Snapdragon 8 Elite Gen 5: Qualcomm hat mit Oryon 3 den schnellsten Smartphone-Chip

Qualcomm führt mit dem Snapdragon 8 Elite Gen 5 die dritte Generation der eigens entwickelten Oryon-CPU-Kerne ein und stellt damit den nach eigener Aussage derzeit schnellsten Smartphone-Chip. Der Snapdragon 8 Elite Gen 5 hat aber noch weitaus mehr zu bieten. Schon in den kommenden Tagen sollen die ersten Smartphones folgen.

Warum Snapdragon 8 Elite Gen 5?

Nach der ersten Generation Oryon noch speziell für die Notebook-Chips von Qualcomm und der zweiten Generation im Snapdragon 8 Elite sind die Chip-Designer aus San Diego bei der zwischenzeitlich dritten Generation der eigens entwickelten CPU-Kerne angekommen, die ihre Premiere im Snapdragon 8 Elite Gen 5 feiern. Warum der Chip genau so heißt, hat Qualcomm bereits vor der Hausmesse „Snapdragon Summit“ erläutert. Es handelt sich um die „Gen 5“ im Premiumsegment der „8 Series“.

	2021	2022	2023	2024	2025
8 Series Gen	1	2	3	4	5
Elite (Oryon)	×			✓
Name	Snapdragon 8 Gen 1	Snapdragon 8 Gen 2	Snapdragon 8 Gen 3	Snapdragon 8 Elite	Snapdragon 8 Elite Gen 5

Design mit Prime- und Performance-Cores

Hinter der CPU-Eigenentwicklung steckt erneut das 2021 von Qualcomm übernommene Nuvia-Team, das auch dieses Mal an dem letztes Jahr erstmals eingeführten All-Big-Core-Design für Smartphones festhält. Qualcomm vertraut bei dem diesjährigen Design erneut auf zwei Prime-Cores und sechs Performance-Cores, die derart breit bei Leistung und Effizienz skalieren, dass klassische Efficiency-Cores nicht benötigt werden. Diesen Ansatz verfolgen derzeit auch Arm und MediaTek mit dem Dimensity 9500.

Der Maximaltakt steigt auf bis zu 4,6 GHz

Qualcomm dreht für den Snapdragon 8 Elite Gen 5 abermals an der Taktschraube und liefert Maximalfrequenzen, die im Smartphone-Segment bislang nicht üblich waren. Die Prime-Cores des neuen Chips können mit bis zu 4,6 GHz takten – ein Plus von 280 MHz zum Snapdragon 8 Elite. Den Performance-Cores spendiert Qualcomm ein Plus von 90 MHz auf jetzt bis zu 3,62 GHz. Selbst das sind noch 320 MHz mehr, als vor zwei Jahren beim Snapdragon 8 Gen 3 der Prime-Core auf Basis des Arm Cortex-X4 erreichen konnte.

		Snapdragon 8 Elite Gen 5	Snapdragon 8 Elite	Snapdragon 8 Gen 3 (for Galaxy)
CPU	Prime	2 × 3rd Gen. Oryon 4,6 GHz	2 × 2nd Gen. Oryon 4,32 GHz	1 × Cortex-X4 3,30 GHz (3,40 GHz)
	Performance	6 × 3rd Gen. Oryon 3,62 GHz	6 × 2nd Gen. Oryon 3,53 GHz	3 × Cortex-A720 3,15 GHz + 2 × Cortex-A720 2,96 GHz
	Efficiency	–		2 × Cortex-A520 2,27 GHz

Die schnellste CPU in einem Smartphone-Chip

Nichts weniger als die weltweit schnellste CPU in einem Smartphone-Chip und das damit derzeit schnellste Smartphone-SoC überhaupt will Qualcomm mit dem Snapdragon 8 Elite Gen 5 auf die Beine gestellt haben. Das Unternehmen gibt das Leistungsplus der CPU mit 20 Prozent (Single-Thread) und 17 Prozent (Multi-Thread) im Vergleich zum Snapdragon 8 Elite an. Zugleich soll die CPU bis zu 35 Prozent effizienter sein und das SoC im Ganzen betrachtet 16 Prozent weniger verbrauchen. Qualcomm vertraut für die Fertigung erneut auf TSMC und setzt dort auf den neuesten 3-nm-Prozess N3P, der auf N3B und N3E folgt. Auch Apple und MediaTek setzen bei ihren aktuellen Lösungen auf diese Fertigungsstufe.

