News Xiaomi Xring O1: Eigenes 3-nm-SoC nutzt 10 Arm-Kerne und 16-Core-GPU

[MaW85]

Vier verschiedene CPU-Kerne vom ARM, warum? Funktionsumfang, Energieeinsparung?
Die richtige Lastaufteilung muss doch Wahnsinn sein?

 

[Piktogramm]

@MaW85
Wieso sollte es? Energy Aware Scheduling ist seit Kernel 5.0 von Linux verfügbar und das ist nichtmal der einzige Scheduler, der das ganz gut beherrscht.
https://community.arm.com/arm-commu...s-blog/posts/energy-aware-scheduling-in-linux

Probleme dieser Art sind ja auch schon weit älter. Bei Serversystemen mit mehr als einem Sockel gibt es ja schon länger das Problem, dass das Verschieben von Prozessen und/oder Daten zwischen Prozessen unterschiedlich lange dauert, wenn man zwischen den Sockeln kommunzieren muss. Entsprechend gibt es da auch schon länger Ansätze, dass das Scheduling versucht zusammenhängende Prozesse auf verschiedene Sockel zu verteilen. Also komplexere Scheduling zu betreiben als "da hat ein CPU ein Zeitslot frei, also kommt da jetzt oberste Prozess in der Warteliste drauf".


Nerdsnipe: Kerneldokumentation für die Scheduler: https://www.kernel.org/doc/html/latest/scheduler/index.html

 

[Haldi]

YouTube

An dieser Stelle steht ein externer Inhalt von YouTube, der den Forumbeitrag ergänzt. Er kann mit einem Klick geladen und auch wieder ausgeblendet werden.

YouTube-Embeds laden

Ich bin damit einverstanden, dass YouTube-Embeds geladen werden. Dabei können personen­bezogene Daten an YouTube übermittelt werden. Mehr dazu in der Datenschutzerklärung.

YouTube-Embeds laden

Datenschutzerklärung

Chipfläche ist kleiner weil kein Modem Drin ist.

Dafür InHouse ISP der 4ten Generation der sonst immer Separat aufm Mainboard verbaut wurde.
Auch kein SLC cache. Was die Effizienz der GPU Reduziert.

Mediathek Modem im Xaiomi 15s
T800. Welches scheinbar wesentlich ineffizienter ist als Qualcomm.


Die GPU auch ein wenig.

Aber dafür ist die CPU extrem effizient!

Aber die A520 Cores haben sie nicht mal getestet xD und so effizient wie die A725M sind scheinen die wirklich nutzlos zu sein xD

 

[Piktogramm]

Aber die A520 Cores haben sie nicht mal getestet xD und so effizient wie die A725M sind scheinen die wirklich nutzlos zu sein xD

Die kleinen InOrder Kerne von ARM sind unter Last nicht effizient. Deren Anwendungsprofil ist definiert mit:

https://www.arm.com/products/silicon-ip-cpu/cortex-a/cortex-a520
Cortex-A520 is a high-efficiency, top-performing Armv9.2 CPU providing improved power efficiency and tuned to background and lightweight workloads for increased battery life and scalability across the consumer technology market. [...]

Hervorhebung durch mich

Bei Smartphones also der Anwendungsbereich, das Display ist aus und das Betriebssystem im Hintergrund wartet, dass irgendwas passiert. Maximal läuft noch irgend eine Audiowiedergabe, die erfordert, dass Daten Richtung DSP/Bluetoothmodem geschoben werden müssen.

