Snapdragon 820が正式発表：GPUの概要（そしてチップの重要性）

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Qualcomm は、Adreno 530 GPU と Spectra ISP を通じて新しいフラッグシップを発表しました。

クアルコムの新型Snapdragon 820。今回はAdreno 530 GPUとSpectra ISPについてご紹介します。クレジット：クアルコム

QualcommのSnapdragon 810と808は、今年残りの期間も引き続き主力チップとして位置付けられるが、既に記事を書いている通り、特に810は同社にとって問題を抱えてきた。熱と悪評の両方を生み出すという弱点があり、Snapdragon 808は同様の問題を抱えていなかったものの、旧型の800シリーズチップと比べて改善が遅れていた。

技術面でこうした動きが見られる一方で、財務面では状況が芳しくなくなってきています。クアルコムの2015年第4四半期の見通し（PDF）は、この状況を的確にまとめています。ハイエンド市場における「集中度の高まり」により、Snapdragon SoC搭載スマートフォンが市場から排除されていること（iPhone 6と6 Plusの世界的大ヒットも、少なくとも部分的には原因の一つと言えるでしょう）。クアルコムの主要顧客の一つ（ハイエンドGalaxyスマートフォンに自社製チップを搭載しているサムスン）からのハイエンドSnapdragonに対する「需要低下」。そして、中国においてハイエンドSnapdragon搭載の「特定機種」の販売が減少していることです。

この現象の一部は810に特に起因するものもあるだろうが、チップの性能に関わらず、多くの部分は同じ状況で起きている。家電製品の収益の大部分はハイエンドで高利益率の製品に流れているが、Appleはその市場の圧倒的なシェアを占めており、同社はQualcommのモデムのみを使用し、（おそらくより高価で利益率の高い）Snapdragon SoCは使用していない。スマートフォン市場全体は成長を続けているが、XiaomiやMotorolaのような企業は、良質なスマートフォンをフラッグシップモデルの3分の1から半分の価格で販売する用意があり、これらのスマートフォンはローエンドで利益率の低いQualcommのSoCや、 MediaTekのような新興企業、あるいは新たに競合となったIntelのチップを搭載していることが多い。

Qualcomm が本日正式に発表し始めた Snapdragon 820 について読む際には、これらすべてを念頭に置いてください。GPU とイメージ信号プロセッサ (ISP) についての詳細はいくつかありますが、カスタム Kryo CPU コアとチップのその他の部分に関する情報は待つ必要があります。

これまでのところ、パフォーマンスと消費電力の両面で、世代交代による飛躍的な進歩と言えるでしょう。話題にすべき技術は山ほどありますが、それが私たちの仕事なので、ここでじっくりと取り上げたいと思います。しかし、2016年以降の競争において、クアルコムが求めるのは、新しいフラッグシップチップだけではありません。

新しいGPU：Adreno 500シリーズ

Snapdragon 820（および発売予定の618と620）は、Qualcommの次世代GPU Adreno 500シリーズを搭載する最初のチップとなります。820にはハイエンドのAdreno 530が搭載され、618と620にはAdreno 510が搭載されます。

500シリーズGPUはすべて同じAPIをサポートします。これには、Lollipopで導入されたAndroid Extension Packを含むOpenGL ES 3.1（Qualcommによると、OpenGL ES 3.2は対応するプラットフォームで順次サポートされる予定）と、準備が整い次第、低オーバーヘッドのVulkan APIが含まれます。Qualcommによると、Adreno 400シリーズGPUはOpenGL ES 3.1をサポートしているためVulkanもサポート可能になりますが、500シリーズは同社がVulkanを念頭に置いて開発した最初のGPUになるとのことです。

GPGPU側では、OpenCL 2.0とRenderscriptの両方のサポートが含まれています。OpenCL 2.0ではCPUとGPUが同じメモリプールで動作できるため、Adreno 500 GPUは64ビット仮想メモリアドレス指定もサポートしています。Kryoコアも64ビットであるため、64ビットAndroidやその他の64ビットOSを実行する際のOpenCL 2.0サポートにはこれが重要になります。

GPUコンピューティングに重点を置いた新しいAPI。クレジット：Qualcomm

Qualcommによると、Snapdragon 810のAdreno 430と比較して、Adreno 530はパフォーマンスを約40%向上させながら、消費電力を40%削減しているという。同社によると、その一部はプロセスの改善によるもので、820はTSMCの16nmプロセス、もしくはExynos 7 SoCで高い評価を得ているSamsungの14nmプロセスのいずれかで製造されている。残りの消費電力削減は、GPUのオン/オフをより高速に切り替えられる新しい「スタンドアロンGPUパワーマネージャー」など、アーキテクチャの改善によるものだ。