Hardware Matrix Acceleration hält Einzug

Wie Qualcomm diese Steigerung im Detail erreicht hat und welche Veränderungen an der Mikroarchitektur notwendig waren, dazu wird sich das Unternehmen im Laufe des Snapdragon Summits aller Wahrscheinlichkeit nach weiter äußern. Bekannt ist, dass Qualcomm auf der CPU jetzt auch „hardware matrix acceleration“ unterstützt und somit gewisse KI-Workloads direkt auf der CPU ausführen kann. Dies geschehe im Zusammenspiel mit der dedizierten Hexagon-NPU, erklärte Qualcomm im Vorfeld.

Qualcomm wechselt zur Armv9-A-Architektur

Das klingt stark danach, als unterstützte Qualcomm mit dem Snapdragon 8 Elite Gen 5 respektive der dritten Oryon-Generation jetzt auch die Scalable Matrix Extension (SME) der Armv9.x-Architektur. Im Gespräch mit der Redaktion erklärten Entwickler, dass SVE2 (Scalable Vector Extension) und SME unterstützt werden. Snapdragon X (Oryon 1) für Notebooks und Snapdragon 8 Elite (Oryon 2) für Smartphones sind noch Designs auf Basis der Armv8.x Instruction Set Architecture (ISA) und kommen deshalb ohne SME aus. Folgende Erklärung zu SME2 stammt aus der ComputerBase-Berichterstattung zur Arm Lumex CSS Platform.

SME2 ist eine Erweiterung der Armv9-A-Architektur und wurde entwickelt, um den Prozessor bei genau der Art von Rechenarbeit deutlich schneller zu machen, die in KI, Machine Learning, Bild- und Audiosignalverarbeitung ständig vorkommt – nämlich große Matrizen von Zahlen zu verschieben, zu multiplizieren und zu addieren. Die SME2-Einheit ermöglicht dem Prozessor, ganze Blöcke von Zahlen gleichzeitig zu verarbeiten, anstatt bei Matrizen viele kleine Schritte nacheinander auszuführen. Das steigert die Leistung in Bereichen wie Bilderkennung, Sprachverarbeitung oder Textzusammenfassung und reduziert zugleich den Stromverbrauch, weil weniger Daten unnötig hin- und hergeschoben werden müssen.

Arm hatte zuvor die Scalable Vector Extension (SVE) und SVE2 eingeführt, die Vektorregister variabler Länge bieten. SME2 erweitert dieses Prinzip auf Matrixregister – man kann dadurch ganze 2D-Blöcke von Daten direkt in der CPU verarbeiten.

12 MB L2-Cache pro Cluster

Da SME(2) auch in geläufigen CPU-Benchmarks wie (ab) dem Geekbench 6.3 und neuer verwendet wird, dürfte der Snapdragon 8 Elite Gen 5 auch in diesen synthetischen Tests einen großen Zugewinn erfahren. Zum Leistungsplus beitragen sollen neben den hohen Taktraten und Matrixregistern auch große Caches mit besonders niedriger Latenz, wie Qualcomm das Merkmal kurz umschreibt. Im Gespräch mit Qualcomm ließ sich in Erfahrung bringen, dass erneut 12 MB L2-Cache pro Prime- und Performance-Cluster zur Verfügung stehen. Die L1-Caches sollen sich erneut auf 192 KB (Prime) und 128 KB (Performance) pro Kern belaufen.

Hexagon-NPU erhält deutlich mehr Beschleuniger

Während Arm KI-Workloads in erster Linie auf CPU und GPU propagiert, setzt Qualcomm auch dieses Jahr wieder auf eine dedizierte Hexagon-NPU aus Eigenentwicklung, die 37 Prozent schneller als der Vorgänger sei. Dafür stockt Qualcomm erneut die Anzahl der Beschleuniger auf, wobei für Skalare mit 12 Kernen nun 50 Prozent und für Vektor-Operationen mit 8 Kernen nun ein Drittel mehr als beim Vorgänger zur Verfügung stehen. Damit hat sich deren Anzahl seit dem vor zwei Jahren vorgestellten Snapdragon 8 Gen 3 verdoppelt. Die Hexagon-NPU verfügt darüber hinaus wieder über einen einzelnen Tensor-Beschleuniger.

