondern im Gesamtpaket auch ein wenig schneller arbeiten wird. Der M1 wurde bereits vor über einem Jahr im Sommer 2015 fertiggestellt und dann ausgeliefert, erklärte Samsung, und war dann im März dieses Jahres in ersten Produkten verbaut. Das Resultat von einem Jahr Zeit für Optimierungen dürften sich dann im kommenden Jahr zeigen.

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