Snapdragon 865の内部：Qualcommが2020年の最高のAndroidスマートフォンに搭載される機能を公開

Qualcommの次世代スマートフォンチップSnapdragon 865は、確かに5Gに対応する。しかし、2億画素の静止画、ポートレートモードとドルビービジョン対応の4K HDR/8K動画撮影、モバイルゲーム向けのダイナミックライティングオプション、リアルタイム音声翻訳といった、より実用的な機能が、より直接的にスマートフォンユーザーに影響を与えるだろう。

クアルコムは1年前にSnapdragon 855を発表し、その後継製品となるSnapdragon 865、Snapdragon 765、そしてSnapdragon 765Gを、火曜日にハワイ州マウイ島で開催されたSnapdragon Technology Summitで発表しました。水曜日には、クアルコムはスマートフォンメーカーとエンドユーザーが新プロセッサに期待できることを詳しく説明しました。新開発のKryo 585 CPU、Adreno 650 GPU、Spectra 480イメージシグナルプロセッサ、Sensing Hub、X55 5Gモデムといった各コアの改良により、スマートフォンに新たな機能が追加されます。

Google、Samsung、OnePlus の主力製品を含め、最も人気のある高級スマートフォンの多くは Snapdragon をベースに構築されています (Apple は独自のチップを使用しています)。

以下は、Snapdragon 865の概要です。Snapdragon 865は、前世代機と同様に7nmプロセスで製造されます（865はTSMCの7nmプロセス、765はSamsungの7nmプロセスで製造されます）。GPU速度など、基本的なスペックの一部はまだ公開されていません。これらのプロセッサによって実現される機能については、後ほど詳しく説明します。ただし、これらの機能の一部は理論上のものであることにご注意ください。例えば5Gの場合、Qualcommが約束する7.5Gbpsのダウンロード速度は期待できません。

Kryo 585 CPU:オクトコアアーキテクチャ; 1 ARM Cortex-A77 (2.84GHz、プライム) + 3 ARM Cortex A-77 (2.4GHz、パフォーマンス) + 4 ARM Cortex-A55 (1.8GHz 効率)
メモリサポート: 組み込み LP-DDR5 (2750MHz)、LPDDR4x (2133MHz)、最大 16GB
Adreno 650 GPU:最大4K/60Hz、または3200×1800/144Hzのディスプレイ、HDR10+をサポート
Spectra 480 ISP: 200メガピクセルの静止画、4Kビデオ（64メガピクセルの静止画を含む）または4K HDRまたは4K/120、8Kキャプチャ、720pで960fps、Rec 2020、10ビットカラー
ヘキサゴン 698: 全高調波歪み+ノイズ (THD+N) 再生: -108dB
接続性（5G）： X55 5Gモデム（下り7.5Gbps、上り3Gbps、5G経由）mmWave（帯域幅800MHz、2×2 MIMO）、Sub-6GHz（帯域幅200MHz、4×4 MIMO）LTEサポート（CBRS、WCDMA、HSPA、TD-SCDMA、CDMA 1x、EV-DO、GSM/EDGE）
接続性（Wi-Fi）： FastConnect 6800（802.11ax、802.11ac Wave 2）、1.774 Gbps ピーク速度、1024 QAM、OFDMA、60GHz WiFi、10 Gbps ピーク速度、常時オン周囲 Wi-Fi センサー
接続性（Bluetooth）： Bluetooth 5.1、Qualcomm aptX仕様をサポート
Qualcomm Sensing Hub:常時オンの遠距離検出とエコーキャンセル、複数の音声アシスタントのサポート
電源: Quick Charge 4+ および Quick Charge AI

Qualcommは、Kryo 585 CPUが、旧世代のSnapdragon 855に搭載されているプロセッサと比較して、25%以上のパフォーマンス向上と25%の電力効率向上を実現すると約束しています。Kryoコアは、いわゆる「BIG-big-little」アーキテクチャを採用しており、クロックアップされた「プライム」コア、3つの「パフォーマンス」コア、そして低消費電力タスクを処理する4つの「エフィシェンシー」コアで構成されています。

