Dimensity 9600 Pro: MediaTek setzt bei 2-nm-Chip auf neue Kerne von Arm

MediaTek ist der erste Chip-Anbieter, der Gebrauch vom Arm CSS for Mobile 2 für den neuen Dimensity 9600 Pro aus 2-nm-Fertigung macht. Damit gehen eine neue CPU mit C2-Kernen und eine GPU mit Neural-Beschleunigern einher, aber auch eine neue NPU aus eigener Entwicklung sowie Upgrades für den Bildprozessor und die Konnektivität.

Die erste vollständige Implementierung des Arm CSS for Mobile 2 geht damit an MediaTek. Im Xring O3 des Xiaomi 18 Fold steckt hingegen nur die neue Arm-GPU. Auf Basis des vorkonfigurierten, bereits validierten IP-Baukastens von Arm ist der Dimensity 9600 Pro als Nachfolger des letztjährigen Dimensity 9500 entstanden. Der Dimensity 9600 Pro ist für High-End-Smartphones und -Tablets vorgesehen und tritt im Android-Ökosystem gegen die stärksten Chips der Wettbewerber Qualcomm und Samsung an.

Fertigung in 2 nm bei TSMC

MediaTek lässt den Dimensity 9600 Pro in der neuesten 2-nm-Fertigung von TSMC fertigen: N2. Auf diese Fertigungsstufe setzt auch Apple beim M6 und A20 Pro. Qualcomm dürfte zum nächste Woche beginnenden Snapdragon Summit einen weiteren 2-nm-Chip aus der modernsten Fertigung von TSMC ankündigen.

MediaTek verspricht viele Verbesserungen

Die wichtigsten Eckdaten und Verbesserungen des Dimensity 9600 Pro im Vergleich zum Dimensity 9500 sind MediaTek zufolge:

• 17 Prozent höhere CPU-Single-Core-Leistung
• 15 Prozent höhere CPU-Multi-Core-Leistung
• 37 Prozent geringerer CPU-Single-Core-Stromverbrauch
• 61 Prozent geringerer CPU-Multi-Core-Stromverbrauch
• 40 Prozent höhere LLM-Token-Generierung
• 27 Prozent geringerer Stromverbrauch bei gleicher Token-Leistung
• 33 Prozent höhere Speicherbandbreite
• 100 Prozent höhere UFS-Geschwindigkeit
• 27 Prozent höhere GPU-Spitzenleistung
• 24 Prozent geringerer GPU-Stromverbrauch bei Spitzenleistung
• 18 Prozent höhere GPU-Raytracing-Leistung

Zurückzuführen sind diese Verbesserungen zum einen auf den Wechsel zur 2-nm-Fertigung von TSMC und zum anderen auf den Wechsel zu neuen Mikroarchitekturen von Arm, die unter anderem CPU und GPU sowie System Interconnect und mehr betreffen.

All-Big-Core-CPU mit neuen C2-Kernen von Arm

Der Dimensity 9600 Pro setzt erneut auf eine „All Big Core CPU“, wie MediaTek das Design ohne echte E-Cores wie den C2-Nano beschreibt. Gemeint sind damit insgesamt acht CPU-Kerne, die sich unterteilen in zwei C2-Ultra (4,55 GHz) mit jeweils 2 MB L2-Cache, sowie sechs C2-Pro, von denen drei (4,35 GHz) auf 1 MB L2-Cache und drei (3,1 GHz) auf 512 KB L2-Cache setzen. Hinzu kommen 16 MB L3-Cache für das gesamte CPU-Cluster und 10 MB SLC (System Level Cache) als Teil des System Interconnect (SI L2). Das macht (mit Ausnahme des L1) insgesamt 34,5 MB Cache – der Dimensity 9500 kommt mit 33 MB auf vergleichbar viel.

MediaTek belässt es bei einer SME2-Einheit

Nach der Einführung von SME2-Einheiten für schnelleres und effizienteres Inferencing direkt auf der CPU mit der letztjährigen Arm Lumex CSS Platform sieht die Referenz­plattform des Arm CSS for Mobile 2 eigentlich eine Verdoppelung auf zwei SME2-Einheiten im CPU-Cluster vor. Wie MediaTek auf Nachfrage von ComputerBase erklärte, bleibt das Unternehmen aber bei nur einer SME2-Einheit. Eine Referenzplattform ist genau das und keine Vorgabe, Arm gibt den Partnern weiterhin Flexibilität.

LPDDR6 als neue Speicher-Option

Über den System Interconnect dockt unter anderem der DRAM an, der beim Arm CSS for Mobile 2 von LPDDR5X auf bis zu LPDDR6-12800 wechselt, wobei MediaTek für den neuen Standard mit einem theoretischen Plus der Speicherbandbreite von 33 Prozent gegenüber LPDDR5X-10667 des Dimensity 9500 wirbt.

