Smartphone-SoC-Vergleich 2021: Das leisten Snapdragon 888, Exynos 2100 & Co.

Smartphone-SoC-Vergleich 2021: Das leisten Snapdragon 888, Exynos 2100 & Co.

Nachdem wir Euch schon über in die Grundlagen der Smartphone-SoCs eingeführt haben, geht es nun ans Eingemachte! Wir Vergleichen aktuelle Handy-CPUs und prüfen, wie sich Snapdragon 888, Exynos 2100, Apples A14 Bionic und weitere SoCs im Vergleich schlagen! Welcher Hersteller wird dabei den Sieg einfahren?

Das SoC gilt als Herzstück eines jeden Smartphones und daher ist es überraschend interessant, sich mit Qualcomm, MediaTek und Huaweis HiSilicon auseinanderzusetzen. Unsere Einführung in die Grundlagen der SoCs ist bei Euch so gut angekommen, dass wir nun einen Vergleich aktueller Flaggschiff-Modelle nachliefern!

Zu den verglichenen SoCs gehören der Snapdragon 888 von Qualcomm, der Exynos 2100 von Samsung, der Kirin 9000 von Huawei's HiSilicon, der Dimensity 1200 von MediaTek und der A14 Bionic SoC von Apple. Zu beachten ist, dass der MediaTek Dimensity 1200 SoC, der derzeit leistungsstärkste SoC des taiwanesischen Chipherstellers, noch nicht zu den Platzhirschen gehört, aber derzeit das Beste ist, was MediaTek zu bieten hat. Also ja, wir haben auch den Dimensity 1200 einfach mal in den Vergleich mit einbezogen.

Flaggschiff-SoCs 2021: Das sind die Gemeinsamkeiten!

So überraschend es auch sein mag, alle SoCs, die in diesem Vergleich enthalten sind, weisen einige Gemeinsamkeiten auf. Das liegt unter anderem daran, dass sie alle auf der ARM-Architektur basieren. Genauer gesagt, basieren alle SoCs hier auf einem 5nm-Fertigungsprozess (mit Ausnahme des Dimensity 1200, der auf einem 6nm-Knoten basiert).

Wie in unserem SoC-Leitfaden erläutert, entspricht der Wechsel zu kleineren Fertigungsknoten im Allgemeinen einer schnelleren Leistung und besseren Energieeffizienz. Und es ist nur natürlich, dass die hier in Frage kommenden Flaggschiff-SoCs mit den neuesten Fortschritten in Bezug auf das SoC-Kerndesign aufwarten.

NextPit OnePlus 9 camera
Eines der beliebtesten Flaggschiff-Smartphones des Jahres 2021 – das OnePlus 9 Pro – basiert auf dem Qualcomm Snapdragon 888/ © NextPit

Eine weitere Gemeinsamkeit all dieser SoCs ist die weit verbreitete Unterstützung für 5G-Netze. Mit Ausnahme des Dimensity 1200 bieten alle anderen SoCs hier Unterstützung für Sub-6GHz- und mmWave-5G-Netze. Beachtet dabei, dass der Apple A14 ein separates Modem von Qualcomm erhält, während alle anderen SoCs bereits ein integriertes Modem besitzen. Der Endnutzer wird jedoch kaum einen Unterschied bemerken, was diesen spezifischen Faktor betrifft, da alle Geräte, die diese SoCs erhalten, die meisten 5G-Netzwerke unterstützen, die derzeit in Betrieb sind.

