Snapdragon 835 im Test: Benchmarks mit Qualcomms neuer High‑End‑Plattform

Snapdragon 835 im Test

In den klassischen Benchmark-Disziplinen für CPU, GPU und Speicher schneidet der Snapdragon 835 ausgesprochen gut ab. In Summe handelt es sich um das derzeit schnellste angekündigte System-on-a-Chip. Denn verfügbar ist der Snapdragon 835 bisher noch nicht. Vermutlich wird die US-Version des Samsung Galaxy S8 gegen Ende April das erste Smartphone mit dem neuen Prozessor sein. In Deutschland soll das Sony Xperia XZ Premium ab Juni für 749 Euro mit Snapdragon 835 auf den Markt kommen.

Benchmarks auf Reference Device

Benchmarks des Snapdragon 835 wurden mangels Verfügbarkeit von normalen Endgeräten deshalb auf einem Qualcomm Reference Device durchgeführt, kurz QRD. Ein QRD ist ein von Qualcomm gefertigtes Referenzgerät, das einem seriennahen Smartphone ähnelt, aber etwas größer und weniger gut verarbeitet ist.

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Das QRD für den Snapdragon 835 ist kompakter als die noch 2015 für Benchmarks des Snapdragon 820 genutzte Mobile Development Platform für Smartphones (MDP/S). Das QRD stellt höhere Anforderungen an die Kühlung des Chips und kommt einem echten Smartphone deutlich näher. Dennoch gilt es darauf hinzuweisen, dass ein QRD kein für den Verkauf bestimmtes Smartphone ist. Mit dem QRD ermittelte Benchmark-Ergebnisse dürften – wenn überhaupt – trotzdem kaum von einem Galaxy S8 oder Xperia XZ Premium mit Snapdragon 835 abweichen, müssen aber separat betrachtet werden.

QRD läuft mit 6 GByte LPDDR4

Qualcomms QRD für den Snapdragon 835 ist mit 6 GByte LPDDR4-Speicher (nicht LPDDR4X) und 64 GByte UFS-2.0-Speicher ausgerüstet. Als Betriebssystem kommt Android 7.1.1 mit Januar-Patches zum Einsatz. Das Display ist wie bei vielen High-End-Smartphones 5,5 Zoll groß und löst mit 2.560 × 1.440 Bildpunkten auf. Alle GPU-relevanten Benchmarks wurden jedoch ohnehin Offscreen in 1.080p durchgeführt.

Geekbench 4 und PCMark

Der CPU-Benchmark des Geekbench 4 eignet sich gut als Cross-Plattform-Vergleich, weil neben Android auch iOS unterstützt wird (und Desktop-Betriebssysteme). Laut Entwickler Primate Labs emuliert jede CPU-Arbeitslast eine Aufgabe oder Applikation aus dem echten Alltag. Geekbench 4 führt unter anderem Tests für AES, Datenkompression, JPEG-Verarbeitung, Weichzeichnen, SQLite, HTML5, PDF-Rendering, Physikberechnungen, Ray Tracing, HDR, Spracherkennung, Gesichtserkennung und Speicheroperationen durch.

In der Multi-Core-Messung stürmt der Snapdragon 835 aufgrund seines neuen Octa-Core-Aufbaus wie erwartet an die Spitze des Diagramms. Gegenüber dem bisher schnellsten Snapdragon 821 im OnePlus 3T liegt das Leistungsplus bei satten 50 Prozent. HiSilicons Octa-Core-SoC Kirin 960 wird um 6 und 8 Prozent geschlagen, der Exynos 8890 im Galaxy S7 edge um 27 Prozent. Der Vorsprung auf den Apple A10 Fusion mit allerdings nur zwei aktiven Performance-Kernen beträgt 15 und 16 Prozent.

Apple dominiert bei Single-Core-Leistung

Anders verhält es sich bei der Single-Core-Messung, wo Apple nach wie vor nicht geschlagen werden kann. Selbst die 2015 veröffentlichte Twister-CPU des Apple A9 aus dem iPhone 6s ist im Single-Core-Benchmark noch 21 Prozent schneller als die Kryo 280. Die Hurricane-CPU des A10 Fusion ist auf einem Kern satte 68 respektive 69 Prozent schneller als die Kryo-280-CPU. Gegenüber der Kryo-CPU des Snapdragon 821 im OnePlus 3T ist die Leistung der Kryo 280 um 10 Prozent gestiegen. Gegenüber dem Exynos 8890 und dessen Exynos-M1-CPU liegt der Vorsprung bei 12 Prozent, bei der Cortex-A73-CPU des Kirin 960 sind es noch 6 respektive 7 Prozent.

