Un confronto per capire le dimensioni di un SoC
All’interno di uno smartphone è possibile trovare moltissime componenti diverse. Tutte svolgono una funzione specifica e la perfetta sincronia determina l’usabilità e la reattività di un dispositivo mobile. Per questo motivo abbiamo deciso di iniziare ad esplorare ed analizzare l’hardware che permette ad un dispositivo mobile di svolgere tutte le funzioni.
Il primo elemento da prendere in considerazione è il System on a Chip o SoC. Il nome deriva dalla composizione del processore. Si tratta a tutti gli effetti di un intero sistema integrato in un solo chip. Oltre al processore centrale composto da vari core, è infatti possibile trovare più elementi.
Fondamentale è il controller grafico o GPU, ma spesso ci sono anche chip dedicati ai sensori di movimento, il modem e in alcuni casi anche i blocchi di memoria RAM. Sul SoC inoltre sono integrati tutte le interfacce di Input e Output come USB, HDMI e sensori Wireless e di rete.
Molto importante è la funzione svolta dai co-processori che possono svolgere funzioni specifiche evitando di pesare sulla potenza computazionale del processore centrale. Il funzionamento di un SoC è garantito sia dall’architettura fisica con cui è realizzato sia dal software, che gestisce tutte le operazioni.
L’architettura più utilizzata all’interno di un SoC è quella ARM. Si può scegliere di utilizzare sia le soluzioni predefinite di ARM o eventualmente delle versioni customizzate. I SoC Arm si basano sui processori Cortex che possono essere a 32 bit o a 64 bit con set di istruzioni Arm V7 o Arm v8. Spesso i produttori scelgono di basarsi sull’architettura ARM modificandola leggermente per raggiungere i propri obiettivi di prestazioni e consumi.
L’architettura dello Snapdragon 835
Il panorama SoC al momento è conteso da quattro player principali. Si tratta di Qualcomm, Hisilicon, Samsung e MediaTek. Qualcomm è il produttore dello Snapdragon 835 equipaggiato da quasi tutti i top di gamma Android 2017. Considerando che la famiglia prevedere dispositivi di tutte le fasce, è molto facile trovare SoC Qualcomm sulla gran parte dei dispositivi in commercio. L’architettura dei SoC Snapdragon è una personalizzazione dell’architettura ARM tradizionale.
HiSilicon invece è una controllata Huawei ed è considerata il più grande progettista di circuiti integrati della Cina. Grazie all’acquisto delle licenze Cortex e Mali, Hisilicon ha sviluppato i SoC Kirin equipaggiati quasi esclusivamente sui dispositivi Huawei e Honor.
Samsung ha deciso di dotare i propri smartphone in parte con processori Qualcomm, in parte con SoC proprietari Exynos. Anche il System on a Chip proprietario Samsung si basa sulle licenze ARM che includono i processori Cortex e la GPU Mali affiancate a processori proprietari o custom.
MediaTek invece è responsabile della gamma Helio anch’essa composta da una combinazione di processori Cortex. I dispositivi equipaggiati con questi SoC sono per lo più i cinesi Meizu, LeEco e Xiaomi. Considerando l’alto livello dei rivali, MediaTek sta soffrendo molto il confronto. Complice le scarse richieste di SoC Helio X30, top di gamma dell’azienda, MediaTek potrebbe presto ritirarsi dalla sfida.
Un grafico che sottolinea il market share della scorsa generazione di SoC
Il processore mobile quindi garantisce una gamma di funzionalità nettamente maggiore rispetto alle classiche CPU presenti sui PC. Il System on a Chip integra quasi tutte le funzioni e ha bisogno di poche componenti aggiuntive. Una CPU invece si occupa soltanto della potenza computazionale coordinando i lavori insieme a tutte le altre componenti. Purtroppo il grande limite del Soc è la flessibilità. Essendo utilizzato per lo più su smartphone e dispositivi mobile, è destinato a nascere e morire con lo stesso dispositivo. Una CPU invece è facilmente modificabile e sostituibile.