UFS 5.0 verdoppelt die NAND-Bandbreite

Support liegt auch für neuen NAND vor. UFS 5.0 soll gegenüber UFS 4.0 die Transferraten beim Lesen und Schreiben verdoppeln.

Arm Mali G2-Ultra NX mit Neural-Beschleunigern

Auf neue IP von Arm setzt MediaTek auch bei der GPU: Analog zur CPU entspringt die Mali G2-Ultra NX dem CSS for Mobile 2. Auch hier weicht MediaTek von der Referenz­plattform ab, indem zwar 14 GPU-Kerne mit 14 Ray Tracing Units, aber nur sechs anstelle der bei Arm selbst acht Neural-Beschleuniger (NX) verbaut sind. Wie bei den SME2-Einheiten der CPU spart das Fläche auf dem Die und schafft Platz in anderen Bereichen.

Die NX der Mali G2-Ultra NX sind Beschleuniger für Neural Super Sampling (NSS) and Denoising (NSSD) sowie für Neural Frame Rate Upscaling (NFRU). Damit lassen sich höhere Frameraten, ein niedrigerer Verbrauch oder eine höhere Bildqualität erreichen – oder ein Trade-off-Mix all dieser Eigenschaften. Arm selbst sagt, dass sich die nativ gerenderten Pixel auf ein Achtel reduzieren lassen, während die restlichen sieben Achtel mittels NSS, NSSD und NFRU erzeugt werden. Der Deep-Dive-Artikel zur Mali G2-Ultra NX erklärt die neue Technologie sowie die optimierte Mikroarchitektur der GPU im Detail.

NPU und ISP sind miteinander verbunden

Über den System Interconnect bringt MediaTek auch wieder eine eigene NPU ins Spiel. Die dedizierte Neural Processing Unit, die Arm nicht selbst anbietet, könnte ein weiterer Grund sein, warum MediaTek es bei einer SME2-Einheit im CPU-Cluster belassen hat.

Der NPU-Block des Dimensity 9600 Pro besteht genau genommen aus mehreren Bereichen: der eigentlichen NPU 1090 mit einem „Performance Core“ und einem „Flexible Core“ sowie der kleineren eNPU 2.0 (Super Efficient NPU), die an den Sensor Hub andockt, um gewisse KI-Funktionen stromsparend im „Dauerbetrieb“ beim Auslesen der Sensoren des Smartphones anbieten zu können.

Bildprozessor für bis zu 4K240

Direkt mit der NPU verbunden ist der Bildprozessor (ISP), der Imagiq 1290, was MediaTek als „AI Imaging Fusion Architecture“ bezeichnet. So macht es unter anderem auch Qualcomm seit dem Snapdragon 8 Elite und bezeichnet das dort als „Hexagon Direct Link“. MediaTek attestiert dem neuen ISP unter anderem das „Industry’s first full range depth-of-field computational optical imaging“ und das „Industry’s first 4K60 AI true-color tone, ultra-high dynamic range video recording“. Weniger für das Marketing geeignet sind handfeste Eigenschaften wie 4K120 Log-Video­auf­nah­men und erstmals auch 4K240 für hochauflösende Zeitlupen.

Support für neuen Codec H.266

Erstmals zieht darüber hinaus Support für den Codec H.266 ein. H.266/VVC (Versatile Video Coding) ist ein Videocodec, der auf eine höhere Kompressionseffizienz als die Vorgänger HEVC (H.265) und AVC (H.264) ausgelegt ist. Bei vergleichbarer Bildqualität benötigt H.266 rund 30 bis 50 Prozent weniger Datenrate als H.265, wodurch sich hochauflösende Inhalte wie 4K und 8K effizienter übertragen und speichern lassen.

Optimierungen im Bereich Konnektivität

Kleinere Optimierungen hat auch das Mobilfunkmodem respektive der Bereich Konnektivität erfahren. Im 5G-Downlink lassen sich erneut bis zu fünf Frequenzblöcke für theoretisch bis zu 7,4 Gbit/s zusammenlegen. Bluetooth wechselt von Version 6.0 auf 6.2, was vor allem Geschwindigkeit, Sicherheit und Zuverlässigkeit verbessern soll. Besonders die kürzeren Verbindungsintervalle von bis zu 375 Mikrosekunden ermöglichen eine schnellere Reaktion etwa bei Controllern, Tastaturen oder VR-Geräten. Zudem wird bei Bluetooth 6.2 die Entfernungs­messung per Channel Sounding besser gegen Angriffe geschützt. Die GNSS-Standortbestimmung könne je nach Szenario bis zu 65 Prozent energieeffizienter ausgeführt werden.

ComputerBase hat Informationen zu diesem Artikel von MediaTek unter NDA erhalten. Die einzige Vorgabe war der frühestmögliche Veröffentlichungszeitpunkt.