Der PCMark von Futuremark ist derzeit nur für Android erhältlich, weshalb keine Ergebnisse von Apple vorliegen. Unter Android verwendet PCMark native APIs des Betriebssystems, sodass sich der Benchmark nahe an tatsächlichen Aufgaben des Alltags orientiert und keine unrealistischen Szenarien abbildet. Zu den fünf Kerndisziplinen des PCMark Work 2.0 zählen Web-Browsing, Videobearbeitung, Textverarbeitung, Bildbearbeitung und Datenmanipulation. Der Benchmark nutzt dafür Android WebView, OpenGL ES 2.0, Androids native MediaCodec-API, den ExoPlayer, Android EditText View, die PdfDocument-API und Androids RenderScript-API.

Erster Platz in beiden PCMark Work

Der Snapdragon 835 positioniert sich in diesem Test 48 Prozent vor dem Exynos 8890, 10 Prozent vor dem Snapdragon 821 und 6 Prozent vor dem Kirin 960. Im älteren PCMark Work 1.0, der abgesehen von der Datenmanipulation die gleichen Tests in älteren Versionen durchführt, fallen die Leistungsdifferenzen ähnlich aus.

Computer Vision ist ein relativ neuer Test des PCMark und misst die Leistung bei verschiedenen Bilderkennungsabläufen. TensorFlow ist Googles Open-Source-Bibliothek für Machine Learning. In dem Test wird ein trainiertes neuronales Netzwerk für die Objekterkennung innerhalb von Bildern verwendet. ZXing liest Barcodes und QR-Codes, während die Tesseract-Bibliothek englischen Text per OCR aus Bildern extrahiert. Der Snapdragon 835 schneidet im Computer-Vision-Test 37 Prozent besser als der Exynos 8890, 11 Prozent besser als der Kirin 960 und 9 Prozent vor dem Snapdragon 821 ab.

GFXBench und 3DMark

GFXBench ist der De-facto-Standard für Messungen von GPUs in Smartphones und Tablets. Die App wird von allen gängigen Plattformen unterstützt und bietet Benchmarks von extrem fordernd bis einfach. Die Abstufungen erfolgen nach der verwendeten OpenGL-ES-API sowie der Grafikqualität der Benchmarksequenz.

Bis zu 30 Prozent mehr GPU-Leistung

Car Chase ES 3.1 ist der anspruchsvollste Benchmark innerhalb von GFXBench, derzeit ist diese Version nur in der Android-App erhältlich. Gegenüber der Adreno 530 im Snapdragon 821 steigt die Leistung der Adreno 540 des Snapdragon 835 um 30 Prozent von 20 auf 26 FPS im Offscreen-Modus mit 1.080p-Auflösung. Unter Manhattan ES 3.1 erreicht der Snapdragon 835 43 FPS und liegt damit auf dem Niveau der GPU des Apple A10 Fusion. Die Adreno 530 wird wieder um 30 Prozent geschlagen. In Manhattan ES 3.0 sind es 28 Prozent Vorsprung auf den Snapdragon 821, Apple wird aber nur noch um maximal 2 Prozent geschlagen. Mit der ältesten API OpenGL ES 2.0 im T-Rex-Benchmark rennt der Snapdragon 835 in ein CPU-Limit und landet rund 4 Prozent hinter dem Apple A10 Fusion, aber noch 25 Prozent vor dem Snapdragon 821.

Je anspruchsvoller das Szenario für die GPU ist und umso weniger die CPU das Ergebnis beeinflusst, desto größer ist der Vorsprung des Snapdragon 835 auf die Konkurrenz. Das zeigt sich erneut in den verschiedenen Benchmarks des 3DMark. Im fordernsten Benchmark Sling Shot Unlimited ES 3.1 erreicht der Snapdragon 835 ein Plus von 27 Prozent gegenüber dem Snapdragon 821. Zu Apple beträgt der Abstand bereits 39 Prozent. Mit OpenGL-ES-3.0-API verringert sich der Vorsprung des Snapdragon 835 auf 19 Prozent (Snapdragon 821) respektive 14 Prozent (Apple A10 Fusion). Unter Ice Storm Unlimited ES 2.0 wird Apple nur noch um 3 Prozent geschlagen. Im neuen GPU-Computing-Test des Geekbench 4 setzt sich der Snapdragon 835 mit einem leichten Vorsprung von 4 Prozent an die Spitze des Feldes.