 

[eastcoast_pete]

@Piktogramm Die schlechte Effizienz der kleinen ARM Kerne führe ich (Achtung: incoming ARMchair Chip Designer Meinung 😜) auch darauf zurück, daß ARM -aus welchen Gründen auch immer- hier weiterhin bei In-order Execution geblieben ist. Dabei haben sie auch Designs für kleinere Kerne mit Out-of-Order, aber scheinbar nicht für mobile SoCs. Apple dagegen macht das (OoO) schon seit längerem in ihren Efficiency Kernen, mit sehr guten Ergebnissen. Na gut, bei 10 Kernen wie im XRing können die 2 kleinen Kerne dann eben ein bisschen Daten verschieben und die eigentliche Arbeit den 8 größeren Kernen überlassen.
Ich fand die Wahl eines Decacore Designs auch deshalb interessant, weil alles mit "8" ja als Glücklich angesehen wird.

 

[Weyoun]

Laut chinesischen Quellen hat Xiaomi über die letzten paar Jahre mehrere Milliarden RMB für die Entwicklung ihrer eigenen SoCs ausgegeben,

In Euro sind das dann mehrere hundert Millionen, was schon nicht mehr so beeindruckend ist.

und über 1000 Leute dafür eingestellt. Der Chefingenieur der Sparte war vorher bei Qualcomm.
Ja, das SoC war durchaus "hausgemacht".

Ähnlich "hausgemacht" wie Qualcomm es tut. Apple ist da halt seit Jahren einen Schritt weiter gegangen.

Ergänzung (23. Mai 2025)

Allerdings ist das trotzdem lange nicht so einfach wie LEGO 😉. Denn wenn es so einfach wäre, warum gibt's dann kein derartiges SoC von einem Europäischen Anbieter, wie zB Nokia/HMD?

Warum sollte ein Smartphonehersteller auch zwingend auf eigene Chips setzen? Sony nutzt auch nur Qualcomm-SoCs. Man müsste schon eher bei Qualcomm-Konkurrenten nach vergleichbaren oder besseren ARM-SOCs suchen.

 

[supertramp]

@nixalsverdruss Nun ja, es ist ausschließlich ein "Aneinanderpuzzeln" von ARM-Standardkost (sowohl CPU als auch GPU) und nicht wie bei Apple eine Eigenentwicklung. Von daher ist das nun nicht gerade weltbewegend. Und das separate Modem unterstützt nicht einmal 5G. Vorläufig darf die "Weckzeit" auf dem bisherigen Wert verbleiben.

Das ist doch Quatsch.

 

[Weyoun]

Ich dachte, dass keine aktuellen Fertigungsverfahren für chinesische Firmen genutzt werden darf, aufgrund der Sanktionen der USA. Aber hier geht es scheinbar.

Xiaomi ist halt nicht Huawei. Die dürfen ja im Gegensatz zu Huawei weiterhin Android inkl. Google App Store anbieten.
Zudem nutzen sie ja auch entgegen Huawei, die ihre Kirin-SoCs selbst entwickeln und fertigen, lizensierte ARM-Kerne und dazu (zur Lizenz) gehört wohl auch die Strukturgröße, in der sie hergestellt werden.

Aber vielleicht ändert sich das ja auch bald, wenn "Mr. Orange" auch Xiaomi aufgrund zu großem Erfolg auf den Index setzt.

Ergänzung (23. Mai 2025)

Das ist doch Quatsch.

Was für eine valide, durch zahlreiche Argumente untermauerte, Aussage.

 

[guggi4]

Ähnlich "hausgemacht" wie Qualcomm es tut. Apple ist da halt seit Jahren einen Schritt weiter gegangen.

Wo geht denn Apple einen Schritt weiter?
GPU, DSP, CPU, Modem sind alles Eigenentwicklungen von Qualcomm.
Zugegeben, die CPU erst wieder seit Kurzem, aber dann könnte man bei Apple und dem Modem beispielsweise ähnlich argumentieren

Zudem nutzen sie ja auch entgegen Huawei, die ihre Kirin-SoCs selbst entwickeln und fertigen,

Stimmt doch gar nicht, Huawei nutzt (alte) Standard Cortex Kerne und lässt sie extern fertigen (SMIC).

 

[Weyoun]

GPU, DSP, CPU, Modem sind alles Eigenentwicklungen von Qualcomm.