クアルコム Snapdragon 865 Kryo CPU — Snadragon 865 の Kryo コアの概要。

クアルコムによると、Adreno 650 GPUは、Adreno 640と比較して、グラフィックスレンダリングが25％高速化し、35％の省電力化を実現するという。後者の数値は、1秒あたり60フレームではなく、90フレームに最適化されている。専用のAIプロセッサであるHexagon 698は、AI向けデジタル信号プロセッサの最初の「刷新」であるHexagon 690の4倍の性能を発揮する。

5G

Qualcomm Snapdragon 865 5Gモバイルプラットフォームリファレンスデザイン

次世代5G技術は2019年には議論の的となりましたが、通信事業者とチップメーカーの両方がゴールラインに向かっているため、2020年にははるかに実現可能性が高くなっています。同僚のマイク・サイモンは、クアルコムのX55モデムが現実世界で何を意味するのかをわかりやすく説明しています。一言で言えば、LTEと5Gの機能を統合することで、電力を節約し、2つの機能間の切り替えを高速化できるため、どちらもメリットになります。ただし、X55はスタンドアロンチップであるため、将来的にはSnapdragon 865の後継機と組み合わせることで、さらに電力を節約できる余地があります。ただし現時点では、ディスクリートチップであるという事実は、複数のプラットフォームと組み合わせることができることを意味します。また、Appleのような企業が独自の5Gモデムを購入（または製造）する自由も得られます。

クアルコムは3年前、5Gモデムを別々にするという戦略的な賭けに出ました、とクアルコムのマネージングディレクター、シスコ・チェン氏は説明します。「ゲーム、カメラ、AIといった機能をSOCに詰め込みつつ、素晴らしい機能をすべて維持するには、この2つを別々にしておく必要がありました」と彼は言います。

クアルコムの製品管理担当上級副社長キース・クレシン氏は、mmWaveとサブ6GHz周波数の両方をサポートする必要があると述べた。

Qualcommは、X55プラットフォームが前世代機よりも高速化し、ダウンロード速度が最大7.5Gbpsになると予測しています。繰り返しますが、実環境ではこの速度を体感することはできませんが、理論上のオーバーヘッドが増えるということは、一般的に性能が向上することを意味します。最後に、グローバルマルチSIMに対応しているため、5G対応スマートフォンをお持ちであれば、2枚目のSIMカードで世界中をローミングでき、米国よりも早く5G接続が普及する可能性のある地域にもアクセスできる可能性があります。

人工知能

人工知能（AI）はSnapdragon 865のもう一つの重要な柱ですが、Intel独自のAI機能と同様に、定義するのが少し難しいかもしれません。Qualcommは、第5世代AIエンジンを、まさにこれらすべてを支えるエンジンだと謳っています。このエンジンは、主に同社の新しいHexagon Tensor AcceleratorとSensing Hubで構成されています。

後者は比較的理解しやすい。855の新機能の一つは、「Hey Google」のような「ウェイクワード」を理解するための専用の低消費電力ロジックだった。Snapdragon 865では、低消費電力の専用センシングハブが同様の機能を備えており、他のアシスタントにも対応している。クアクロムのAI戦略担当副社長、ジアド・アスガー氏によると、リアルタイムの音楽認識もサポートされているという。また、コンテキストAIをサポートするロジックも搭載されているため、スマートフォンはユーザーが何を話しているのかを「理解」できる。

「私たちは、私たちが行うすべてのこと、そして私たちが作るすべての製品の原動力となるのは AI だと考えています」と Asghar 氏は言います。

Sensing Hub は、従来のセンサー (ジャイロメーター、加速度計、気圧計など) に加えて音声やデータストリームなども追加し、ノイズ除去などをリアルタイムで適用して音声の認識精度を向上させます。