Snapdragon 888 vs Exynos 2100 vs HiSilicon Kirin 9000 vs Dimensity 1200 vs Apple A14 Bionic: Spezifikationen im Vergleich

Flaggschiff-Smartphone-SoC-Vergleich - 2021

Die besten Smartphone-SoCs des Jahres 2021
 

Qualcomm Snapdragon 888

Samsung Exynos 2100

HiSilicon Kirin 9000

MediaTek Dimensity 1200

Apple A14 Bionic

CPU-Details

Octa-Core

1 Cortex-X1 @ 2,84GHz
3 Cortex-A78 @ 2,4 GHz
4 Cortex-A55 @1,8GHz

Octa-Core

1 Cortex-X1 @ 2,9GHz
3 Cortex-A78 @ 2,8 GHz
4 Cortex-A55 @2,2GHz

Octa-Core

1 Cortex-A77 @ 3,13 GHz
3 Cortex-A77 @2,54GHz
4 Cortex-A55 @2,05GHz

 

Octa-Core

1 Cortex-A78 @3GHz
3 Cortex-A78 @2,6GHz
4 Cortex-A55 @2GHz

Hexa-Core

2 Firestorm (Große Kerne)
4 Icestorm (Kleine Kerne)
Apple-eigenes Design

CPU-Cache (L2) 1 x 1024KB
3 x 512KB
4 X 128KB
1 x 512KB
3 x 512KB
4 x 64KB
NA 1 x 512KB
3 x 256KB
4 x 64KB
NA
Fertigungsprozess (nm) 5nm 5nm 5nm 6nm 5nm
GPU (Grafik) Adreno 660 Mali-G78 (14 Kerne) Mali-G78 (24 Kerne) Mali-G77 (9 Kerne) Apple-eigener Kern
Unterstützter RAM-Typ LPDDR5/LPDDR4X LPDDR5 LPDDR5/LPDDR4X LPDDR4X LPDDR4X
Modem Integrierter Snapdragon X60 Integrierter Exynos 5123 Integrierter Balong 5000 Integrierter Helio M70 5G Externer Snapdragon X55
Benchmark-Ergebnisse Antutu:~700.000 AnTuTu: ~ 680,000 AnTuTu: ~ 650,000 NA AnTuTu: ~640,000

Wie aus der obigen Tabelle ersichtlich, scheinen der Qualcomm Snapdragon 888 und der Samsung Exynos 2100 auf den ersten Blick enger miteinander verwandt zu sein als die anderen. Beide SoCs verfügen über eine nahezu identische CPU-Kernkonfiguration, die Unterschiede liegen lediglich in den Taktraten und Cache-Konfigurationen.

Nun, dies ist nicht rein zufällig geschehen. Wie sich herausstellt, sind sowohl Samsung als auch Qualcomm Teilnehmer des exklusiven CxC-Programms (Cortex-X Custom) von ARM. Dieses Programm ermöglicht es den Teilnehmern, eng mit ARM zusammenzuarbeiten, um kundenspezifische CPUs zu entwickeln, die eine bessere Gesamtleistung im Vergleich zu den generischen CPUs der Cortex-A7X-Serie des Unternehmens bieten. Es wird vermutet, dass das CxC-Programm zumindest im Moment der Grund dafür ist, dass Samsung bei seinen Flaggschiff-SoCs für das Jahr 2021 von seinen eigenen Custom-Cores (Mongoose) abrückt.

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Der Snapdragon 888 und der Exynos 2100 verfügen beide über den ARM Cortex-X1 Performance-Kern / © ARM

Der erste CPU-Kern, der aus dem CxC-Programm hervorgeht, ist der Cortex X1, und der wird sowohl im Exynos 2100 als auch im Snapdragon 888 verwendet. Die Sache mit dem CxC-Programm ist, dass der Zugang zu den endgültigen Produktions-CPU-Kernen, die aus diesem Programm hervorgehen, auf Unternehmen beschränkt ist, die sich verpflichten, Teil des Programms zu sein. Und ab sofort sind diese Unternehmen Samsung und Qualcomm. Zumindest im Moment sieht es also so aus, dass sowohl MediaTek als auch HiSilicon nicht Teil des CxC-Programms sind und daher auch keinen Zugang zum Cortex X1-Kern haben werden. Diese Firmen werden aus dem gleichen Grund mit den generischen Cortex-A77/78-Kernen für ihre Performance-Cores auskommen müssen - zumindest vorerst.

