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HiSilicon Kirin 970

Der HiSilicon Kirin 970 ist ein High-End Smartphone-SoC mit integriertem ARM Mali-Grafikprozessor, das am 2. September 2017 vorgestellt wurde. Das SoC wird von der Huawei-Tochterfirma HiSilicon gefertigt und ist deshalb nur in Huawei-Geräten wie dem Mate 10 und Mate 10 Pro zu finden. Auf dem SoC ist ein ARM-lizenzierte Octa-Core Cortex-CPU zu finden. Die CPU setzt sich aus einem Cortex-A73 Quad-Core-Cluster mit einer Taktfrequenz von bis zu 2,4 GHz und einem Cortex-A53 Quad-Core-Cluster mit einer Taktfrequenz von bis zu 1,8 GHz zusammen. Außerdem verfügt der HiSilicon Kirin 970 über einen weiteren Prozessor – die Neural Processing Unit (NPU). Die NPU unterstützt laut HiSilicon natives AI-Processing und ist für neurale Netzwerke optimiert. Der Speichercontroller des Chips unterstützt Dual-Channel LPDDR4X-1833 RAM mit einer Bandbreite von 29,8 GB/s. Die auf dem SoC integrierte ARM Mali-G72 MP12 GPU erreicht eine Taktfrequenz von bis zu 850 MHz. Ins Internet geht es mit einem rasanten LTE Cat. 18 Modem, das eine Downlinkgeschwindigkeit von bis zu 1,2 Gbit/s erreichen kann und fünffache Carrier-Aggregation unterstützt (CA).

Architektur
Der HiSilicon Kirin 970 kommt wieder mit der aus dem Kirin 960 bekannten Cortex-A73-CPU. Der Cortex-A73 ist ein Nachfolger des Cortex-A17 aus der ARM Sophie µarch-Familie und ist mehr auf Energieeffizienz ausgelegt als der bislang häufiger anzutreffende Cortex-A72. Trotz einer Reduzierung der Decoder von 3 auf 2 Einheiten und der Execution-Ports von 7 auf 8 kann der Cortex-A73 bei gleicher Taktfrequenz bis zu 30% mehr Leistung als der Cortex-A72 erreichen. Vor allem unter anhaltender Belastung kann der Prozessor dank einer Erhöhung der Energieeffizienz um ca. 30% die Leistung auf einem hohen Niveau halten. Der HiSilicon Kirin ist der erste Chip mit einer dedizierten NPU für neurale Netzwerke, die bis zu 25% mehr Leistung und 50% höhere Effizienz im Vergleich zur CPU in AI-Processing liefert. Die NPU kann bei der Bilderkennung bis zu 2000 Bilder pro Minute verarbeiten und damit 20-mal mehr als die Cortex-A73-CPU. Laut HiSilicon erreicht die NPU 1,92 TeraFLOPs (TFLOPs) im binären Half-Precision Floating-Point-Format (16-Bit Floating-Point). Im Vergleich zu Single-Precision Floating-Point (FP32) oder Double-Precision Floating-Point (FP64) ist eine hohe FP16-Leistung ist für neurale Netzwerke von Vorteil, da für die Berechnungen nicht so viele Nachkommastellen von Bedeutung sind. Mit der dedizierten NPU können AI-Prozesse daher wesentlich stromsparender zudem unabhängig von der CPU ausgeführt werden, wodurch Kapazitäten für andere Dinge frei werden. HiSilicon will die Geräte-AI mit Cloud-AI kombinieren, um eine komplett mobile AI zu schaffen, mit der das Benutzererlebnis erheblich verbessert wird. Auch von NPU abgesehen ist das SoC ziemlich Feature-bepackt. Der integrierten Dual-Kamera ISP unterstützt Gesichts- und Bewegungserkennung und der 32-bit/384K DAC sorgt für hervorragenden Sound. HEVC- und AVC-Videos in 4K mit 60 FPS können decodiert werden und mit 30 FPS encodiert werden. Es wird zudem das HDR10 Media-Profil bei der Videowiedergabe unterstützt. Das SoC wird mit dem modernen 10 nm Prozessknoten von TSMC gefertigt.

ARMs Mali-G72 feiert mit dem HiSilicon Kirin 970 ihr Debüt auf dem Verbrauchermarkt. Die GPU unterstützt die APIs OpenGL 3.2, OpenVG 1.1, OpenCL 2.0 Full Profile, Direct3D 12 und Vulkan 1.0. Laut HiSilicon liefert die Mali-G72 MP12 bis zu 20% mehr Leistung als die Mali-G71 MP8 im Kirin 960 und ist dabei 50% energieeffizienter.

Leistung
Durch Optimierungen wie die leicht erhöhte Taktfrequenz, die Unterstützung für LPDDR4X-Speicher und den neuen 10 nm Prozessknoten bietet der HiSilicon Kirin 970 in allen Anwendungsbereichen mehr Leistung als der Vorgänger Kirin 960. Die Stars des SoCs sind jedoch die neue Mali-G72 GPU und vor allem die neuartige NPU. Durch die dedizierte neurale Hardware können AI-Prozesse viel energieeffizienter als bisher und zudem zum Teil unabhängig von der Cloud ausgeführt werden. Dadurch wird nicht nur der Stromverbrauch, sondern auch die Sicherheit des Geräts für den Benutzer verbessert.
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Technische Daten
Erscheinungsdatum3. Quartal 2017
Basis-Taktfrequenz2.4 GHz
Anzahl der Kerne8
Fertigungstechnologie10 nm
Interne GrafikARM Mali-G72 MP12
GPU Frequenz850 MHz
SpeicherunterstützungLPDDR4X

2 Smartphones mit HiSilicon Kirin 970

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