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Xiaomi Surge

Die Xiaomi Surge Prozessorserie wurde am 28. Februar 2017 mit dem Surge S1 eingeführt. Der Surge S1 ist Xiaomis erster in eigener Regie entwickelte Prozessor und kommt exklusiv in Xiaomi-Smartphones wie dem Mi 5C zum Einsatz. Mit dem Surge S1 deckt die Serie vorerst nur das Mittelklassesegment ab und konkurriert hier mit Konkurrenzmodellen wie dem Snapdragon 626 von Qualcomm, dem HiSilicon Kirin 655 und dem MediaTek Helio P25. Wie diese benutzt auch der Surge S1 eine Octa-Core Cortex-A53-CPU. Anders als bei der Konkurrenz ist der Unterschied zwischen dem Performance-Cluster mit 2,2 GHz Taktfrequenz und dem Energiespar-Cluster mit 1,4 GHz deutlich größer. Ein Alleinstellungsmerkmal im Vergleich zur Konkurrenz ist jedoch vor allem die Integration einer ARM Mali-T860 MP4 GPU, die über 4 Shader-Cluster statt der sonst üblichen 2 Shader-Clustern verfügt und damit eine deutlich höhere 3D-Leistung im Mittelklassesegment verspricht. Mit einem Speichercontroller für Dual-Channel LPDDR3 Speicher mit 933 MHz ist der Surge S1 solide ausgestattet, auch wenn die Konkurrenz von MediaTek bereits mit LPDDR4X Speicher aufwartet. Auch mit dem nicht mehr ganz zeitgemäßen Cat. 4 LTE-Modem und der 28 nm HPC-Fertigungstechnologie hinkt das SoC der Konkurrez hinterher, die meist Cat. 7 als Standard hat und mit 14 nm oder 16 nm gefertigt wird.

Architektur
Bislang hat Xiaomi für die eigenen Smartphones auf Prozessoren von Qualcomm und MediaTek zurückgegriffen. Als Teil einer längerfristigen Strategie hat das Unternehmen jedoch Ende 2014 ein eigenes Entwicklerstudio mit dem Namen Pinecone gegründet, das Ende 2015 erste Testprodukte entworfen hat, die noch im selben Jahr zertifiziert wurden. Bereits Ende 2016, nach nur 28 Monaten, konnte der Surge S1 in Massenproduktion gehen. Wie für die meisten Mittelklasse-SoCs üblich, hat sich Xiaomi beim Entwurf des eigenen SoCs zahlreicher lizenzierter Produkte aus dem Hause ARM bedient. Dazu zählen neben CPU und GPU auch der integrierte Videoprozessor und Bildschirmcontroller. Andere Komponenten wie den Image-Signal-Prozessor (ISP), den Digital-Signal-Prozessor (DSP) und die Quick-Charging-Technologie hat Xiaomi hingegen selbst entwickelt. Bei dem Octa-Core Cortex-A53-Prozessor handelt es sich um ein Design mit 2 unterschiedlich getakteten Quad-Core-Clustern, die ARMs big.LITTLE-Architektur benutzen. Der big-Cluster mit 2,2 GHz ist mit dem LITTLE-Cluster mit 1,4 GHz über ARMs Cache Coherent Interconnect (CCI) verbunden, wodurch beide Cluster auf einen gemeinsamen Cache zugreifen, um die Latenz zu minimieren. Mit dem ARM Mali-V500 Videoprozessor wird die Decodierung für H.264, H.263, MPEG4, MPEG2, VC-1/WMV, Real und VP8 unterstützt. Der Dual 14-Bit ISP wurde von Xiaomi selbst entworfen und kann dank des höheren Durchsatzes im Vergleich zur Konkurrenz Kameras mit Auflösungen von bis zu 36 MP unterstützen und zudem für intelligente Rauschreduzierung benutzt werden. Der ebenfalls selbst entwickelte 32-Bit DSP kann Hintergrundprozesse und Audio-Processing sehr energiesparend handeln.

Für die erste Prozessorserie hat Xiaomi auf die Mittelklasse-GPU ARM Mali-T860 gesetzt, die dank 4 Shader-Clustern den meisten SoCs der Konkurrenz in 3D-Benchmarks davonläuft. Die GPU unterstützt die APIs Direct3D 11, OpenCL 1.2, OpenVG 1.1, OpenGL ES 3.2 und Vulkan 1.0.

Leistung
Mit der Xiaomi Surge Serie tritt ein neuer Mitspieler in das SoC-Business ein, der den etablierten Konkurrenten Qualcomm, Apple, Samsung, MediaTek und HiSilicon Marktanteile streitig machen will. Zwar hat der Surge S1 als erstes selbst entwickeltes SoC einige Kinderkrankheiten wie die veraltete Fertigungsweise und das langsame LTE-Modem, jedoch stellt er mit Pluspunkten wie der leistungsstarken GPU und dem soliden 14-Bit ISP eine gute Basis für weitere Entwicklungen dar.
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