Flaggschiff-SoCs 2021: Diese Trends gibt's aktuell

Wie bereits angedeutet, haben der Snapdragon 888 und der Exynos 2100 nahezu identische CPU-Kerne. Allerdings werdet Ihr auch feststellen, dass im Falle des Exynos fast alle Kerne höher getaktet sind. Zu Gunsten von Qualcomm fällt jedoch auf, dass der 888er durchweg mehr L2-Cache als der Exynos 2100er zu bieten hat.

Was den Kirin 9000 betrifft, so umfasst sein Leistungskern vier Cortex-A77-Kerne, wobei einer von ihnen eine viel höhere Taktrate (3,13 GHz) im Vergleich zu den anderen drei A77-Kernen (getaktet mit 2,54 GHz) hat. Das MediaTek Dimensity 1200 SoC hat eine ähnliche Konfiguration mit einem Cortex-A78-Kern, der mit 3 GHz getaktet ist, und drei weiteren A78-Kernen, die mit 2,6 GHz getaktet sind. Der Hauptleistungskern von Apple hat eine Taktrate von fast 3 GHz, während die restlichen CPUs mit 2,8 GHz trudeln.

Dimensity 1200
Der MediaTek Dimensity 1200 hat noch viel Nachholbedarf / © MediaTek

Die wichtigste Erkenntnis daraus ist die Tatsache, dass Apple zwar seit einiger Zeit einen komfortablen Vorsprung vor den Android-zentrierten SoCs hat, aber der Wechsel zum X1-Kern hilft dem Android-Lager sicherlich, einen Teil dieser Lücke zu schließen.

Verbesserungen der GPU-Leistung auf breiter Front

Ein weiterer Bereich, in dem die meisten Android-zentrierten CPUs signifikante Leistungssteigerungen aufweisen, ist die Grafikleistung. Während der GPU-Leistungszuwachs beim A14 Bionic nur 8 Prozent gegenüber dem A13 Bionic betrug, war das Android-Lager damit beschäftigt, zweistellige Zuwächse in dieser Abteilung zu verkünden. Das bedeutet auch, dass Android-Geräte in Sachen schiere Grafikleistung nun näher an iPhones herangerückt sind.

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Der Apple A14 Bionic hat immer noch einen Vorsprung vor den meisten Android-zentrierten ARM-basierten SoCs - aber die Lücke ist so gering wie nie zuvor / © Apple

Mit seiner 14-Kern-GPU Mali-G78 behauptet Samsung eine 40-prozentige Verbesserung der Grafikleistung im Vergleich zur 11-Kern-GPU Mali-G77 im letztjährigen Exynos 990. Ähnlich behauptet Qualcomm, dass seine Adreno 680 eine 35-prozentige Leistungssteigerung gegenüber der Adreno 650 bietet, die wir im Snapdragon 865 gesehen haben. Huawei behauptet, dass seine 24-Kern-Mali-G78-GPU eine atemberaubende 52-prozentige Leistungssteigerung gegenüber der Adreno 650 aus Qualcomms SD865 von 2020 bietet. Der Elefant im Raum ist jedoch MediaTek, das mit dem Dimensity 1200 kaum nennenswerte Grafikleistungssteigerungen zu verzeichnen hat. Tatsächlich verwendet er die gleiche Mali-G77-GPU, die auch die Vorgänger im letzten Jahr verwendet haben. Nicht cool, MediaTek!

KI-Leistung

Während es für uns nicht einfach ist, die KI- und Machine-Learning-Fähigkeiten zu vergleichen, tendieren wir im Allgemeinen dazu, uns an die von den Herstellern bereitgestellten Zahlen zu halten. Die Hersteller verwenden den Wert TOPS (Billionen Operationen pro Sekunde), um die KI-Leistung anzupreisen, und wenn wir uns an diesen Zahlen orientieren, haben die SoCs durchweg eine 70%ige Steigerung der KI-Leistung gezeigt. Hier ist eine kurze Zusammenfassung der Verbesserung der KI-Leistung von einer Generation zur nächsten

  • Apple A13 zu Apple A14 - 6 TOPS zu 11 TOPS
  • Exynos 990 zu Exynos 2100 - 15 TOPS zu 26 TOPS
  • Snapdragon 865 zu Snapdragon 888 - 15 TOPS zu 26 TOPS

Während wir vielleicht nicht in der Lage sind, einen vollständigen Sinn aus diesen Zahlen zu ziehen, können wir uns darauf einigen, dass alle 2021er Flaggschiffe bemerkenswerte Sprünge in der KI-Leistung im Vergleich zu früheren Generationen bieten. Wieder einmal haben wir in dieser Hinsicht nur sehr wenige Daten über MediaTek-SoCs.

