本日、Qualcomm（クアルコム）は最新のモバイルプラットフォームであるSnapdragon 8 Gen 2を発表した。 フラッグシップSnapdragonシリーズの最新作では、2023年以降のハイエンドスマートフォン向けに多数の改善点と新機能が搭載されている。

これまでと異なるSnapdragon 8 Gen 2のCPU構成

事前にリークのあった通り、Snapdragon 8 Gen 2では、これまでのCPUクラスタ構成で行われてきた、“1+3+4” 配置から、これまでになく斬新な“1+(2＋2)+3”構成に移行したことが注目すべきポイントだろう。Qualcommは、新しいArm Cortex-A715を2つと、前世代のCortex-A710を2つ採用するという、これまでにない構成となっている。これにより、マルチコアベンチマークのスコアが向上するはずだが、非常に特殊な設計上の選択である。

なぜ、わざわざ旧世代のCPUコアを残したのかと言うのが気になるところだが、これについてQualcommは、「レガシーアプリケーションのサポートを継続するため」としている。Cortex-A710は、Armのコアの中で32ビットアプリケーションをサポートする最後のコア（AArch32）であり、それ以降のコアはすべて、少なくとも理論的には64ビットのみ（AAarch64）である。Snapdragon 8 Gen 2は、ArmのリフレッシュされたCortex-A510リトルコアも使用しており、消費電力の5％削減とともに、2022年時点で32ビットサポートも継続することが可能だという。この点で、先日発表されたMediaTekのDimensity 9200が32ビットアプリを切り捨てた点とは大きく異なる。

ただし、ハイエンド機に搭載されることが想定されるSnapdragon 8 Gen 2について、想定されるユーザーにとって32ビットサポートはそこまで重要視するものでもなく、その為に旧世代のCPUコアが採用されていることを考えると、性能やパフォーマンス、省電力性能に影響がある可能性さえある。しかし、Qualcommは、この問題を軽減するために、パフォーマンスコアをさらに最適化したと主張している。

Googleはすでに何年も前から64ビットアプリケーションのサポートを義務付けている。近年、Play Storeでアップデートされたアプリは、すべて64ビットになっている。それでも、A710コアを搭載することで、Snapdragon 8 Gen 2は、古いアプリケーションやGoogleのAndroidエコシステムの外にあるアプリケーションでも動作するのだ。中国やサードパーティのアプリストアは、64ビットサポートの義務付けがさらに遅れているため、Qualcommはそういった市場での利用も想定しているのだろう。

効率に関しては、Qualcommは全体で最大40%の改善を実現したと述べている。この大部分は、TSMCの4nmプロセスへの移行によるものだが（Qualcommは、TSMCのN4プロセスまたは新しいN4Pプロセスのどちらを使用しているかを明確にしていない）、効率コアが従来の4コアから3コアになったことを考えると、素晴らしい数字だろう。

これまでに明らかになっている情報から、CPU構成は上記の通りと想定される。Qualcommは、これまでより大きな共有L3キャッシュを提供しており、6MBから8MBへの変更は、ミドルコアにおけるマルチスレッドワークロードのパフォーマンスを最大化する役割を果たすだろう。

ハードウェアレイトレーシング

また、大きなアップデート内容のもう一つが、モバイルレイトレーシンググラフィックスハードウェアへの対応だろう。モバイル向けのハードウェアアクセラレーションによるレイトレーシング機能を発表したのはQualcommが初めてではなく、Samsung社のExynos 2200に搭載されたAMD Xclipse GPUや、Mediatek社のDimensity 9200に搭載されたArm Immortalis-G715が既に実現している。しかし、Qualcommの出荷台数を考えると、今後ゲーム開発者がモバイル・レイトレーシングを本格的に採用するためのもインセンティブになるだろう。

Adreno GPUについては多くが明かされていないが、Snapdragon 8 Gen 2は、レイボックスとレイトライアングルの交差を高速化することが判明している。重要なのは、BVH（Bounding Volume Hierarchical）アクセラレーション（またはQualcommが呼ぶところの検索および解凍アクセラレーション構造ノード）もあり、GPUがレイコリジョンを最適にテストする能力が大幅に向上していることだ。

このことから、Qualcommの実装は、他のモバイルレイトレーシング機能よりも堅牢であると考えられる。例えば、Armのレイトレーシング・ハードウェアは、BVHをサポートしていない。しかし、Qualcommは、Snapdragon 8 Gen 2のアクセラレータの性能と、レイトレーシング用ハードウェアの拡張性を正確には明かしていない。そのため、コンソールやPCのレイトレーシング機能から連想されるグラフィックの忠実度や解像度に関する主張には懐疑的であるべきだろう。