	Snapdragon 8 Elite Gen 5	Snapdragon 8 Elite	Snapdragon 8 Gen 3
Tensor	1
Scalar	12	8	6
Vector	8	6	4

Neue Formate auch für den Sensing Hub

Neben INT4, INT8, INT16 und FP16 unterstützt die NPU INT2 und FP8. Die NPU soll aber nicht nur schneller geworden sein, sondern auch eine 16 Prozent höhere Leistung pro Watt aufweisen.

Zu den KI-Fähigkeiten des Snapdragon 8 Elite Gen 5 gehört zudem erneut der Sensing Hub für stromsparend ausgeführte Always-on-Funktionen, die zum Beispiel digitale Assistenten wie den von Google betreffen, der etwa auf einen Sprachbefehl des Anwenders oder einen visuellen Input über die Kameras wartet. Im Sensing Hub sitzen dafür zwei Micro-NPUs, zwei Always-Sensing-ISPs (Bildprozessoren), ein DSP und dedizierter Speicher. Die Micro-NPUs unterstützten diesmal nicht nur INT4, sondern auch INT8 und INT16.

Adreno-GPU mit 23 Prozent mehr Leistung

In puncto GPU-Leistung stand Qualcomm bereits mit dem Snapdragon 8 Elite an der Spitze, die Adreno-GPU des Snapdragon 8 Elite Gen 5 liefere Qualcomm zufolge nochmals 23 Prozent mehr Leistung und verbraucht parallel dazu 20 Prozent weniger.

Sliced-Architektur mit 1,2 GHz

Das Unternehmen setzt die letzten Jahr eingeführte Sliced-Architektur fort, bei der sich die GPU aus physisch voneinander getrennten Abschnitten (Slices) mit jeweils eigenen Compute Units zusammensetzt, anstatt eine große monolithische GPU zu nutzen. Eine Sliced-Architektur erlaubt in der Theorie ein besseres Ressourcenmanagement und ermöglicht laut Qualcomm auch höhere Taktraten. Die neue Adreno-GPU arbeitet mit bis zu 1,2 GHz pro Slice, nachdem die Adreno des Vorgängers auf 1,1 GHz kam und die Adreno 750 vor zwei Jahren noch mit 903 MHz arbeitete.

Eigener GPU-Speicher wächst auf 18 MB

Neben großen L1- und L2-Caches für die CPU setzt Qualcomm auch aufseiten der GPU wieder großzügig auf dedizierten Speicher, um die DRAM-Zugriffe zu reduzieren, was Leistung und Effizienz zugutekommt. Der Adreno-GPU stehen neuerdings 18 MB anstelle von 12 MB dedizierter Speicher mit Anbindung an jeden der drei Slices zur Verfügung.

Mesh Shading soll in modernen Spielen helfen

Mit der neuen GPU-Generation unterstützt Qualcomm außerdem das Mesh Shading, eine moderne Technik in GPUs, die Vertex- und Geometry-Shader ersetzen kann. Statt jeden Eckpunkt einzeln zu bearbeiten, werden sogenannte „Meshlets“ genutzt, kleine Gruppen aus Dreiecken und Punkten. Diese Meshlets können direkt auf der GPU gefiltert, sortiert oder verworfen werden, bevor sie gerastert werden. Dadurch wird unnötige Arbeit vermieden, zum Beispiel wenn Objekte außerhalb des Sichtfelds liegen. Ein optionaler Task Shader entscheidet zusätzlich, welche Meshlets überhaupt verarbeitet werden. Das Ergebnis ist mehr Leistung, weniger Speicherlast und bessere Skalierbarkeit, besonders bei großen, detailreichen Szenen wie in modernen Spielen.

Bildprozessor mit direkter NPU-Anbindung

Der Bildprozessor (ISP) des Snapdragon 8 Elite Gen 5 stellt eine Weiterentwicklung des sogenannten „AI-ISP“ des letzten Jahres dar. Darunter versteht Qualcomm einen ISP mit einer direkten Anbindung namens „Hexagon Direct Link“ an die NPU. Flossen die Rohdaten der Kamerasensoren bislang zunächst in den ISP und wurden zur Nachbearbeitung an die NPU übergeben, kann diese nun auch direkt auf die Rohdaten der Sensoren zugreifen.