Smartphones auf Basis von 2021er Flaggschiff-SoCs

Dies ist eine grobe Liste beliebter Smartphones, die auf den Flaggschiff-SoCs basieren, über die wir bisher gesprochen haben

Besitzt Ihr bereits ein Smartphone, das eines dieser Flaggschiff-SoCs verwendet? Haben Sie seit dem Upgrade eine spürbare Verbesserung in verschiedenen Aspekten Eures Smartphones festgestellt? Lasst es uns im Kommentarbereich unten wissen.

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Top-Kommentare der Community

  • Martin vor 1 Woche

    Jeder Prozessor bzw. SoC ist nur so Leistungsfaehig, wie die Software ihn auch nutzt. Man kann ein Programm schreiben, dass so lausig gecoded ist, dass es sogar auf dem schnellsten Prozessor laeuft wie ne Schnecke. Andersrum verhaelt es sich natuerlich auch bei gutem/optimierten Code.
    Insofern bringen einem Benchmarks nicht besonders viel.

20 Kommentare

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  • Jeder Prozessor bzw. SoC ist nur so Leistungsfaehig, wie die Software ihn auch nutzt. Man kann ein Programm schreiben, dass so lausig gecoded ist, dass es sogar auf dem schnellsten Prozessor laeuft wie ne Schnecke. Andersrum verhaelt es sich natuerlich auch bei gutem/optimierten Code.
    Insofern bringen einem Benchmarks nicht besonders viel.


    • Benchmarks sind wie eine Faustregel. Umso höher die Leistung im Benchmark, umso schneller auch das Smartphone. Oder anders ausgedrückt, das best programmierte Programm nützt nichts, wenn es nicht von der Leistung des Prozessors profitiert.


      • Nein, die Faustregel geht nicht auf. Ein Benchmark Programm ist ja eben darauf ausgelegt, optimal zu laufen um zu zeigen, was eine CPU/SoC im optimalen Fall leisten KOENNTE.
        Wenn Du eine App hast, die ein lausiger Coder verbrochen hat, nuetzt Dir das aber nichts.
        Programmierst Du schlecht, stresst Du den Prozessor, den Speicher etc. und somit auch den Akku.
        Natuerlich spielt das zusammen. Ich programmiere ja auch keine 3D-Simulation auf ner alten 6510 CPU.
        Ein gut programmiertes Programm laeuft auch auf einer schwaecheren CPU noch gut.


      • "Ein gut programmiertes Programm laeuft auch auf einer schwaecheren CPU noch gut."
        Man darf sicher davon ausgehen, dass es auf einer stärkeren CPU besser als gut läuft, oder? ;)

        Mein SmartPhone meistert das Editieren von 5,7K-360°-Videos problemlos, flüssig und exportiert angenehm schnell. Von meinem PC (mit 2 Grafikkarten zur Hardwarebeschleunigung - OpenCL/CUDA/Quicksync - mehr RAM, 2 x SSD, zusätzlich gekühlt, ...) kann ich das leider nicht behaupten; da ruckelt es doch manchmal.

        Es ist schon enorm, was SmartPhones leisten können. Wer da meint, noch Kritik üben zu müssen, ist entweder Power-Gamer (da kann und will ich nicht mitreden) oder man solle mir eine App nennen, welches ein aktuelles SmartPhone mit den hier genannten SOCs in die Knie zwingt. Ansonsten: Jammern auf höchstem Niveau!


