Problemi di batteria del Samsung Galaxy S9, spiegati: Exynos vs. Snapdragon

I nuovi telefoni dovrebbero avere una durata della batteria migliore rispetto ai loro predecessori. Questo è un dato di fatto e fa parte della regola non detta del progresso tecnologico. Eppure negli ultimi anni non è stato scontato. Lungo la strada, abbiamo visto dei blip: Snapdragon 810, chiunque? - verso una maggiore efficienza.

Quest'anno il colpevole è Samsung Exynos 9810, il chip ultraveloce fornito con tutti Galaxy S9 e S9 + unità al di fuori degli Stati Uniti I nuovi core M3 personalizzati di Samsung all'interno del telefono hanno un clock estremamente alto, fino a 2,7 GHz quando è impegnato solo uno dei quattro core ad alte prestazioni, e questo, secondo un'eccellente panoramica di AnandTech, aumenta la tensione (e la potenza termica), facendolo agitare attraverso la batteria del Galaxy S9 come un procione nella spazzatura.

Tecnicamente, non c'è nulla di sorprendente in questo: i core M3 dell'Exynos 9810 sono estremamente potenti, superando di gran lunga i core Kryo proprietari di Qualcomm

In altre parole, sembra che Exynos 9810 sia un problema per la batteria. Ecco cosa Andrei Frumusanu di AnandTech aveva da dire sul chip:

Nel vuoto, l'Exynos 9810 potrebbe essere visto come un buon miglioramento rispetto all'Exynos 8895. Tuttavia, Samsung LSI non è solo in competizione con se stessa e iterando sui suoi prodotti, ma deve anche competere con le offerte in continua evoluzione di ARM. Sfortunatamente sembra che S.LSI continui ad essere una generazione indietro in termini di efficienza: l'A72 batte l'M1, l'A73 batte l'M2 e ora l'A75 batte l'M3.

Se avessi spostato le microarchitetture un anno prima a favore di Samsung, improvvisamente avremmo avuto una situazione competitiva molto migliore. Attualmente un vantaggio prestazionale del 17-22% non sembra valere uno svantaggio in termini di efficienza del 35-58% insieme al costo dell'area del silicio 2 volte superiore.

Per riassumere, il chip utilizzato nella maggior parte dei mercati mondiali è circa il 20% più veloce del suo predecessore, ma in alcuni casi oltre il 50% meno efficiente. Anche questo non è teorico:

L'Exynos 9810 Galaxy S9 è caduto completamente a terra in questo test e ha registrato i risultati peggiori tra i nostri tracking dei dispositivi di ultima generazione, della durata di 3 ore in meno rispetto all'Exynos 8895 Galaxy S8. Questa è stata una corsa così terribile che ho rifatto il test e ho comunque ottenuto lo stesso runtime.

Analisi strategica, 2018

Test separati da Strategy Analytics, una società di ricerca indipendente con sede nel Regno Unito, mostra che i risultati di AnandTech non sono unici: l'Exynos Galaxy S9 ha misurato un 25% svantaggio della batteria rispetto al leader di SA, il prossimo Sony Xperia XZ2 (anche se va detto che Sony ha commissionato il test).

Il motivo per la scarsa visibilità di Samsung non è perché l'Exynos 9810 è un cattivo chip, o anche perché è intrinsecamente assetato di energia; sembra che Samsung abbia semplicemente programmato male il core scheduler, con conseguenti velocità di clock e impostazioni di voltaggio che non sono appropriate per l'attività da svolgere. Ancora una volta, AnandTech:

Quando osserviamo le curve di potenza correlate con il nostro tradizionale virus di potenza intera, vediamo che c'è un enorme aumento del consumo di energia alle frequenze più alte. In effetti, passare da 2,3 GHz a 2,9 GHz avrebbe raddoppiato il consumo energetico e persino 2,7 GHz ha un prezzo elevato. Dato che il consumo di energia scala più o meno lungo le linee del cubo di tensione, l'efficienza del SoC ne risente con l'aumento della frequenza. La buona notizia qui è che la curva di efficienza di Samsung è piuttosto ripida e lineare, il che significa che il rallentamento della frequenza dovrebbe vedere significativi guadagni di efficienza.

