Prozessor Snapdragon: Reihe von System-on-a-Chips von Qualcomm

Die Snapdragon-SoCs sind auf niedrigen Strombedarf und Akkubetrieb optimiert. Als Einsatzgebiete sind mobile Computer wie Smartphones, Tablets und Smartwatches sowie eingebettete Systeme im Automobil und in der Unterhaltungselektronik vorgesehen. Das erste SoC der Snapdragon-Familie wurde mit dem Modell MSM7225 im Februar 2007 vorgestellt. Im Jahr 2019 hatten Snapdragon-Prozessoren bei Smartphones einen Marktanteil von 36 %.

Snapdragon
Logo der Snapdragon-Familie
Produktion:	seit 2007
Produzent:	Qualcomm
Prozessortakt:	528 MHz bis 2,7 GHz
Mikroarchitektur:	ARM

 

Die SoCs der Snapdragon-Familie werden durch eine von Qualcomm vergebene Modellnummer eindeutig bezeichnet. Gewöhnlich ist diese siebenstellig, besteht aus drei Großbuchstaben am Anfang, gefolgt von vier Ziffern. Die Buchstabencodes MSM und QSD verweisen dabei auf die Integration eines Mobilfunkmodems, während der Code APQ SoCs ohne Mobilfunkmodem bezeichnet. Auf die vierstellige Zahl folgt bei einigen Modellen ein bis zu zweistelliger Buchstabencode, um – zum Beispiel – Taktvarianten des SoCs zu kennzeichnen. Zu Marketingzwecken entschied Qualcomm 2011, die schon damals zahlreichen SoC-Modelle der Snapdragon-Familie in Leistungsklassen einzuteilen. Zunächst entstanden die Klassen System 1 (kurz: S1) bis System 4 (kurz: S4). Klasse S1 umfasste Snapdragon-SoCs für einfache „Massenmarktsmartphones“, Klasse S2 SoCs für „Hochleistungssmartphones und -tablets“. Die SoCs der S3-Klasse waren für „Multitasking- und fortgeschrittene Spieleanwendungen“ vorgesehen. Klasse S4 war für den Einsatzzweck „Geräte der nächsten Generation“ reserviert und wurde später nochmals unterteilt. So entstanden 2012 die Modellreihen S4 Play, S4 Plus, S4 Pro und S4 Prime. 2013 führte Qualcomm ein neues Klassifizierungsschema ein und kündigte an, zukünftig erscheinende Snapdragon-Modelle abhängig von deren Leistung und Einsatzbestimmung in die Produktreihen Snapdragon 200, Snapdragon 400, Snapdragon 600 und Snapdragon 800 unterteilen zu wollen. Snapdragon 200 steht dabei für das untere Ende des Leistungsspektrums, Snapdragon 800 für das obere. Inzwischen ist Qualcomm dazu übergegangen, auch für einzelne SoC-Modelle marketingfreundliche Namen einzuführen. So wird zum Beispiel MSM8994 aus der Snapdragon-800-Serie unter der Bezeichnung Snapdragon 810 vermarktet. Ende 2021 hat Qualcomm eine neue Benennung eingeführt, steht so hieß der Flaggschiffprozessor aus dem Jahr 2022 Snapdragon 8 Gen 1, die überarbeitete Version Snapdragon 8+ Gen 1, der Flaggschiffprozessor des Jahres 2023 heißt dann Snapdragon 8 Gen 2. Die Erste Ziffer steht bei der neuen Benennung für die Prozessorserie, 8 als Flaggschiffprozessor; 7 für Mittelklassegeräte; 6 für die günstige Mittelklasse; 4 für Einsteigergeräte zwischen 100 und 200 Euro; 2 für Einsteigergeräte mit einem Kaufpreis von unter 100 Euro. Ein überarbeiteter Prozessor ist an einem Plus nach der ersten Ziffer zu erkennen, danach folgt die chronologische Nummerierung der Prozessorgenerationen.

 

Als Hauptprozessoren (CPUs) werden sowohl von ARM lizenzierte IP-Cores als auch Eigenentwürfe auf Basis der Arm-Architekturen v7 und v8 verwendet. Für die Snapdragon-Reihe lizenziert wurden bislang die IP-Cores ARM926EJ-S, ARM1136EJ-S, Cortex-A5, Cortex-A7, Cortex-A53, Cortex-A57 und Cortex-A72. Der von Qualcomm selbst entworfene CPU-Kern früher, zwischen 2008 und 2011 eingeführter Snapdragon-Modelle heißt Scorpion, implementiert Armv7 und ähnelt den Cortex-A8- und Cortex-A9-Kernen. Er kommt in diversen SoCs bis Klasse S3 zum Einsatz. Diverse zwischen 2012 und 2014 in den Produktreihen S4 sowie Snapdragon 400 und höher eingeführte Modelle basieren hingegen auf Qualcomms Krait-Design, das ebenfalls eine Umsetzung von Armv7 ist, dessen Rechenleistung sich aber in der Nähe des Cortex-A15 einordnet. Gegenüber Cortex-A15 hat Krait den Vorteil, dass es energieeffizienter arbeitet und akkubetriebenen Geräten eine längere Laufzeit ermöglicht. 2015 führte Qualcomm im Zusammenhang mit dem Snapdragon 820 das zu Armv8 kompatible CPU-Design namens Kryo ein. Für Kryo und den Snapdragon 820 verspricht der Hersteller „bis zu doppelte Leistung“ und „bis zu doppelte Energieeffizienz“ gegenüber dem mit Cortex-A57 ausgestatteten Snapdragon 810.

Abgesehen von MSM7225 und MSM7625 sind alle Snapdragon-SoCs mit einem Grafikprozessor Adreno 200 oder höher ausgestattet. Alle Modelle verfügen über einen digitalen Signalprozessor, unterstützen USB 2.0 oder höher sowie den Anschluss von GPS- und Kamera-Modulen. Seit dem S4 sind die Modellreihen mit im SoC integrierten GPS-Empfänger sowie Bluetooth-, WLAN- und Mobilfunkmodem lieferbar, womit neben vereinfachtem Gerätedesign auch eine Kosten- und Energieersparnis verbunden ist.

Die für die Herstellung von Snapdragon-SoCs verwendeten minimalen Strukturgrößen reichen von 65 nm beim MSM7225 bis zu 5 nm beim SM8350 („Snapdragon 888“).