C’est la puce star des smartphones Android haut de gamme de 2025 : le nouveau processeur tout-en-un (SoC) de la série « 8 » de chez Qualcomm.
Comme nous vous le dévoilions lors de son annonce le 22 octobre, le nouveau SoC phare qui motorisera tous les fleurons des Oppo, Vivo, Samsung et autres smartphones à plus de 1000 euros s’appelle Snapdragon 8 Elite.
Une mention Elite qui fait écho à la puce pour PC de Qualcomm, le Snapdragon X Elite.
Pour la première fois, Qualcomm intègre Oryon, son nouveau cœur de processeur central (CPU) très haute puissance dans une puce pour smartphone.
Mieux encore, puisque le Snapdragon 8 Elite profite en fait de la seconde génération de ce cœur CPU qui sera à son tour intégré dans les futures puces PC que Qualcomm annoncera l’an prochain !
Il faut bien comprendre que le Snapdragon 8 Elite est une génération majeure dans la famille des Snapdragon 8.
Loin de se limiter à l’intégration des cœurs Oryon et de profiter de quelques dépoussiérages, tous les autres briques (CPU donc, mais aussi GPU, NPU, ISP, etc.) ont été entièrement remaniées.
En clair : face à l’Apple A18 Pro et au MediaTek Dimensity 9400, le Snapdragon 8 Elite est la puce qui doit permettre à Qualcomm de reprendre la suprématie des puces mobiles haut de gamme.
Procédons à une petite dissection de cette puce gonflée aux hormones.
Une gravure qui met Qualcomm à parité
L’an dernier, Apple était le premier et seul à exploiter la gravure (ou node) en 3 nm de première génération, le N3B.
Mais cette année, les trois fondeurs de puces mobiles que son Apple, MediaTek et Qualcomm ont produit leurs puces respectives avec le node N3E, une variante un poil plus efficace, mais surtout moins chère à produire que le N3B.
Les Apple A18 Pro, MediaTek Dimensity 9400 et Qualcomm Snapdragon 8 Elite sont donc, pour une fois, à parité en termes de finesse de gravure.
Ils profitent donc, selon les éléments de la puces (transistors, SRAM, librairies, etc.) et selon la façon dont le node de gravure est exploité, d’un coup de boost en puissance et d’une réduction de la consommation énergétique de l’ordre de 10 à 15% par rapport au node N4 (4 nm) de l’an dernier.
Maintenant que vous avez en tête l’échelle des progrès qui sont imputables à la gravure, vous allez réaliser l’étendue du travail d’architecture que les ingénieurs de Qualcomm ont réalisé sur cette génération.
Du CPU au GPU jusqu’au NPU voire même l’ISP, les gains de performances oscillent entre 35% et 45% ! Et le travail a commencé par la brique star de ce nouveau SoC : son CPU à coeurs Oryon.
CPU : Oryon repart à la chasse avec sa V2
Les stars de cette nouvelle puce sont donc les cœurs Oryon développés par Qualcomm.
À l’image d’Apple et contrairement à MediaTek, qui utilise les designs sur plans d’ARM, Qualcomm a commencé à concevoir ses propres cœurs CPU.
Après avoir acquis Nuvia en 2021 et annoncé en 2023 sa puce Snapdragon X Elite/Plus pour les PC Windows, Qualcomm utilise pour la première fois sa microarchitecture dans un smartphone.
Plus précisément, c’est même sa seconde génération de cœur CPU Oryon, puisque la microarchitecture a été revue en profondeur. « Cette seconde génération a été entièrement repensée pour le mobile », nous explique Karl Whealton, directeur produit chez Qualcomm.
Une organisation 2+6 inhabituelle
Le CPU reçoit ainsi deux nouvelles déclinaisons : deux cœurs très haute puissance, appelés Prime Cores, qui peuvent turbiner jusqu’à 4,32 GHz. Des supers cœurs qui sont épaulés par six cœurs haute puissance (Performance Cores), montant jusqu’à 3,53 GHz.
Cette organisation 2+6 tranche avec la génération précédente. En effet, le Snapdragon 8 Gen 3 n’avait qu’un seul très gros cœur, quatre gros cœurs et trois petits cœurs qui menait à une organisation 1+4+3.
Vous l’aurez noté, les petits cœurs basse consommation de la génération précédente ont été complètement évincés, et ce, grâce à une plus fine granularité des voltages applicables aux Performance Cores qui peuvent donc descendre très bas en fréquence et remplacer ainsi les petits cœurs, désormais inutiles.
Petit détail pour les amateurs de technique : chaque groupe de cœurs (Prime et Performance) dispose chacun de pas moins de 12 Mo de mémoire cache L2. Un total de 24 Mo de mémoire directement intégrée à côté des cœurs !