855では、クアルコムはHexagon DSPをAI向けに最適化するために刷新しました。Snapdragon 865に搭載された新しいHexagon 698は、1秒間に15兆回の演算処理能力を発揮し、前世代機の2倍以上を誇りながら、消費電力は35%削減されています。これは、QualcommのNeural Processing SDKなどのSDKが動作するエンジンであり、アプリ開発者はチップの中核を成すAIの知性にアクセスできます。Snapdragonのエンジニアリング担当シニアディレクター、ユーリ・モナスティルシン氏がステージに登場し、HexagonによるSnapchatの処理速度がKryo CPUの4倍であることを披露しました。

ここに「もう一つ」の機能が2つあります。GoogleとQualcommは、Googleアシスタントの自動音声認識をクラウドからSnapdragon 865チップに移行し、発話から応答までの遅延を30%短縮します。さらに、消費電力も3分の1に削減されます。

Qualcomm Snapdragon 865 リアルタイム翻訳 — 通話中にリアルタイム翻訳を実現するのは非常に難しい。しかし、Snapdragon 865なら実現できるようだ。

Qualcommはまた、電話をかけながら、その場で音声を別の言語に翻訳する機能も発表しており、実際に実演しました。さらに、音声スタイルも維持できると謳っています。

カメラの改良

多くの人が、より良い写真を撮るためにスマートフォンを購入します。ここ数年、Androidスマートフォンがカメラ比較の主流を占めてきましたが、最新のスマートフォンカメラ対決では、Appleの最新iPhoneがその魔法の一部を取り戻しました。

Qualcommの新しいSpectra ISPは、大幅に効率化されるように再設計されました。以前のカメラセンサーはクロックサイクルごとに1ピクセルしか処理できませんでしたが、最新のSpectra ISPは同時に4ピクセルを処理できます。Qualcommはクロック速度を公表していませんが、シニアマーケティングマネージャーのPJ Jacobowitz氏によると、このセンサーは1秒あたり2ギガピクセルを処理できます。このシンプルな効率化により、コアのクロック速度を単純に下げて消費電力を削減する機能など、いくつかの改良が実現しました。

しかし、Snapdragon 865 搭載のスマートフォンカメラでは、現在のスマートフォンではできないことが数多く可能になります。

まず、このカメラはなんと2億画素の静止画を撮影できる。これは明らかに仮説的な数字ではなく、2つのセンサーが連携して動作するわけでもないとヤコボウィッツ氏は述べた。「大手センサープロバイダーと協力して、2億画素の画像、つまりイメージセンサーをスマートフォンに搭載する取り組みを進めています」と彼は述べた。さらに、2020年の春の終わりまでに実現する予定だと付け加えた。

クアルコムでカメラ事業を統括するジャッド・ヒープ氏によると、クアルコムはイメージセンサー全体を使ってオートフォーカスポイントを生成できるようになり、これは従来の9倍以上に相当します。クアルコムが写真を保存するHEIFファイル形式（855で初めて導入）では、深度マップも保存できるようになりました。これはつまり、 写真を撮影した後にボケ効果、いわゆる「ポートレートモード」を追加できるようになるということです。

Qualcomm Snapdragon カメラの AI 深度マップ — 撮影後のボケの追加は超クールに聞こえます。

Morphoもステージに登場し、AIを用いてセマンティック補間によって画像から失われた、あるいは捉えきれなかったディテールを復元する方法を披露しました。ArcSoftもまた、AIを用いて光学ズームをスムーズにし、あるレベルから別のレベルへのぎくしゃくした遷移を解消しました。

さらに、865のSpectraコアは、動画録画中に静止画をより効率的に撮影できるようになります。ヤコボウィッツ氏によると、現在、動画録画中に静止画を「撮影」すると、基本的には1フレームを撮影するだけであり、1080pでは約2メガピクセルの画像になります。865では、スマートフォンのカメラは4K HDR動画を録画しながら64メガピクセルの静止画を撮影できるようになります。Snapdragon 865搭載スマートフォンは、8K/30動画（HDRなし）の撮影オプションも備えており、これには毎秒33メガピクセルの撮影能力が必要です。

