Samsung Galaxy S9 batteriproblemer, forklart: Exynos vs. Snapdragon

Nye telefoner skal ha bedre batterilevetid enn forgjengerne. Det er en gitt, og en del av den uuttalte regelen om teknologisk fremgang. Og de siste årene har det ikke vært gitt. Underveis har vi sett blips - Snapdragon 810, noen? - på vei til større effektivitet.

I år er den skyldige Samsungs Exynos 9810, den ultra-raske brikken som leveres med alle Galaxy S9 og S9 + enheter utenfor USA. Samsungs nye tilpassede M3-kjerner inne i telefonen er klokket ekstremt høyt, opp til 2,7 GHz når bare en av de fire ytelseskjernene er koblet til, og det ifølge en utmerket oversikt fra AnandTech, ramper opp spenningen (og varmeeffekten), forårsaker at den kjøres gjennom Galaxy S9s batteri som en vaskebjørn gjennom søppel.

Teknisk sett er det ikke noe overraskende ved dette - Exynos 9810s M3-kjerner er ekstremt kraftige, og gir Qualcomms proprietære Kryo-kjerner med stor margin i syntetiske tester som Geekbench. Men Samsung ser ut til å ha mislyktes i oppgaven med å balansere ytelse i virkeligheten med enhetens levetid, og gitt Androids skalerbarhet, slike teoretiske ytelsesfordeler bæres ikke alltid ut i det dagligdagse oppgaver.

Med andre ord ser det ut som om Exynos 9810 er et batteridamp. Her er hva AnandTechs Andrei Frumusanu måtte si om brikken:

I vakuum kunne Exynos 9810 bli sett på som en god forbedring i forhold til Exynos 8895. Samsung LSI konkurrerer imidlertid ikke bare mot seg selv og gjentar seg på produktene, men må også konkurrere mot ARMs stadig utviklende tilbud. Dessverre føles det som S.LSI fortsetter å være en generasjon bak når det gjelder effektivitet - A72 slår M1, A73 slår M2 og nå A75 slår M3.

Hvis du flyttet mikroarkitekturene ett år frem i Samsungs favør, hadde vi plutselig hatt en mye bedre konkurransesituasjon. Foreløpig virker en 17-22% ytelse ikke verdt en 35-58% effektivitetsulempe sammen med 2x høyere silisiumarealkostnad.

For å oppsummere er brikken som brukes i de fleste av verdens markeder rundt 20% raskere enn forgjengeren, men i noen tilfeller over 50% mindre effektiv. Dette er heller ikke teoretisk:

Exynos 9810 Galaxy S9 falt absolutt flatt på ansiktet i denne testen og la ut de verste resultatene blant vår sporing av de nyeste generasjons enhetene, som varer 3 timer mindre enn Exynos 8895 Galaxy S8. Dette var et så forferdelig løp at jeg gjorde testen på nytt og likevel resulterte i samme kjøretid.

Strategianalyse, 2018

Separate tester fra Strategy Analytics, et uavhengig forskningsfirma med base i Storbritannia, viser at AnandTechs resultater ikke er unike: Exynos Galaxy S9 målte 25% batteridempe sammenlignet med SAs leder, den kommende Sony Xperia XZ2 (selv om det må sies at Sony bestilte test).

Årsaken til Samsungs dårlige visning er ikke fordi Exynos 9810 er en dårlig chip, eller til og med at den iboende er strøm-sulten; det ser ut til at Samsung bare programmerte kjerneplanleggeren dårlig, noe som resulterte i klokkehastigheter og spenningsinnstillinger som ikke er passende for oppgaven. Igjen, AnandTech:

Når vi ser på kraftkurvene korrelert med vårt tradisjonelle heltallstrømvirus, ser vi at det er en enorm økning i strømforbruket ved de høyere frekvensene. Å gå fra 2,3 GHz til 2,9 GHz ville faktisk ha doblet strømforbruket, og til og med 2,7 GHz kommer til en bratt strømpris. Gitt at strømforbruket skalerer omtrent langs linjene med spenning i kubikk, lider SoCs effektivitet med den økte frekvensen. Den gode nyheten her er at Samsungs effektivitetskurve er ganske bratt og lineær, det vil si at sikkerhetskopiering av frekvensen bør se betydelige effektivitetsgevinster.