Suppression de la mémoire cache L3
Si la mémoire cache a des avantages, la façon dont elle est intégrée est primordiale, car trop (et mal) en ajouter risque de faire exploser les temps de latence.
Pour tout à la fois gagner en performances tout en réduisant l’impact sur la consommation énergétique, les équipes ont décidé de se passer de cache de niveau L3, de gonfler la mémoire cache L2 et de réduire sa latence de 12 nanosecondes (SD 8 Gen 3) à seulement 5 nanosecondes.
Le bilan comptable étant que si le Snadpragon 8 Elite intègre le même nombre de cœurs que son prédécesseur, les 8 cœurs de cette nouvelle puce sont tout à la fois plus puissants, plus réactifs et plus économes.
Ce qui explique le saut énorme de performances promis : la partie CPU du Snapdragon 8 Elite serait jusqu’à 45% plus performante que celle du Snapdragon 8 Gen 3 de l’an dernier, tout en étant jusqu’à 44% plus sobre en énergie (à puissance déployée équivalente).
Trois tranches de GPU valent mieux qu’une
En matière de processeur graphique (GPU), la grosse nouveauté technique est organisationnelle. Si les applications voient toujours un seul GPU, celui-ci est séparé en trois unités appelées « slices » – des tranches en anglais. Pour piloter ces trois tranches, Qualcomm a ajouté un chef d’orchestre appelé Command Processor.
L’entreprise promet que son GPU serait 40% plus performant à consommation égale et 40% plus efficace énergétiquement à puissance constante. De plus, ses performances en ray-tracing (rendu photoréaliste) sont améliorées de 35% par rapport à la génération précédente.
Finesse, découpe, refonte = gain de performances
Une partie de ces gains proviennent de la finesse de gravure. Une autre partie provient de la refonte des unités de calcul, dont Qualcomm n’a rien communiqué – cela fait plusieurs années que la firme est avare en détails dans ce domaine…
La troisième raison pour laquelle cette puce graphique serait plus puissante est cette découpe en trois unités. Une organisation qui permet au Command Processor d’ajuster la puissance du GPU à la demande.
Pour des tâches simples, pas besoin de réveiller tout le GPU, une seule tranche peut suffire. De plus, le Command Processor, qui a une vision globale des tâches à réaliser, optimise la charge sur les slices. Là encore, cela permet d’arracher quelques gains de performances.
Dernière astuce matérielle : l’ajout d’un pool de mémoire de 12 Mo directement au sein du GPU. De quoi éviter de très nombreux allers-retours vers la mémoire externe et, comme pour les cœurs CPU, économiser de l’énergie d’une part, mais surtout accélérer grandement certains calculs.
Avec Nanite, le développement des jeux est simplifié
Outre cet aspect d’organisation physique du GPU, il faut ajouter les éléments d’ordre logiciel. Le premier est le passage en version 4.0 de son Adaptive Performance Engine (moteur d’adaptation des performances).
Un mécanisme qui permet au GPU d’augmenter ou diminuer la définition d’image de manière dynamique – il améliore la qualité d’image par le biais d’algorithmes de mise à l’échelle. Le but de la manœuvre est de garantir une fluidité constante, quelle que soit la complexité des scènes.
Le dernier élément logiciel important est la prise en charge, pour la première fois sur une GPU mobile, de la technologie Nanite d’Epic Games, concepteur du plus célèbre moteur 3D du monde : l’Unreal Engine.
Cette prise en charge est une avancée pour les gamers, puisque le système Nanite permet aux GPU de manipuler de gros modèles 3D, mais c’est surtout un gros avantage pour les concepteurs de jeux vidéo.
En règle générale, les modeleurs conçoivent d’abord des modèles 3D haute définition qu’ils doivent ensuite simplifier pour les plateformes les moins performantes. Avec les modèles Nanite, plus besoin de réaliser ce travail, puisque le moteur adapte automatiquement le niveau de détails à la puissance de la plateforme.
NPU : les IA génératives multimodales dans votre téléphone !
Du point de vue de la structure, le NPU (Neural Processing Unit) Hexagon reçoit de nouveaux cœurs scalaires et des cœurs vectoriels pour épauler le tenseur.
On ne sait si Qualcomm a revu son architecture ou pas, mais on sait ce que la marque promet. Là encore on parle d’améliorations significatives — de l’ordre de 45% de performances en plus en pointe — et d’une consommation (à tâche égale) abaissée jusqu’à 45% !
Mais alors que Qualcomm a été le premier à mettre en avant les tera-opérations par seconde (TOPS), comble du comble, l’entreprise n’a pas communiqué un seul chiffre !
Seule la mention de 70 tokens par seconde est mentionnée (les tokens ou jetons sont les unités que peut produire un NPU). Par exemple, lors d’une opération textuelle, le NPU peut produire 70 mots par seconde. Une puissance suffisante pour des tâches IA plus complexes.