Google Octane und Sunspider

Die Web-basierten Benchmarks von Google und WebKit sind die einzigen beiden Messungen, in denen sich der Snapdragon 835 nicht die Krone sichern kann. Im Vergleich zu früheren Snapdragon-Modellen setzt sich der Snapdragon 835 zwar klar an die Spitze. Mit Google Chrome 56 gemessen schneidet das QRD mit Snapdragon 835 in Google Octane 2.0 rund 15 Prozent besser als der Snapdragon 821 im OnePlus 3T ab. Samsung und vor allem Apple zeigen aber eine deutlich bessere Optimierung des Browsers ihre System-on-a-Chips. Samsung ist bis zu 12 Prozent besser. Apple spielt mit über der doppelten Leistung in einer vollständig anderen Liga.

Auch im JavaScript-Benchmark SunSpider 1.0.2 dominieren Samsung und Apple das Feld. Im Vergleich zu Samsungs Exynos 8890 im Galaxy Note 7 benötigt der Snapdragon 835 fast 30 Prozent länger für die Berechnungen. Apple zeigt erneut ein perfektes Zusammenspiel von SoC und – in diesem Fall – Safari-Browser: Wieder ist die Leistung etwa doppelt so hoch wie die des Snapdragon 835. Innerhalb des Konzerns setzt der Snapdragon 835 zwar neue Bestmarken in den Web-basierten Benchmarks, Samsung und insbesondere Apple sind aber nach wie vor der Maßstab.

Throttling und Taktverhalten

Das Drosseln der Leistung bei mehreren Benchmark-Durchgängen ist bei Qualcomm seit dem Snapdragon 820/821 kein Problem mehr. Das extreme Throttling aus Zeiten des Snapdragon 810 gibt es seit der neuen Generation nicht mehr. Im Test des Google Pixel XL sowie im Test des OnePlus 3T war es nach 20 Durchgängen im GFXBench Manhattan OpenGL ES 3.0 nur zu Leistungseinbußen von unter 10 Prozent gekommen.

Snapdragon 835 bleibt schnell

Beim Snapdragon 835 – wohlgemerkt verbaut in einem QRD – gab es während der vor Ort bei Qualcomm in San Diego durchgeführten Benchmarks quasi überhaupt kein relevantes Throttling mehr festzustellen. Von der Maximalleistung mit 64 FPS sank die Bildwiederholrate die meiste Zeit über auf minimal 62 FPS, im Einzelfall auch auf 61 FPS, was jedoch unter Messtoleranz abgehakt werden kann.

Gemessen an dem von Qualcomm gestellten QRD dürfte thermisches Throttling auch bei finalen Smartphones mit Snapdragon 835 keine Rolle spielen.

2,45 GHz nur im Ausnahmefall

Obwohl der Snapdragon auch bei Dauerbelastung nicht zum Throttling zu bewegen ist, ist sein Taktverhalten in verschiedenen Lastszenarien dennoch interessant. Mit Hilfe von Qualcomms Trepn-App wurde der Takt im Zeitverlauf über verschiedene Benchmarks, aber auch normale Apps wie YouTube oder Google Play Musik beobachtet. Festzustellen galt es dabei, wie sich Performance-Cluster und Power-Cluster in der jeweiligen Situation verhalten und welche Taktraten tatsächlich anliegen.

