Kirin 970: Huawei stellt SoC mit NPU für das Mate 10 vor

Huawei hat zur IFA das Kirin-970-SoC des zum Oktober erwarteten Mate 10 vorgestellt. Eigentlich soll der Chip erst morgen im Rahmen einer Keynote gezeigt werden, am Huawei-Stand ist er aber bereits mit einigen Details zur Ausstattung ausgestellt. Der Kirin 970 kommt mit schnellerer GPU, schnellerem LTE sowie erstmals einer NPU.

Den Kirin 970 lässt Huaweis Halbleitersparte HiSilicon bei TSMC in 10 statt zuvor 16 nm fertigen. Auf einem Quadratzentimeter sind 5,5 Milliarden Transistoren versammelt.

NPU steht für Neural Processing Unit und ist eine eigenständige Recheneinheit einzig und allein für den Bereich künstliche Intelligenz (KI/AI). Die NPU kann für verschiedene Einsatzgebiete verwendet werden. Eines, das Huawei zur IFA ausstellt, ist die Objekterkennung in Bildern und Videos. Die NPU erkennt dabei die dargestellten Objekte und weist ihnen Namen zu, zum Beispiel Auto, Hund, Pizza, Uhr oder Person. Per Big Data und Machine Learning muss eine NPU im Vorfeld trainiert werden, um diese Fähigkeiten zu erhalten. In Verbindung mit einer Cloud-Anbindung kann ein Netzwerk aus zigtausenden in Smartphones verbauten NPUs dieses maschinelle Lernen fortführen, um so die NPU-Fähigkeiten im Laufe der Zeit stetig zu verbessern.

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NPU schlägt CPU bei Leistung und Verbrauch

Die Verarbeitung dieser Informationen auf der NPU geht zum einen deutlich schneller als per CPU oder GPU, zum anderen ist der Vorgang auf diese Weise viel energieeffizienter. Im Vergleich zur Berechnung auf der CPU steigt die Leistung um den Faktor 25, während der Energieverbrauch um den Faktor 50 reduziert wird. Vor Ort demonstriert Huawei die Rechenleistung anhand einer für Android programmierten Beispiel-App, die Objekte auf Bildern erkennen soll, die allerdings nicht notwendigerweise korrekt sein müssen. Im konkreten Beispiel wurden fünf potenzielle Ergebnisse für jedes gescannte Bild genannt. In diesem Vergleich schlägt die NPU die CPU mit 32 zu 1 FPS. Huawei gibt eine Rechenleistung von 1,92 TFLOPS bei halber Genauigkeit (FP16) an.

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In einem zweiten Szenario ist eine Entwicklerplatine mit dem Kirin 970 und einer Dual-Kamera ausgerüstet. Diese ist auf ein Tablet gerichtet, das verschiedene Bilder darstellt, die die NPU erkennen soll. Auf einem großen Fernseher werden die erkannten Gegenstände mit Namen dargestellt. Testweise selbst vor die Linse geschobene Objekte wurden aber ebenso mit einer hohen Trefferquote erkannt, darunter verschiedene Lebensmittel, Hände, Autos und Motorräder. Die Rückseite eines iPhone 7 Plus wurde hingegen falsch, aber unter großem Gelächter des Publikums als Toilette erkannt.

Neue ARM Mali-G72-GPU

Abseits der neuen NPU bietet der Kirin 970 auch eine neue Generation der Mali-GPU, die zudem mehr Recheneinheiten bietet. Die CPU aus vier Cortex-A73 und vier Cortex-A53 von ARM hat Huawei hingegen nicht verändert. Die Eckdaten stimmen mit dem Kirin 960 überein: Die CPU-Taktraten verbleiben mit bis zu 2,4 GHz auf dem Performance-Cluster und bis zu 1,8 GHz auf dem Power-Cluster auf dem gleichen Niveau.

In puncto Grafikeinheit kommt mit der Mali-G72 die zweite Generation der Bifrost-Architektur von ARM zum Einsatz, die eine bis zu 40 Prozent höhere Leistung als die Mali-G71 auf Basis der ersten Bifrost-Architektur bieten soll. Bei dem Wechsel von der ersten auf die zweite Generation Bifrost bleibt es aber nicht, denn Huawei verbaut mit der MP12- statt MP8-Variante zudem 50 Prozent mehr Recheneinheiten. In Verbindung mit dem Leistungssprung durch den Generationenwechsel ist mit einem deutlichen Plus an GPU-Performance zu rechnen.

LTE Advanced Pro mit 1,2 Gbit/s im Downlink

Das LTE-Modem des Chips ist ebenfalls überarbeitet worden. Noch fehlt es zwar an einigen Details zur genauen Umsetzung, bekannt ist allerdings bereits, dass das in den Kirin 970 integrierte LTE-Modem Cat. 18 für bis zu 1,2 Gbit/s im Downstream unterstützen wird. Huawei zieht damit mit dem bereits im Februar dieses Jahres angekündigten Snapdragon X20 von Qualcomm sowie dem jüngst in Aussicht gestellten neuen Exynos-Modem von Samsung gleich. Obwohl Huawei als letzter dieser drei Anbieter die Ankündigung vollzogen hat, wird das Unternehmen mit dem Mate 10 zu Mitte Oktober wohl dennoch Erster mit einem fertigen Cat.-18-Modem sein.

Weitere Details zum Kirin 970 folgen morgen in der Huawei-Keynote ab 14:00 Uhr.