Bei den absoluten Topmodellen ja, bei den unteren Klassen sind GPU und CPU ARM-Standard.

Stimmt doch gar nicht, Huawei nutzt (alte) Standard Cortex Kerne und lässt sie extern fertigen (SMIC).

Ein Großteil der Halbleiter wird in der Tat bei SMIC gefertigt. Hier kenne ich den "Verzahnungsgrad" zwischen Huawei und SMIC nicht (über die Staatsbeteiligungen haben beide Unternehmen zumindest teilweise die gleichen Eigentümer). Einen (noch) kleinen Teil der Halbleiter fertigt Huawei seit kurzem im eigenen Werk in Guanlan.

 

[Piktogramm]

Die schlechte Effizienz der kleinen ARM Kerne führe ich [...] auch darauf zurück, daß ARM -aus welchen Gründen auch immer- hier weiterhin bei In-order Execution geblieben ist. [...] Apple dagegen macht das (OoO) schon seit längerem in ihren Efficiency Kernen, mit sehr guten Ergebnissen. Na gut, bei 10 Kernen wie im XRing können die 2 kleinen Kerne dann eben ein bisschen Daten verschieben und die eigentliche Arbeit den 8 größeren Kernen überlassen.

Ja logisch, ein Kern der nicht darauf ausgelegt ist viel Speicherbandbreite, viel Branching und viele Vektorbfehle zu schaffen läuft weit abseits vom Designziel wenn man Benchmarks mit eben diesen Anforderungen darauf laufen lässt. Und es gibt ja mittlerweile auch SoCs abseits von Apple, die sich von den kleinen InOrder-Kernen verabschiedet haben. Es geht also wohl recht gut auch ohne. Es ist halt immer eine Frage, was sich die Chipdesigner gedacht haben und ob das Betriebssystem auch so angepasst ist, dass es Powergating bei den dicken Kernen geben kann.
Naja und nicht zuletzt ist im Wettrennen um "more Cores" recht verlockend einfach ein Paar A520 Kerne mit auf den SoC zu werfen. Zwei A520er bekommt man ja grob auf den Platz vom A725er unter. Manchmal ist es auch dumpf sowas -.-

 

[GOOFY71]

Ich habe jetzt seit November mein erstes Xiaomi aus der Vertragsverlängerung und hatte vorher ein Google Pixel 6. Ich bin sehr zufrieden mit Xiaomi, aber das nur am Rande.

 

[Lord_Dragon]

Wenn der Chip energieeffizient arbeitet, könnte das die Laufzeit der Geräte aufbessern und das bei, zunächst auf dem Papier, sehr guter Leistung.

 

[bensen]

Bei den absoluten Topmodellen ja, bei den unteren Klassen sind GPU und CPU ARM-Standard.

Welcher Qualcomm SoC verwendet bitte einen ARM GPU?

Ergänzung (23. Mai 2025)

@Piktogramm Die schlechte Effizienz der kleinen ARM Kerne führe ich (Achtung: incoming ARMchair Chip Designer Meinung 😜) auch darauf zurück, daß ARM -aus welchen Gründen auch immer- hier weiterhin bei In-order Execution geblieben ist.

Das Ziel ist eben minimale Power und nicht maximale Effizienz. Ob man das heute wirklich nicht braucht, sei dahingestellt.

Dabei haben sie auch Designs für kleinere Kerne mit Out-of-Order, aber scheinbar nicht für mobile SoCs. Apple dagegen macht das (OoO) schon seit längerem in ihren Efficiency Kernen, mit sehr guten Ergebnissen.

Bei Qualcomm heißen die halt A725. Apples E-Cores sind etwa so groß wie wie die A7xx und haben auch etwa dessen Performance. Der Vergleich mit den Cortex A520 ist nicht sinnvoll.
Vor ein paar Jahren waren Apples E-Cores allerdings massiv effizienter als die Cortex A78 etc. Aber mittlerweile scheint der Unterschied nicht mehr so groß zu sein.