Der Rohdatendurchsatz liegt unverändert bei 4,3 Gigapixel/s und im latenzfreien Zero-Shutter-Lag-Modus (ZSL) können parallel drei Sensoren mit 48 MP ausgelesen werden. Bei einer einzelnen Kamera liegt das ZSL-Maximum erneut bei 108 MP, ohne ZSL darf ein Sensor bis zu 320 MP aufweisen. Im Videomodus sollen in Echtzeit AI-gestützte Optimierungen bei einer Auflösung von bis zu 4K60 möglich sein. Der Videomodus selbst bleibt bei bis zu 8K30, 4K120 oder 2K480. Bei den HDR-Formaten sind erneut HDR10+, HDR10, HLG und Dolby Vision zugegen.

Unterstützung für Advanced Professional Video

Aufseiten der Codecs ist die größte Neuerung dieses Jahr der Advanced Professional Video (APV) Codec, den Qualcomm als erster Chip-Hersteller für Smartphones unterstützt. Dabei handelt es sich um einen intermediären Lossless-Codec, der für die semiprofessionelle Videoproduktion vorgesehen ist. Der Codec wird aktuell unter anderem von Android 16, Blackmagic Design DaVinci Resolve und FFmpeg unterstützt.

X85-Modem schafft 12,5 Gbit/s im Downlink

Mobilfunkverbindungen werden über das integrierte Snapdragon-X85-Modem abgewickelt. Das X85 ist nach 3GPP Release 17 und 18 spezifiziert und unterstützt 5G Advanced als Zwischenschritt auf dem Weg von 5G zu 6G. Nach zuvor bis zu 10 Gbit/s im Downlink beim Snapdragon X80 unterstützt das X85 jetzt bis zu 12,5 Gbit/s im Downlink. Beachtet werden muss dabei stets, dass für diese Rekorde sehr viel Spektrum für mehr Bandbreite zusammengelegt werden muss, was in der Praxis aber nicht in allen Mobilfunknetzen anzutreffen ist. Außerdem wird für die höchsten Ergebnisse das Millimeterwellenspektrum (mmWave) benötigt, das in Deutschland nicht in den öffentlichen Mobilfunknetzen angeboten wird.

400 MHz Bandbreite im Sub-6-GHz-Spektrum

Rein auf das sogenannte Sub-6-GHz-Spektrum beschränkt, das auch hierzulande zum Einsatz kommt, lassen sich mit dem Snapdragon X85 maximal 400 MHz Bandbreite verteilt über sechs Frequenzblöcke (6CA) aggregieren. Im 5G-Uplink liegt das Maximum des neuen Modems bei 3,7 Gbit/s. Auch das sind allerdings Angaben von theoretischer Natur, keinem einzigen deutschen Anbieter stehen 400 MHz zur Verfügung.

FastConnect 7900 für Wi-Fi 7, Bluetooth 6.0 und UWB

Einher geht mit dem Snapdragon 8 Elite Gen 5 der Support für die Anbindung des FastConnect 7900, also des aktuellen Wi-Fi-Chips von Qualcomm. Diesen zeigt der Konzern auf Blockdiagrammen häufig als Teils des SoCs, es handelt sich aber um eine eigenständige Lösung, die auch mit älteren SoCs kombiniert werden kann. Der FastConnect 7900 ist ein High-End-Chipsatz für Wi-Fi 7 und Bluetooth 6.0. Qualcomm integriert auch UWB für Ultra-Breitband-Verbindungen. Somit müssen Hersteller von Smartphones lediglich einen Chip verbauen, um drei Standards abzudecken. Die Wahl alternativer Lösungen bleibt bestehen.

Erste Smartphones in den nächsten Tagen

Erste Smartphones mit dem Snapdragon 8 Elite Gen 5 sollen Qualcomm zufolge bereits in den kommenden Tagen angekündigt werden. Das Unternehmen nennt außerdem Asus, Honor, iQOO, Nubia, OnePlus, Oppo, Poco, Realme, Redmi, Redmagic, Samsung, Sony, Vivo, Xiaomi und ZTE als künftige Abnehmer des Snapdragon 8 Elite Gen 5.

ComputerBase hat Informationen zu diesem Artikel von Qualcomm im Vorfeld und im Rahmen einer Veranstaltung des Herstellers auf Maui unter NDA erhalten. Die Kosten für Anreise, Abreise und vier Hotelübernachtungen wurden von dem Unternehmen getragen. Eine Einflussnahme des Herstellers auf die oder eine Verpflichtung zur Berichterstattung bestand nicht. Die einzige Vorgabe war der frühestmögliche Veröffentlichungszeitpunkt.