QualcommのパートナーであるOppo社は、次のFind Xフラッグシップ機に8 Gen 2を搭載しているが、同社のオープンソースのPhysRayエンジンは、ソフトウェアで同じ効果を実行する場合と比較して、レイトレーシングレンダリング効率を5倍に高め、CPUワークロードを90%削減することができると述べている。同社は、Snapdragon 8 Gen 2でレイトレーシングエンジンを動作させ、720pで30分間60fpsを維持したと述べている。

それでも、Qualcommによれば、GPUは、レイトレーシング対応のVulkan Androidゲームにおけるソフトシャドウ、反射、アンビエントオクルージョン、グローバルイルミネーションのレンダリングを、ソフトウェアでは不可能な方法で高速化することができる。そのため、今後数年間で、ゲームはより美しく見えるようになるはずだ。Qualcommは、ハードウェアアクセラレーションによるレイトレーシングが、2023年の前半にAAAゲームに到着すると見ている。

レイトレーシングのサポートに加えて、最新のAdreno GPUは、ユースケースに応じて、前世代に比べて25%の性能向上と最大45%の消費電力削減を達成する。Vulkan 1.3 APIをサポートしており、Qualcommは、一部のVulkanを使用した状況でさらに30%の性能向上を実現するためにドライバを最適化した。また、QualcommはUnreal Engine 5のMetahumansフレームワークのサポートを初めて表明し、Adreno DisplayエンジンはAdaptive HDR、HDR Vivid、HDR10+、Dolby Vision、およびOLED Aging Compensation機能をサポートする。

画像処理やAIについて

Qualcommは、以前からイメージング性能にかなり力を入れており、今回もいくつかの重要な改善がなされている。まず、Snapdragon 8 Gen 2のシステム全体のAIエンジンの中心である、Qualcommの最新のHexagon DSPについてだが、これは独自の電源領域をもっており、GPUなどの他のコンポーネントを同時にクロック処理することなく実行することができる。そのため、特定のAIモデルを実行した場合、前世代よりも1ワットあたりのパフォーマンスが60％向上したと主張しているとのことだ

また、性能を高めるために、DSP内のTensorアクセラレータのサイズが2倍になり、性能も2倍になった。Qualcommはまた、マイクロタイル推論サポートと呼ぶ、画像やその他の問題をより小さなタイルに切り分け、結果の精度をある程度犠牲にしてメモリを節約する方法を初公開している。このように、INT4が追加されたことで、開発者は、ある程度の精度を犠牲にして、高い帯域幅を必要とする機械学習問題を実装できるようになった。Qualcommは、INT4のサポートを支援するツールをパートナーに提供しているため、既存のアプリケーションを動作させるには、再調整が必要になる。

全体として、Snapdragon 8 Gen 2 Hexagon DSPは、MLモデルに応じて、先行製品の4.35倍の性能を提供する。(この場合、QualcommはmobileBERT自然言語処理の比較をしている）。印象的な話だが、より大きな変化は、そのISPとAI Engineをより密接につなぐ「Hexagon Direct Link」の導入だろうう。同社はこれを “Cognitive ISP” と名付けている。

Qualcommは、画像信号プロセッサ（ISP）、Hexagon DSP、Adreno GPU間の物理リンクを2倍にし、帯域幅の向上とレイテンシーの低減を実現した。これにより、Snapdragon 8 Gen 2は、カメラセンサーから直接取得した画像データに対して、より強力な機械学習タスクを実行できるようになった。例えば、RAWデータを直接DSP/AI Engineに渡して画像処理ワークロードを実行したり、クアルコムがこのリンクを使用して低解像度ゲームシナリオをアップスケールし、GPU負荷分散を支援したりすることが可能だ。

Qualcommは、Hexagon Direct Linkの主な使用例として、画像のセグメンテーションと処理に注目している。つまり、顔のランドマーク、植物、空など、シーンの重要な側面を識別してリアルタイムでレイヤーを作成し、シャッターボタンを押す前にこれらのレイヤーにカスタム処理を適用することだ。

Qualcommはこれまでにも、顔検出や動画ボケ機能のためのセグメンテーションなど、さまざまな機械学習タイプの機能をISPに近づけてきた。確かに前世代でもセグメンテーション機能を謳っていた。しかし、リンクが遅いため、従来は画像データを先にメインメモリに引き込むことが多く、コストとレイテンシの高い手順になっていた。Qualcommは今年、このボトルネックを減らし、AI Engineで画像問題などの複雑なワークロードをリアルタイムで実行することをより現実的なものにしようとしている。