Jeg har sett gjennom Samsungs planlegger- og DVFS-mekanismer som styrer byttingen mellom 1/2/3/4 kjernemodus, og generelt har jeg ikke vært imponert over implementeringen. Samsung hadde brukt hot-plugging for å tvinge trådmigrasjoner mellom kjernene, noe som er en ineffektiv måte å implementere den nødvendige mekanismen på. Planleggeren er også innstilt ekstremt konservativt når det gjelder å skalere ytelsen, også noe vi vil se effekten av i systemytelsen.

For å (mis) bruke en bilanalogi, har S9 blitt programmert til å bruke feil gir for oppgaven ved hånden, og brenne drivstoff til tider når bilen kan cruise, og puttering sammen på en enkelt sylinder når to eller flere er behov for. Dette er teoretisk løst med en firmwareoppdatering, men Samsung må ha gjort omfattende tester av Exynos-baserte S9 før den sendes til forbrukere, og dette ser veldig dårlig ut, spesielt når det også leverer amerikanske og kanadiske modeller med ekstremt effektiv, helt forbedret Snapdragon 845.

I et nylig essay, min iMore-kollega, Rene Ritchie, gjorde et godt poeng om Samsungs delte fokus:

Å ha to silisiummål betyr bare, i motsetning til uendelig tid, har du halvparten av tiden til å optimalisere for hver.

Han viser til det faktum at Samsung Electronics bygger den samme telefonen ved hjelp av system-on-a-chip-komponenter fra to selskaper: Samsung LSI, som opererer uavhengig av morselskapet, og Qualcomm, som designer Snapdragon 845. Det er flere grunner til denne divisjonen, og noen vil hevde at det er Qualcomms feil at Samsung i det hele tatt er i denne posisjonen (du kan innhente den historien på din egen tid), men realiteten er at Samsungs oppmerksomhet er delt, og det har kanskje ikke viet de nødvendige ressursene til å optimalisere den Exynos-utstyrte S9 riktig for å oppnå den samme kombinasjonen av ytelse og batterilevetid som kundene forventer.

Man kan også trygt anta at et selskap som Samsung LSI prøver å flaske den samme typen magi som Apple har oppnådd med sine A-serie sjetonger, som fremdeles dominerer mange av de samme syntetiske referansene som Samsung prøver å dominere ved å øke toppen hastigheter. Apples silisiumfordel er ikke på langt nær så klippe og tørke som mange Apple-eksperter vil presentere det - Androids silisiumfleksibilitet krever å kunne skalere til nivåer av ytelse som Apple aldri har trengt å oppnå med iOS - men det er ingen tvil om at på høyt nivå er Apples interne silisiumteam foran konkurranse. AnandTech igjen:

Det som må skje med [Samsung] M4 er et mye større effektivitetsløft for å forbli konkurransedyktig med ARMs kommende design og faktisk garantere bruken av et internt CPU-designteam.

Qualcomm ser derimot ut til å ha et annet vellykket produkt med Snapdragon 845: det er litt raskere enn det forgjengeren uten å redusere effektiviteten, så den amerikanske varianten av S9 ser ut til å tilby litt bedre batterilevetid enn S8. Galaxy-serien har aldri utmerket seg på oppetid, men det har aldri vært en slik kløft mellom Samsungs to versjoner, før nå.

Bortsett fra de kompliserte tekniske aspektene ved historien, er dette ingenting annet enn en dårlig nyhet for Samsung, ettersom den ikke vil ha noe mer enn å få kundene til å tro at de kjøper den samme telefonen uansett hvor de skjer bo. Samsung går ut av veien ikke for å spesifisere prosessoren i Galaxy S9s markedsføring, og med god grunn. Mange av Samsungs millioner av kunder vil vite forskjellene og påfølgende fordeler eller ulemper med de to SoC-ene, men de fleste vil ikke.

Det Samsung risikerer imidlertid å gi en opplevelse som de uvitende eierne vil betrakte som lite optimale, med batterilevetid mindre enn forrige generasjons produkt, og en gapende mengde tester fra den virkelige batterilevetid mellom USA og resten av verden.

La oss håpe at en løsning er i ferd.

Daniel Bader

Daniel Bader er administrerende redaktør for Android Central. Mens han skriver dette, er et fjell med gamle Android-telefoner i ferd med å falle på hodet på ham, men hans store dansker vil beskytte ham. Han drikker altfor mye kaffe og sover for lite. Han lurer på om det er en sammenheng.