5G überall: Details zu Qualcomms neuer Mobile-Plattform Snapdragon 865

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Bereits ab dem Frühjahr 2020 soll Qualcomms 5G-Mobile-Plattform-Flaggschiff Snapdragon 865 zunächst Highend-Smartphones zu Höchstleistungen antreiben. Ein Highlight – neben vielen anderen – ist das HF-Frontend: Es unterstützt alle weltweit relevanten Frequenzbänder im mmWave- und Sub-6-GHz-Bereich. Die Technik dafür stammt aus Deutschland.

Auf seinem Snapdragon Tech Summit auf Hawaii hat Qualcomm ein echtes Schwergewicht für den 5G-Mobilfunkmarkt vorgestellt: Snapdragon 865 ist die weltweit erste AP/Modem/HF-Plattform, die alle wichtigen Regionen und Frequenzbänder unterstützt – einschließlich mmWave und Sub-6-GHz mit den Verfahren TDD (Time Division Duplex) und FDD (Frequency Division Duplex). Auf Snapdragon 865 basierende Mobiltelefone sollen sich so weltweit nutzen lassen. Gedacht ist das Qualcomm-Flaggschiff-Produkt zunächst für den Einsatz in Highend-Smartphones. Für hohe Datenraten soll zudem die Carrier-Aggregation-(CA-)Technik sorgen: Ein Endgerät kann damit mehrere Trägerfrequenzen simultan nutzen.

Die Plattform besteht aus mehreren aufeinander abgestimmten Chips mit dedizierten Funktionen: Applikationsprozessor-(AP-)Modul 865, 5G-Multimode-Modems X55, HF-Transceiver, HF-Frontend und mmWave-Antennenmodul (QTM525). Teil der Plattform ist auch der hauseigene Image Signal Processor (ISP) Spectra 480 sowie ein so genannter Sensing Hub, der unterschiedliche Sensorsignale zusammenführt und umgebungsabhängig auswertet.

Weiterhin keine 5G-Ein-Chip-Lösung

Eine vollständige Integration der Gesamtlösung in einen Chip hat der Hersteller nicht vorgenommen. Dagegen sprechen mehrere Gründe, etwa die hohe Komplexität. Ein weiterer: Smartphone-Hersteller haben mit der bisherigen Kombination aus Snapdragon 855 und externem X50-Modem bereits Design-Erfahrungen gesammelt, sodass der Umstieg auf die 865/X55-Kombi nicht schwer fallen sollte. Möglicherweise werden manche Hersteller aufgrund der mangelnden Verfügbarkeit von 5G auch noch 4G/LTE-Modems verbauen. Das modulare System würde die nötige Flexibilität dafür bieten.

Wie der Vorgänger arbeitet Snapdragon 865 mit vier Low-Power- und vier High-Performance-Kernen, von denen einer höher getaktet ist („Premium Core“). Die Basis bilden erneut Low-Power-Kerne Cortex-A55 von ARM. In der High-Performance-Abteilung kommen Kryo-585-CPUs zum Einsatz, die auf den neueren Cortex-A77 basieren (Snapdragon 855: Cortex-A76). Qualcomm hat zudem den internen Level-3-Cache auf 4 MByte verdoppelt. Im Zusammenspiel mit bis zu 16 GByte schnellerem LPDDR5-Hauptspeicher, der mit 2750 MHz taktet, soll eine 25%ige Leistungssteigerung möglich sein. Für realistische Grafiken beim Online-Gaming soll die Adreno-650-GPU sorgen.

„In der Plattform verschmelzen 30 Jahre Wireless-Erfahrung“

In den AP integriert ist zudem die Qualcomm AI Engine in ihrer mittlerweile fünften Iterationsstufe. Deren Herzstück ist der laut Hersteller verbesserte Hexagon-Tensor-Beschleuniger. Gegenüber seinem Vorgänger soll er die vierfache Rechenleistung erreichen und gleichzeitig rund 35% energieeffizienter arbeiten. In Kombination mit neuen, dedizierten KI-Software-Tools soll die KI-Engine Bild-, Audio- und Spiele-Workloads deutlich schneller verarbeiten können.