Ho dato un'occhiata allo scheduler di Samsung e ai meccanismi DVFS che controlla il passaggio tra le modalità di base 1/2/3/4 e generalmente non sono rimasto impressionato dall'implementazione. Samsung ha utilizzato l'hot-plug per forzare la migrazione dei thread tra i core, il che è un modo inefficiente per implementare il meccanismo richiesto. Lo scheduler è anche ottimizzato in modo estremamente conservativo quando si tratta di aumentare le prestazioni, anche qualcosa di cui vedremo gli effetti nei benchmark delle prestazioni del sistema.

Per (male) usare un'analogia con l'auto, l'S9 è stato programmato per utilizzare le marce sbagliate per il compito da svolgere, bruciando carburante nei momenti in cui l'auto potrebbe girare e andare avanti su un solo cilindro quando due o più lo sono necessario. Questo è teoricamente risolvibile con un aggiornamento del firmware, ma Samsung deve aver eseguito test approfonditi sull'S9 basato su Exynos prima di spedirlo a consumatori, e questo sembra davvero pessimo, soprattutto quando spedisce anche modelli statunitensi e canadesi con il tutto estremamente efficiente migliorato Snapdragon 845.

In un recente saggio, il mio collega iMore, Rene Ritchie, ha fatto un buon punto sull'attenzione divisa di Samsung:

Avere due obiettivi di silicio significa semplicemente, al contrario del tempo infinito, che hai metà del tempo per ottimizzare per ciascuno.

Si riferisce al fatto che Samsung Electronics costruisce lo stesso telefono utilizzando componenti system-on-a-chip da due aziende: Samsung LSI, che opera indipendentemente dalla sua casa madre, e Qualcomm, che progetta Snapdragon 845. Ci sono una serie di ragioni per questa divisione, e alcuni potrebbero sostenere che sia di Qualcomm colpa che Samsung sia in questa posizione (puoi recuperare il ritardo su quella storia nel tuo tempo libero), ma la realtà è che l'attenzione di Samsung è diviso, e potrebbe non aver dedicato le risorse necessarie per ottimizzare adeguatamente l'S9 dotato di Exynos per ottenere la stessa combinazione di prestazioni e durata della batteria che i clienti si aspettano.

Si può anche tranquillamente presumere che un'azienda come Samsung LSI stia cercando di imbottigliare lo stesso tipo di magia che Apple ha ottenuto con i suoi chip della serie A, che ancora dominano molti degli stessi benchmark sintetici che Samsung tenta di dominare aumentando il picco velocità. Il vantaggio del silicio di Apple non è così semplice come molti esperti Apple vorrebbero presentarlo: la flessibilità del silicio di Android richiede la possibilità di scalare a livelli di prestazioni che Apple non ha mai avuto bisogno di raggiungere con iOS, ma non c'è dubbio che ad alto livello, il team di silicio interno di Apple è in anticipo rispetto concorrenza. Ancora AnandTech:

Ciò che deve accadere con il [Samsung] M4 è un aumento dell'efficienza molto maggiore per rimanere competitivi con i progetti imminenti di ARM e garantire effettivamente l'uso di un team di progettazione CPU interno.

Qualcomm, invece, sembra avere un altro prodotto di successo con lo Snapdragon 845: è leggermente più veloce del suo predecessore senza regredire in termini di efficienza, quindi la variante americana dell'S9 sembra offrire una durata della batteria leggermente migliore rispetto alla S8. La serie Galaxy non ha mai eccelso in termini di uptime, ma non c'è mai stato un tale divario tra le due versioni di Samsung, fino ad ora.

Lasciando da parte i complicati aspetti tecnici della storia, questa non è altro che una brutta notizia per Samsung, poiché non vuole altro che far credere ai clienti di acquistare lo stesso telefono ovunque si trovino vivere. Samsung fa di tutto non per specificare il processore nel file Il marketing del Galaxy S9e per una buona ragione. Molti dei milioni di clienti di Samsung conosceranno le differenze e i conseguenti vantaggi o svantaggi dei due SoC, ma la maggior parte non lo farà.

Ciò che Samsung rischia, tuttavia, è fornire un'esperienza che quei proprietari inconsapevoli considererebbero non ottimale, con la durata della batteria inferiore al suo prodotto di ultima generazione e una bocca aperta di test di durata della batteria nel mondo reale tra gli Stati Uniti e il resto del mondo.

Speriamo che una soluzione sia in lavorazione.

Daniel Bader

Daniel Bader è il caporedattore di Android Central. Mentre scrive questo, una montagna di vecchi telefoni Android sta per cadere sulla sua testa, ma il suo alano lo proteggerà. Beve troppo caffè e dorme troppo poco. Si chiede se c'è una correlazione.