「これは重要なことだ。なぜなら市場には、プレミアム部門でさえ、写真の解像度が33メガピクセルにも満たない携帯電話がたくさんあるからだ」とヤコボウィッツ氏は語った。

さらに、スマートフォンのスローモーション機能も強化されます。Snapdragon 865搭載カメラは4K動画を120フレーム/秒で撮影し、「4倍」スローモーションを実現します。より標準的な720p解像度では、Spectraはさらに高速化し、驚異の960フレーム/秒を撮影します。これは、利用可能なストレージの限界まで、ヤコボウィッツ氏が「無限」と呼ぶ速度で撮影できます。（Heape氏によると、フレーム補間なしでネイティブに処理されます。）逆に、カメラが高度な120Hzディスプレイを搭載している場合、Snapdragon 865搭載のSpectraは、その4K動画を120Hzで再生できます。

最後に、QualcommのSnapdragon 865はHDR機能をさらに強化する予定です。845でHDR10ビデオキャプチャーが導入され、855でHDR10+が発表された後、Snapdragon 865は市場で初めてDolby Visionキャプチャーに対応する予定です。通常、これにはRAWビデオをキャプチャーし、それをDolbyのラボに持ち込んで処理する必要があるとJacobowitz氏は述べています。Snapdragon 865はこれをネイティブで実行できるようになります。

ゲーム

クアルコムのゲーム・AR製品担当ディレクター、レイラニ・デレオン氏によると、モバイルゲームは収益面で映画を上回っているという。eスポーツの視聴者数は、ほとんどのプロスポーツリーグを上回っていると彼女は述べた。

Snapdragon 865のゲーム性能向上の大部分は、Adreno 650 GPUの20%高速化によるものです。しかし、ダウンロード可能なGPUドライバアップデートなど、PCに似た機能もいくつかあります。

簡単に言うと、QualcommはAdrenoドライバーをAndroid全体のアップデートから切り離し、アップデートの検証とユーザーへの配信はスマートフォンメーカー自身に委ねる計画です。Jacobowitz氏によると、Qualcommはドライバーを開発しますが、各OEMが検証と配信を行います。言い換えれば、Asus独自のゲームアップデートはAsusから直接提供されることになります。

Qualcomm Snapdragon 865でゲームがよりスムーズに — Game Smoother は、デスクトップ PC の GPU 向けアダプティブシンクテクノロジーによく似ています。

Qualcommはまた、モバイルゲームを可能な限りスムーズにするGame SmootherとAdaptive Performance Engineも発表しました。これは、Nvidia独自のAdaptive Sync技術であるG-Syncによく似ています。同社は開発者と協力して、高フレームレートゲームを実現することにも取り組んでいます。PUBGモバイルでは90フレーム/秒（さらには10ビットHDR）を実現し、144Hzディスプレイをサポートすることでデスクトップディスプレイと同じリフレッシュレートを実現します。

QualcommはGame Color Plusバージョン2.0のサポートも追加します。これは、HDRディスプレイをネイティブにサポートしていないプラットフォームにもHDRライティング効果をもたらすもので、「全体的な彩度とコントラストを高めるだけでなく、ゲームの特定の部分をより美しく見せる」とJacobowitz氏は述べています。Adreno HDR Fast BlendもHDR処理を高速化します。

Qualcomm Snapdragon 865 ゲーミング — Snapdragon 865 を使用した「デスクトップ品質」の照明を展示します。

さらに素晴らしいことに、QualcommはUnreal EngineとそのUnreal 4エンジンと緊密に連携し、「デスクトップフォワードレンダリング」と呼ばれる技術をSnapdragon 865プラットフォームに導入しました。Jacobowitz氏によると、Unreal 4エンジンで使用されている「多くの」ライティングエフェクトがSnapdragon 865でサポートされ、ゲームで使用できるようになるとのことです。例えば、デスクトップモーションブラー、平面反射、多重影などが挙げられます。