Kryo 280 taktet üblicherweise mit maximal 2,36 GHz

Die interessanteste Erkenntnis dabei ist, dass der Snapdragon 835 so gut wie nie mit den von Qualcomm angegebenen 2,45 GHz taktet. Während der gesamten Messungen kam es nur in einem einzigen Ausnahmefall kurzzeitig zur theoretischen Taktspitze, die für das Performance-Cluster bei exakt 2,4576 GHz liegt. Der Regeltakt der Kryo-280-CPU liegt im Performance-Cluster aber bei 2,3616 GHz. Der minimale Takt des Performance-Clusters beträgt genau 300 MHz. Das beobachtete Taktverhalten trifft auf alle vier Kerne des Clusters zu. Anders als etwa beim Exynos 8890 und dessen vier Exynos M1, die im Performance-Cluster unterschiedlich hoch takten, kann Qualcomm auf alle Kerne den maximalen Takt von im Regelfall bis zu 2,3616 GHz anlegen.

Für eine bessere Übersicht wurde deshalb im Diagramm auf eine Linie pro Kern verzichtet und jeweils nur eine Linie pro Cluster aus jeweils vier Kernen genutzt.

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Das Power-Cluster taktet hingegen wie von Qualcomm angegeben mit bis zu 1,9 GHz in der Spitze, genauer gesagt bis zu 1,9008 GHz. Der minimale Takt des Power-Clusters liegt erneut bei exakt 300 MHz und stimmt somit mit dem Performance-Cluster überein.

Das Power-Cluster übernimmt viel Arbeit

In der Detailansicht des Taktverhaltens ins gut zu erkennen, wie viele Aufgaben vom Power-Cluster bewältigt werden und das SoC dadurch den Energieverbrauch reduzieren kann. Das Power-Cluster kommt immer wieder zum Einsatz, während das Performance-Cluster im Idle bei 300 MHz bleibt. Wird die volle Leistung benötigt, steigt zunächst der Takt des Power-Clusters, dann schaltet sich das Performance-Cluster hinzu. Anschließend verweilt die Last entweder kurz nur auf dem Performance-Cluster oder alle acht Kerne werden mit ihrem jeweiligen Maximaltakt aktiv, ohne heiß zu werden.

Energieverbrauch reduziert

Dass der von Qualcomm propagierte Energieverbrauch in Summe aller Verbesserungen am Snapdragon 835 sowie der Umstellung auf die 10-nm-LPE-Fertigung von Samsung tatsächlich rund 23 Prozent niedriger als noch beim Snapdragon 820 ausfällt, darf nicht nur angesichts des Taktverhaltens der CPU beim Wort genommen werden, sondern zeigte sich auch im Labor von Qualcomm anhand von zwei Messungen.

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Getestet wurden mit einer VR-Anwendung und der Aufnahmen von 4K-Video allerdings zwei Lastszenarien, die sich gut auf die GPU und den ISP auslagern lassen. In beiden Fällen wurde eine Reduzierung des Energieverbrauchs von rund 25 Prozent demonstriert.

Fazit

Mit dem neuen Aufbau des Snapdragon 835 aus wieder acht Kernen mit jeweils vier Kernen des Typs Kryo 280 als Performance- und Power-Cluster ist Qualcomm basierend auf den vor in San Diego durchgeführten Messungen mit dem QRD den richtigen Weg gegangen. In Kombination mit der neuen Fertigung in 10 nm LPE bei Samsung ist ein sparsamer Chip entstanden, der bei Bedarf aber auch brachial schnell sein kann. Dass der Chip in Multi-Core-Anwendungen besonders gut abschneidet, stand schon von vornherein aufgrund der Anzahl der Kerne so gut wie fest. Aber Qualcomm konnte auch die Single-Core-Leistung des Chips bei fast gleich hohem Takt verbessern.

Imposant sind die Verbesserungen an der GPU, denn die neue Adreno 540 liefert ohne großes Taktplus eine rund 25 Prozent höhere Leistung als die Adreno 530 des Snapdragon 821. Das ermöglicht aufwendige Spiele mit höheren Bildwiederholraten, höher aufgelöste Displays bei stabilen 60 FPS oder flüssige VR-Anwendungen.

Dass der Snapdragon 835 mehr als nur SoC mit CPU und GPU ist, zeigen die Veränderungen, die Qualcomm an anderen Stellen wie LTE, WLAN, DSP und ISP vollzogen hat. Überall gibt es kleine und größere Veränderungen, die in Summe den großen Versionssprung des Namens auf Snapdragon 835 rechtfertigen.

Die Qualcomm Snapdragon 835 Mobile Platform hinterlässt auf Basis des QRD einen sehr guten Eindruck und ebnet den Weg für spannende Geräte im Verlauf des Jahres.

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