      • @Martin, es ist nicht nur eine Faustregel, sondern eine golden Regel das Smartphones mit hoher Benchmarkzahl auch schneller sind. Allein jetzt nur auf die CPU bezogen. Und eine lausig programmierte App läuft auch auf einem lausigen Smartphone (günstig) schlechter als auf einem Smartphone das im Antutu Wert 700000 Punkte schafft. Ein gutes Beispiel ist Facebook lite. Das wurde vor Jahren entwickelt für Smartphones die nicht so viel Leistung, RAM und Speicher haben. Heutzutage braucht das kein Smartphone mehr, nicht mal die 150€ Klasse. Benchmarks geben ja nicht nur eine Endzahl her sondern listen auch detailliert wo und in welchem Bereich Leistung da ist.


      • Wir reden eindeutig komplett aneinander vorbei XD


      • Nun,das mit der App ist nun wahrlich keine Herausforderung.3d Mark ist eine App und ein Benchmark.Schon geht es los mit der Throttel Orgie.


      • ja, eben das ist es ja. 3D Mark ist kein Benchmark, sondern es ist eine App, die einen solchen erstellt und nun kommt jemand daher, der meint, er koenne programmieren und schreibt eine Benchmark App, die einfach scheisse ist. Ploetzlich hast Du keinen 700k Score mehr, sondern nur noch einen von 500k.
        Genau so verhaelt es sich mit allen Apps und genau das ist es, was ich meine.


      • Ich verstehe zwar was Du meinst aber ich bezweifele doch sehr ,dass bei 3d Mark nur Programmierer arbeiten, die aufgrund ihrer Unfähigkeit ,woanders keinen Job gefunden haben.


      • @Thomas .... 'Ein Benchmark Programm ist ja eben darauf ausgelegt, optimal zu laufen um zu zeigen, was eine CPU/SoC im optimalen Fall leisten KOENNTE.'

        Ich bahaupte NICHT, dass 3D-Mark nicht optimiert laeuft ... es geht mir um beliebige laienhafte Apps, die einfach das Potential von CPU/SoC nicht nutzen. Klar, das das bei ner Kalender-App nicht auffaellt.
        Aber viele Zeitkritische Progeamme sind, sowohl auf dem PC als auch auf dem Handy nicht sehr gut Programmiert.
        Aber da wir seit Jahren sowieso mit Kanonen (SoC/CPU/Speicher etc) auf Spatzen schiessen (Programme) interessiert es einfach keinen mehr.
        Anstatt auf Softwareseite gute Arbeit zu leisten, wird einfach nen dicker Prozessor dahinter gehaengt um diese Fehler auszubuegeln.
        Das geht aber nicht erst seit gestern so. Das begann alles, als es urploetzlich aufruestbare PC's fuer jeden Haushalt gab.


      • Einverstanden Martin


      • @Martin, ich würde gar nicht die Programme, Apps für mögliche Leistungseinbußen verantwortlich machen, sondern eher schon das System selber. Macht eine App irgendwie Probleme, dann kommt meistens innerhalb weniger Tage ein Update um das Problem zu lösen. Die heutigen Smartphones haben zumindest im Highend Bereich kein Problem mit Leistung und Ruckler. Hier merkt man ein weniger gut abgestimmtes System vor allem an einer ebenso wenig guten Akkulaufzeit. Bestes Beispiel ist das Samsung galaxy s20 ultra mit 5000 mAh Akku, das schneller leer war als die meisten Smartphones mit einem 3000er Akku. Leistung hatte es ja trotzdem ohne Ende. Bei einem PC Zuhause der am Stromnetz hängt merkt man das natürlich nicht, aber Smartphones, wo die Akkulaufzeit eine sehr wichtige Rolle spielt sind doch sehr von einem gut abgestimmten System abhängig. Bzw sind wir Nutzer es.