ワイヤレス接続を改善

サウンド関連で言えば、このチップの更新されたSnapdragon Soundオーディオスイートには、Dynamic Spatial Audio機能が追加されている。Qualcommは、互換性のあるヘッドフォンのダイナミックヘッドトラッキングにより、空間内で頭を動かして、静的に頭を追うのではなく、周りで動くコンテンツを聞くことができるようになった。この技術は、Dolby AtmosやSony 360 Reality Audioなど、既存のほとんどのマルチチャネル空間オーディオフォーマットおよびデコーダで動作する。

オーディオに関しては、QualcommのaptX LosslessコーデックがBluetooth ClassicおよびLE Audioの両方のユースケースでサポートされ、将来の製品に向けて低エネルギーとロスレスオーディオ再生の利点を組み合わせている。ゲーマーにとって、互換性のあるヘッドセットを使用した場合のワイヤレス遅延はわずか48msに短縮され、これは以前の製品よりも47%も低い数値だ。

また、統合されたSnapdragon X70モデムを内蔵し、4xキャリアアグリゲーションによって下り10Gbps、上り3.5Gbpsの速度を実現するほか、AIスマートネスも搭載している。

Qualcommは、このモデムのAI機能によって、特にセルエッジにおけるサブ6GHzとmmWaveの両方の接続のスループットと接続の堅牢性を向上させることができると主張している。しかし、おそらくより実用的なのは、デュアルアクティブ5G SIMのサポートだ。つまり、1枚目の5G SIMで通話しながら、2枚目の5G SIMでメッセージやデータを受信し続けることができるのだ。

Qualcommは、最新のSnapdragon Connectスイートを完成させ、Wi-Fi 7、Wi-Fi 6、6Eをいち早くサポートします。この仕様はまだ確定していないが、Qualcommは内部情報を活用して、この規格を早期にサポートする。ハイバンド同時マルチリンクにより、6GHz帯の320MHzチャネルで最大5.8Gbpsのデータ速度が約束されている。これはわずか2msのレイテンシーで、クラウドゲーミングやXRなどレイテンシーに依存するアプリケーションをサポートする上で非常に有効だとQualcommは述べている。もちろん、その恩恵を受けるにはWi-Fi 7ルーターが必要だが、先日TP-Linkが製品の発表を行った事から、今後増えていくことも想定される。

その他の特徴

発表会のプレゼンテーションやプレス向け資料から、特筆すべきその他のSnapdragon 8 Gen 2の特徴をいくつか紹介しよう

• Qualcommとして初めて、最大8K 60fpsのAV1再生に対応したプロセッサーだ。将来のAndroid携帯電話に搭載される主要なSoCはすべて、AV1デコードをサポートするようになった。
• デュアルBluetoothラジオは、接続範囲を倍増し、デバイスのペアリングを高速化することを約束する。
• Snapdragon 8 Gen 2は、200MP Samsung ISOCELL HP3やSonyのクアッドデジタルオーバーラップHDR技術など、新しいイメージセンサーをサポートするように調整されている。
• Qualcommは8 Gen 1からISP機能の仕様変更はしておらず、昨年と同じ200MPシングルショットカメラ、36MPトリプルカメラキャプチャ、4K HDR同時キャプチャ機能がある。
• Qualcommは、第4世代のセンシングハブに2つ目のAIプロセッサーを追加しました。50％増のメモリと組み合わせて、Qualcommの常時感知カメラのような技術を活用してプライバシースクリーン機能を適用するために、ここでは2倍のパフォーマンスが提供されるようになった。

Snapdragon 8 Gen 2が搭載されるデバイス

多くの消費者が最初のスマートフォンを手にするのは2023年以降になりそうだが、Qualcommは2022年末までに商用リリースされる可能性があると述べている。

Qualcommは、以下のパートナーがSnapdragon 8 Gen 2を搭載したスマートフォンの開発に取り組んでいることを確認している。Asus、Honor、Iqoo、Motorola、Meizu、Nubia、Oneplus、Oppo、Redmagic、Redmi、Sharp、Sony、Vivo、Xiaomi、およびZTEです。SamsungはいつものようにQualcommのリストにないが、Snapdragon 8 Gen 2はGalaxy S23シリーズにも搭載される予定だ。

Source

• Qualcomm: Snapdragon 8 Gen 2 Defines a New Standard for Premium Smartphones