In seiner Präsentation unterstreicht Alex Katouzian, Senior Vice President and General Manager, Mobile von Qualcomm Technologies die Leistungsfähigkeit der KI-Engine: Demnach erreicht sie eine Rechenleistung von bis zu 15 TOPS (Tera Operations Per Second) – und ist damit gut doppelt so schnell wie ihre Vorgängerin. Damit seien Anwendungen wie Echtzeit-Übersetzungen in Sprache und Text möglich. Entwicklern stellt Qualcomm ein aktualisiertes Neural Processing SDK, Hexagon NN Direct und Werkzeuge zum Optimieren von KI-Modellen (AI Model Enhancer Tools) bereit.

HF-Frontend mit Technik aus Deutschland

Das hochintegrierte HF-Frontend ist ohne Frage eine technische Meisterleistung: Es kombiniert Leistungsverstärker, DRx-Module, Filter, Envelope Tracker und Antennen-Tuner. Bereits bei einer Veranstaltung im September in München hatte der Hersteller von einem Durchbruch bei integrierten, weitreichend abstimmbaren HF-Frontends berichtet. Hier hatte Qualcomm RF360 übernommen, den aus Siemens/Epcos hervorgegangenen Spezialisten für Hochfrequenzlösungen.

Laut Hersteller erreicht das 5G-Modem-HF-System Snapdragon X55 als weltweit erste kommerzielle Modem-zu-Antenne-Lösung für 5G konsistent hohe Datenraten – mit Spitzengeschwindigkeiten von bis zu 7,5 GBit/s. Durch die Kontrolle über die gesamte Signalkette vom Modem bis zur Antenne sei es möglich gewesen, Techniken zu entwickeln, die einen konsistent besseren Empfang, höheres Datentempo und längere Nutzungsdauer pro Akkuladung ermöglichen. Dazu zählt der Hersteller 5G Qualcomm PowerSave, Qualcomm Smart Transmit, Qualcomm Wideband Envelope Tracking und Qualcomm Signal Boost.

Wireless-Vollausstattung inklusive Wi-Fi 6 an Bord

Der Hersteller betont, dass Snapdragon 865 sowohl mit Stand-Alone-(SA-) als auch mit Non-Stand-Alone-(NSA-)5G-Basisstationen zusammen arbeiten kann. Auch Dynamic Spectrum Sharing (DSS), globales 5G-Roaming und Multi-SIM würden unterstützt. Über das Konnektivitätssubsystem FastConnect 6800 sind auch aktuelles Wi-Fi 6 (802.11ax) und Bluetooth in die Plattform integriert. Besonders in stark frequentierten Umgebungen, in denen viele Endgeräte um die verfügbare Bandbreite konkurrieren, soll Wi-Fi 6 für stabile Datenverbindungen mit geringen Latenzzeiten sorgen. Im Idealfall sollen Datenraten von bis zu 1,8 GBit/s möglich sein.

Die neue, erstmals integrierte aptX-Voice-Technik mache Snapdragon 865 zudem zur ersten mobilen Plattform, die Super Wide Band (SWB) Voice over Bluetooth unterstützt. Dies würde ein „kristallklares Audioerlebnis“ ermöglichen. Ebenfalls an Bord sind die Audioübertragungstechniken aptX Adaptive und Qualcomm TrueWireless Stereo Plus. Diese Techniken sollen für ein besseres Nutzererlebnis mit drahtlosen Kopf- und Ohrhörern sorgen – längere Akkulaufzeit und robuste Funkverbindung inklusive.

Noch eine Weltneuheit ist Teil der Plattform: 3D Sonic Max, der größte Fingerabdrucksensor. Laut Qualcomm ist er in der Lage, zwei Fingerkuppen gleichzeitig zu erfassen – direkt auf der unteren Hälfte des Displays.

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