 

[Till 88]

Super und freut mich das Xiaomi dazu in der Lage ist. Ich befürchte nur es endet wie bei Huawei mit einem Bann wenn die so weiter machen.
Der Hauptgrund weswegen Oppo die Entwicklung seiner eigenen ISP Chips eingestellt hat.

 

[Homer S.]

Gibt schon genug Videos vom Pad Ultra 7, der rennt nur knapp hinter dem Elite.

 

[eastcoast_pete]

Super und freut mich das Xiaomi dazu in der Lage ist. Ich befürchte nur es endet wie bei Huawei mit einem Bann wenn die so weiter machen.
Der Hauptgrund weswegen Oppo die Entwicklung seiner eigenen ISP Chips eingestellt hat.

Zumindest bis jetzt ist Xiaomi nicht so direkt mit dem Chinesischen Staat und der CCP verbunden (verbunden worden) wie Huawei, bzw sie sind (bis dato) nicht so beschuldigt worden. Die US Einschätzung von Huawei ist zB hier https://www.congress.gov/crs-product/R47012

Spekulatius meinerseits: XRing usw von Xiaomi und ein ähnliches Projekt bzw eigenes SoC für Tablets und Laptops von Lenovo haben sowohl finanzielle Gründe als auch sind Absicherung gegen mögliche zukünftige Restriktionen und Embargos.
Finanziell, denn Selbermachen mit ARM IP Blöcken könnte sich längerfristig lohnen, wenn die Stückzahlen groß genug sind, da man so die erheblichen Gewinnmargen von Mediatek oder Qualcomm selbst behalten kann.
Und außerdem wird so das Risiko verringert, auf einmal ganz ohne SoCs dazustehen wenn's dann doch ein Embargo gibt (wie bei Huawei). Allerdings würde das dann auch bedeuten, keinen Zugang zu EUV Fertigung mehr zu haben. Aber, wenn man ein bereits vorhandenes Design hat, ist ein umstellen mittels "reversed die shrink" wahrscheinlich schneller zu machen als ganz von Null anfangen zu müssen.

In China sind v.a. Huawei/HiSilicon zusammen mit SMIC allerdings schon länger daran, DUV mit Multiple Patterning so zu optimieren, daß sie (laut eigenen Angaben!) demnächst Chips in "5 nm" Strukturgröße in Großserie herstellen können. ASML hatte zB Rekordumsätze in 2024 mit dem Verkauf von DUV Anlagen nach China. China hat sich da eben schonmal eingedeckt.

 

[bensen]

Super und freut mich das Xiaomi dazu in der Lage ist. Ich befürchte nur es endet wie bei Huawei mit einem Bann wenn die so weiter machen.

Huawei wurde nicht wegen Smartphones auf die Blacklist gesetzt. Solange Xiaomi nur Consumer Hardware entwickelt wird rein gar nichts passieren.

Der Hauptgrund weswegen Oppo die Entwicklung seiner eigenen ISP Chips eingestellt hat.

Gibt's da irgendwelche halbwegs belastbaren Anhaltspunkte?

 

[Blutschlumpf]

Ich finds gut wenns noch nen "dritten" Spieler neben Meditek und Qualcomm für HighEnd SoCs gibt, Konkurrenz schadet ja bekanntlich nicht.

Apple baut ja außer Konkurrenz, Google und Samsung sind leistungsmäßig nicht konkurrenzfähig und alle anderen eher irrelevant.

 

[eastcoast_pete]

Das erste Xiaomi Smartphone und Tablet mit dem XRing SoC gibt's mittlerweile schon zu kaufen, und können bereits bei einigen etablierten Direkthändlern (the usual suspects 😁) für Lieferung nach Deutschland bestellt werden. Allerdings weiß ich nicht, ob die hier (in Europa) schon für den Mobilfunk zugelassen sind. Wird interessant, ob Xiaomi die hierzulande offiziell anbieten wird.