安全

クアルコムの製品セキュリティ担当シニアディレクター、ジェシー・シード氏は、生体認証用の保護されたデータパスを追加し、システム内の他の場所にあるマルウェアから保護したと説明しました。このパスはSpectraからAdreno、プラットフォームセキュリティモジュール、そしてKryo CPUへと移動します。855で導入されたセキュアプロセッシングユニットは865にも搭載されていますが、1枚だけでなく2枚のSIMカード（eSIM）を置き換えることができるという追加機能があります。

Qualcomm Snapdragon 865 デジタルID — デジタル運転免許証は普及するのでしょうか?

Qualcomm は、Android R でサポートされる Identity Credential API のサポートも発表しました。これにより、携帯電話で電子 ID (運転免許証も含む) をサポートできるようになります。

Snapdragon 765Gと765も登場

QualcommがSnapdragonプラットフォームに投入するもう一つのゲーミング向けチップ、それがSnapdragon 765Gです。これは、 Candy CrushよりもPUBGに近いRazer Phone 2のような、新興のゲーミングスマートフォン市場向けに特別に設計されています。

クアルコム Snapdragon 765 5G モバイルプラットフォームチップフロント — Qualcomm Snapdragon 765 5G のチップショット。

Qualcommは765Gに、強化されたAdreno GPUを搭載し、ベースモデルのSnapdragon 765と比較してパフォーマンスを20%向上させました。また、AIパフォーマンスも5.5TOPS向上しているとQualcommは述べています。Snapdragon 765と765Gはどちらも、最上位モデルの865チップのより安価な代替品として設計されており、5GとAIといった最も重要な機能は維持しつつ、他の要素の一部を若干削減しています。

Snapdragon 765と765Gは基本的な特性は同じです。どちらもX52モデムを搭載しています。これは5G対応のディスクリートモデムで、ダウンロード速度は「わずか」3.6Gbps、アップストリーム速度は1.6Gbpsで、ミリ波とサブ6GHz帯の両方の周波数帯をサポートしています。また、Qualcommの第5世代AIエンジンも搭載されています。

765と765Gの仕様を比較したところ、大きな違いは1つしかありませんでした。765の中核を成す7nmオクトコアCPU「Kryo 475」のクロック周波数は2.3GHzですが、765GのKryoは2.4GHzです。（ちなみに、QualcommはGPUのクロック周波数を公表していません。）

Kryo 475 CPU:オクトコアアーキテクチャ、それ以外は不明
メモリサポート: 最大 2133 MHz、合計 12GB
Adreno 620 GPU: 60Hzで最大3200×1800 (QHD+) を表示、120HzでFHD+ (少なくとも1080p) を表示、HDR10+ をサポート
Spectra 355 ISP: 192メガピクセルの静止画、36MPのシングルカメラ、ゼロシャッターラグ、4K HDRビデオキャプチャ、Rec 2020、10ビットの色深度
ヘキサゴン音声アシスタントアクセラレータ： 全高調波歪み+ノイズ（THD+N）再生：-108dB
接続性（5G）： X52 5Gモデム（下り3.7Gbps、上り1.6Gbps、5G経由）mmWave（400MHz帯域幅、2×2 MIMO）、Sub-6GHz（100MHz帯域幅、4×4 MIMO）LTEサポート（CBRS、WCDMA、HSPA、TD-SCDMA、CDMA 1x、EV-DO、GSM/EDGE）
接続性（Wi-Fi）： FastConnect 6200（802.11ax対応、802.11ac Wave 2）
接続性（Bluetooth）： Bluetooth 5.0、Qualcomm aptX仕様をサポート
Qualcomm Sensing Hub:常時オンの遠距離検出とエコーキャンセル、複数の音声アシスタントのサポート
電源: Quick Charge 4+ および Quick Charge AI