      • @Yoda ... Du kannst mit keinem Systemupdate der Welt einen Programmierfehler einer App aendern. Das ginge nur ueber ein Update der App selbst.
        Wenn Probleme dieser Art durch ein Systemupdate behoben werden koennen, liegt es natuerlich am System. Zwingende Logik.
        Aber ein Systemupdate kann nicht den Code meiner App dahingehend aendern, dass sie danach optimal laeuft. Das waere ja ne Traumvorstellung. ;)


      • Du musst auch nicht den Code der App ändern, sondern einfach nur per Uptodown zb. eine andere Version der App installieren und schon ist das Problem gelöst. Apps die nicht richtig funktionieren gibt es er nicht lange da sie in Regel schnell durch ein Update ausgebessert werden. Und wenn es überhaupt Apps gibt die nicht richtig funktionieren, dann sind sie entweder sehr exotisch , selten genutzt, werden nicht mehr gepflegt oder nicht Systemkompatibel. 🤷‍♂️


      • @Yoda .... eine andere Version der App z u installieren == Update der App

        Aber .... ich glaube, Du verstehst weder was ich meine, noch worauf ich ueberhaupt hinauswill. Oder Du ignorierst es geschickt. ;)
        Ist nicht boese gemeint, aber an dieser Stelle habe ich echt keine Lust weiter darauf einzugehen, was ich meine. Ich denke ich habe ziemlich genau beschrieben was das ist.
        Hab nen guten Tag :)


      • @Martin, du scheinst leider nicht die Standard Kniffe zu kennen die man anwendet wenn eine App nicht funktioniert. Aber du hast auch von Anfang an den Sinn und Zweck und die Aussage eines Benchmarks nicht richtig verstanden. Hab mehrfach probiert dir das so einfach wie möglich zu beschreiben.. Aber ok. Ist ja nicht schlimm 🤷‍♂️☺️.


      • Wir reden sowas von aneinander vorbei .... da geht nix drueber -.-


      • @Martin
        "Aber viele Zeitkritische Progeamme sind, sowohl auf dem PC als auch auf dem Handy nicht sehr gut Programmiert."
        Nenne doch mal ein paar dieser vielen zeitkritischen Programme!
        Welche Insider-Infos hast Du, um zu wissen, dass diese Programme nicht sehr gut programmiert sind?

        Mal redest Du von Benchmark Programmen/Apps, dann aber sagst Du, darum geht es Dir nicht, sondern um beliebige Apps. Dann stellst Du Behauptungen auf ("viele zeitkritische Programme") und nennst aber eine Kalender App als solche, die nicht dazu zählt.

        Irgendwie konfus, durcheinander, widersprüchlich, nur vage Andeutungen ohne Hand und Fuß,...

        Werde doch mal bitte ganz konkret! Butter bei die Fische! Was genau willst Du uns eigentlich sagen?!?


  • Wenn man die Effizienz im Hinterkopf behält, ist der Abstand vom A14 so groß wie eh und je... ^^

    Und es gibt übrigens Angaben zum (L2) Cache beim A14. Der ist insgesamt riesige 12MB groß - 4MB für die Icestorm-Kerne und 8MB für die Firestorm.


  • Ich hatte (habe) in den letzten 4 Monaten Huawei Mate 40 pro (Kirin 9000), Samsung Galaxy s21 ultra (Exynos 2100), und Huawei p40 pro. (Kirin 990).
    Das Mate 40 pro hab ich gleich nach Veröffentlichung gekauft und da war die Performance interessanterweise nicht da wo das P40 pro war, sprich langsamer. Dies muss aber an der Softwareoptimierung liegen, da beim Mate 40 pro alles relevante besser ist als beim P40 pro. (Speicher, RAM und Prozessor). Das S21 Ultra ist eine Rakete. Öffnen und schließen von Apps geht schneller als ein Wimpernschlag und ob jetzt 2 oder 50 Programme im Hintergrund laufen ist völlig egal. Aber dazu muss eben alles passen von den Komponenten, nicht nur den Prozessor bis hin zur Abstimmung der Software. Irgendwie hab ich auch das Gefühl das bei Highend Smartphones gerade auf die Optimierung der Performance viel mehr Wert gelegt wird als bei Mittelklasse Smartphones. Ein Huawei p20 pro läuft einfach performanter als ein Xiaomi Redmi Note 9 pro. Und das obwohl beide in etwa den selben Wert im Antutu Benchmark haben.

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