Exynos 9810: SoC des Samsung Galaxy S9 kratzt an der 3-GHz-Marke

Samsung hat das im letzten Jahr im November nur kurz angerissene System-on-a-Chip Exynos 9810 heute im Detail vorgestellt. Wie bereits im Vorfeld vermutet, nutzt der Galaxy-S9-Chip die dritte Generation der von Samsung entwickelten Exynos-Kerne und betreibt diese mit bis zu 2,9 GHz. Die Grafikleistung soll um 20 Prozent steigen.

Der Exynos 9810 ist fertig und wird in Masse produziert, wie Samsung heute verkündet hat. Damit hat die Smartphone-Sparte des Konzerns nun auch einen Chip für die europäische und asiatische Variante des Galaxy S9, während in den USA Qualcomms vor kurzem vorgestellter Snapdragon 845 zum Einsatz kommen wird. Vom Band laufen beide SoCs ohnehin bei Samsung, beide Chips kommen aus der energieeffizienten 10LPP-FinFET-Fertigung (zweite Generation 10 nm Low Power Plus), die jüngst anlief.

Bis zu 2,9 GHz für die Exynos M3

Das dürfte auch der Grund dafür sein, dass Samsung die neuen Performance-Kerne Exynos M3 mit bis zu 2,9 GHz betreiben kann. Das sind knapp 600 MHz mehr als beim direkten Vorgänger Exynos 8895 und immerhin noch 300 MHz mehr gegenüber dem Exynos 8890, der zwei seiner Performance-Kerne über den Standardtakt von 2,3 GHz auf 2,6 GHz boosten konnte. Samsung schlägt die US-Konkurrenz in Form des Snapdragon 845 um 100 MHz. Die auf dem ARM Cortex-A75 basierende Kryo-385-CPU von Qualcomm schafft 2,8 GHz.

Samsung verrät hingegen nicht, ob die Exynos M3 wie die Kryo-385-CPU ebenfalls auf dem ARM Cortex-A75 basieren. Den auf der Webseite von Samsung zur Verfügung gestellten Informationen zufolge ist dies nicht der Fall. Abseits der vier Performance-Kerne des Typs Exynos M3 bietet der Exynos 9810 auch noch vier Efficiency-Kerne des Typs ARM Cortex-A55. Hier herrscht somit Gleichstand zum Snapdragon 845, allerdings erlaubt Samsung den kleinen Kernen erneut 100 MHz mehr und somit bis zu 1,9 GHz. Im Endergebnis spricht Samsung von einer ungefähr verdoppelten Single-Core-Performance und einer um 40 Prozent gestiegenen Multi-Core-Performance.

20 Prozent höhere Grafikleistung dank neuer ARM-GPU

Einen höheren Takt hat vermutlich auch die neue GPU des Exynos 9810, denn Samsung hat sich dazu entschlossen, die Anzahl der Shader-Cluster von 20 auf 18 zu reduzieren. Statt der Mali-G71 MP20 kommt jetzt die neuere Mali-G72 MP18 zum Einsatz. Bei gleicher Anzahl von Shader-Clustern bietet die auf der Bifrost-Architektur basierende Mali-G72 allerdings bereits eine höhere Leistung. Zwischen Exynos 8895 und Exynos 9810 soll die Grafikleistung laut Samsung um 20 Prozent gesteigert worden sein.

Neues LTE-Modem schafft 200 Mbit/s im Upstream

Welches LTE-Modem im Exynos 9810 steckt, ist bereits seit Ende Juli des vergangenen Jahres bekannt, als Samsung ein Cat.-18-Modem ohne zugehöriges SoC vorgestellt hat. Das LTE-Modem beherrscht sechsfache Carrier Aggregation (CA) für bis zu 1,2 Gbit/s im Downstream. Samsung konkurriert in diesem Bereich mit dem Snapdragon X20 von Qualcomm und dem LTE-Advanced-Pro-Modem des Huawei Kirin 970. Um diese Geschwindigkeit zu erreichen, bedarf es eines 4×4-MIMO-Antennen-Layouts und der Unterstützung von 256 QAM (Quadrature Amplitude Modulation). Das Modem kann zudem wie bei den Modellen der Konkurrenz im unlizenzierten Spektrum betrieben werden. Interessant ist Samsungs zweifache CA im Upstream, sodass erstmals eine Geschwindigkeit von 200 Mbit/s statt zuvor maximal 150 Mbit/s geboten wird.

Samsung sieht den Exynos 9810 allerdings nicht nur als schnelles CPU- und GPU-Arbeitstier, sondern will den Chip auch für Deep-Learning-Aufgaben gerüstet haben. Samsung tut es hierbei Qualcomm gleich und verzichtet anders als Huawei oder Apple auf eine dedizierte Neural Processing Unit und verteilt die Aufgaben auf andere Komponenten. Dennoch soll der Chip zum Beispiel schnell Gegenstände oder Personen auf Fotos erkennen und diese schneller durchsuchen und kategorisieren können. Erstmals verarbeitet der Exynos 9810 zudem Tiefeninformationen für den 3D-Scan eines Gesichts, mit Hilfe dessen Face-Tracking-Features abgewickelt werden können oder sich das Gerät entsperren lässt. Diese Funktionen erinnern stark an Apples Animoji und Face ID des iPhone X. Im Galaxy S9 könnten demnach ähnliche Features verbaut sein.

Samsung verspricht bessere Fotos

Für Foto- und Videoaufnahmen stellt der Exynos 9810 zwei Bildprozessoren (ISP – Image Signal Processor) zur Verfügung, was allerdings auch schon im Exynos 8895 des Galaxy S8 und S8+ (Test) der Fall war. Unterstützt werden je eine Kamera mit 24 Megapixel auf der Rückseite und Vorderseite oder aber je eine Dual-Kamera mit 16 Megapixel. Samsung verspricht durch die Bank „drastisch“ verbesserte Ergebnisse für Fotos. Videos können maximal in Ultra HD mit bis zu 120 FPS aufgenommen werden, wobei wie bisher die Codecs 10-Bit HEVC (H.265), H.264 und VP9 encodiert und decodiert werden können. Welche Features davon letztlich im Galaxy S9 zu finden sein werden, ist Samsungs Smartphone-Sparte überlassen. Nur weil das System-on-a-Chip gewisse Funktionen beherrscht, kommen diese nicht zwangsläufig in einem Endgerät zum Einsatz.

Security Processing Unit mit Firewalls

Zu guter Letzt hat Samsung dem Chip eine Security Processing Unit (SPU) spendiert, die als weitere Stufe bisheriger Absicherungen vor Manipulationen am System schützen soll. Eine SPU findet sich auch in Qualcomms Snapdragon 845. Samsung spricht von einer verbesserten Verschlüsselung und Firewalls, die Subsysteme untereinander abschotten sollen. Zum Beispiel sollen LTE-Modem und WLAN-Modul besonders abgesichert worden sein, um Zugriffe auf das Hauptsystem zu unterbinden.

Der Exynos 9810 befindet sich bereits in der Massenproduktion bei Samsung Foundry und wird voraussichtlich zuerst im Galaxy S9 zum Einsatz kommen, wenngleich dies bisher nicht offiziell von Samsung bestätigt worden ist. Allerdings war dies in den vergangenen Jahren beim Exynos 8895 oder Exynos 8890 stets der übliche Ablauf.