Snapdragon 618および620に搭載されるAdreno 510については、同社は詳細な性能に関する明言を避けています。ただし、これらのチップは、Snapdragon 610および615に搭載されている前世代のAdreno 405と比較して、概ね40%高速化され、電力効率も40%向上するとのことです。

これは重要な後押しとなるでしょう。610と615のGPUは、ローエンドの410に搭載されていたものよりも高速でしたが、これらのチップは最終的に、より高解像度のディスプレイを搭載したややハイエンドのスマートフォンに搭載されました。その結果、XiaomiのMi 4iのようなスマートフォンでは、グラフィック性能が平凡な結果に終わっていました。Qualcommには、同じ過ちを繰り返さないでほしいものです。

HDMI 2.0は820の新機能で、60Hzでの4K出力をサポートします。クレジット：Qualcomm

最後に、Snapdragon 820 は HDMI 2.0 規格をサポートしており、特に外部の 4K ディスプレイを 60 フレーム/秒で接続するのに十分な帯域幅を提供します。ワイヤレス接続でも 4K は可能ですが、30 FPS で低下します。

Spectra ISP: 美しい画像を作成する

Spectra ISPには多くの利点があり、特にOEMがデュアルリアカメラのセットアップを実装する場合に顕著です。クレジット：Qualcomm

スマートフォンのカメラについて話すとき、レンズとセンサーが最も注目されますが、すべてのデータを理解するには優れた画像信号プロセッサを持つことが重要です。

Qualcommは820のSpectra ISPによって、Snapdragon 810でサポートを開始したデュアルリアカメラ構成の推進を継続しています。HTCのOne M8を思い出してください。それぞれのレンズに異なる焦点距離を設定し、各カメラの画像を組み合わせることで、画像エディタで調整可能なより深い被写界深度をシミュレートするという仕組みです。Qualcommは820で、ISPがこれらのカメラのデータ（およびGPUアクセラレーションソフトウェア）を使用して、標準的なデジタルズームではなく光学ズームをシミュレートできるようになるとも述べています。

820のISPは、背面に2台、前面に1台、合計3台のカメラを同時にサポートし、「シャッターラグなしで、最大25メガピクセル、30フレーム/秒」で写真を撮影できます。デュアルカメラ構成はOEMの間でそれほど人気がなく、HTCでさえOne M9でこれを放棄しましたが、それでもすべてサポートされています。

たとえスマートフォンの背面にカメラが1つしか搭載されていなかったとしても、同社は画像性能の向上を約束しています。オートフォーカスと画質が向上し、「放射状ノイズ低減と色アーティファクト補正」のための専用ハードウェアが搭載されています。さらに、改良されたHDRアルゴリズムは、明るい写真の中でも暗い部分や露出不足の部分を、よりインテリジェントに明るくし、ノイズレベルを低減しようとします。

Spectraは明るい写真の暗い部分をより良く照らすことができるはずだ。クレジット：Qualcomm

Snapdragon 820搭載スマートフォンのカメラ性能は、依然としてOEMメーカーの裁量に大きく左右されます。使用するレンズやセンサー、背面カメラを1台にするか2台にするか、画質を微調整するためにどのようなソフトウェア調整を行うかなどです。しかし、理論上はすべて非常に良好に思えますし、Android OEMメーカーがカメラ性能をさらに向上させていく上で役立つはずです（Androidはここ1年ほどでようやくiPhoneに追いつき、追い越し始めています）。

Snapdragon 820が市販のスマートフォンに搭載される時期は正確には分かりません。また、カスタムKryo CPUコアやセルラー接続機能に関する詳細情報がいつ発表されるかも分かりません。QualcommがSnapdragon 810の熱問題を克服し、801や805といったチップの安定性と信頼性を取り戻せるかどうかもまだ分かりません。今後数週間から数ヶ月の間にさらなる情報が出てくることを期待し、Snapdragon 820搭載デバイスは2016年前半に登場すると予想されます。

リスト画像: Qualcomm

アンドリュー・カニンガムの写真

アンドリューはArs Technicaのシニアテクノロジーレポーターで、コンピューターハードウェアを含むコンシューマー向けテクノロジーや、WindowsやmacOSなどのオペレーティングシステムの詳細なレビューを専門としています。フィラデルフィア在住のアンドリューは、毎週配信される書籍ポッドキャスト「Overdue」の共同ホストを務めています。

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