De plus en plus de tâches exécutées en local
Les unités de calcul prennent aussi désormais en charge les grands modèles de langage (LLM) et les IA génératives multimodales. Cela autorise l’exécution depuis le terminal des petits modèles génératifs, non seulement de texte, mais aussi d’image, de son et vidéo.
Un modèle comme Llama 2 de Meta pourra donc être embarqué dans votre smartphone et être exécuté sans jamais avoir besoin de solliciter les serveurs cloud.
Le NPU n’est pas le plus adapté pour la génération d’images
Il faut rappeler à nouveau que le NPU n’est pas le seul processeur en charge des tâches dites d’IA. Qualcomm souligne comme d’autres concepteurs de puces (Intel notamment), qu’un NPU est particulièrement adapté à certaines tâches, dont celles liées aux applications de filtres sur les images (photo, vidéo).
En revanche, il est moins adapté à des tâches comme la génération d’image (IA génératives). Pour ces opérations, le GPU (dans le cas susmentionné) ou le CPU peuvent s’avérer bien plus à leur aise.
Processeur d’image : 4,3 milliards de pixels gérés par seconde et gros coup de boost IA
Au pilotage des modules caméra, on retrouve un tout nouveau processeur d’image (Image signal processor) appelé, comme à chaque fois, Spectra.
Cet ISP intégrait déjà de petits accélérateurs IA dans chacun des trois processeurs d’image. C’était une puce IA qui devient aujourd’hui « cognitive ». Car elle est désormais bien plus intelligente.
Ce bloc d’imagerie comprend trois sous-ISP sous stéroïdes qui peuvent chacun piloter simultanément trois modules caméra de 48 Mix à 30 images par seconde – ou un gros module caméra de 320 Mpix.
Leur puissance combinée donne le tournis : le Spectra et ses trois ISP avalent et traitent ainsi 4,32 milliards de pixels par seconde. Le tout s’effectue en temps réel puisqu’on parle ici de déclenchement sans retard de l’obturateur (zero shitter lag ou ZSL). Mais ce n’est pas tout !
Cette cuvée Elite de l’ISP reçoit donc le suffixe Cognitive (cognitif) en raison d’un atout unique dans l’industrie : un lien direct avec le NPU et sa mémoire. Accolé au NPU, l’ISP partage sa mémoire de manière dynamique et dispose d’une connexion appelée Hexagon Direct Link.
Vers des filtres applicables en temps réel sur les vidéos
En quoi est-ce utile ? Pour comprendre, il faut expliquer que la plupart des algorithmes d’amélioration de l’image prennent du temps à être appliqués, car le NPU est sollicité une fois que l’image a d’abord été prémâchée par l’ISP.
Le NPU travaille donc sur un fichier allégé qui, lui, arrive après la bataille. Vous pouvez détecter cette action en mesurant le temps que votre smartphone met à vous afficher la photo que vous venez tout juste de prendre.
L’Hexagon Direct Link permet de passer outre le prétraitement de l’ISP. Ici on ne parle pas de gérer un flux RAW de 4,32 milliards de pixels, évidemment, mais déjà d’un flux 4K à 30 images par seconde.
Ce que cela apporte ? Simplement l’application de filtres IA (segmentation sémantique, correction d’exposition localisée, gestion des tons chair, etc.) en temps réel.
En clair : non seulement de nombreux filtres d’amélioration photo vont aller (beaucoup) plus vite, mais surtout ces filtres vont pouvoir débarquer en vidéo et être appliqués pendant que vous filmez !
Connexion satellitaire et ultrawide band intégrées
Trop souvent oublié des descriptions techniques des puces, le modem X80 intégré dans ce Snapdragon 8 Elite est le tout dernier modèle de Qualcomm. Annoncé en avril dernier en tant que composant isolé pour les clients de la firme, il a été intégré dans ce Snapdragon 8 Elite.
Comme nous sommes en 2024, ce modem est évidemment capable d’exécuter des algorithmes IA… tout seul.
Le X80 est la seconde génération de modem 5G IA de Qualcomm. À ce titre, il dispose de son propre accélérateur (un tenseur).
Cette puce IA est programmable et peut exécuter des algorithmes de gestion du signal, lesquels permettent au modem d’optimiser ses échanges avec les antennes pour économiser de l’énergie et/ou améliorer la qualité du signal et donc les débits.
En intégrant le X80, le Snapdragon 8 Elite devient :
- le premier SoC pour smartphone à avoir une gestion « IA » des antennes,
- le premier à pouvoir agréger les signaux de six opérateurs à la fois, le premier à réaliser cela sur six canaux,
- le premier à pouvoir gérer les connexions satellitaires NB-NTN.
Ce n’est pas pour rien que Qualcomm est le numéro 1 mondial des modems !
Un modem prêt pour le futur avec ses capacités satellitaires
En ce qui concerne la connexion satellitaire, par le passé, cette compétence était en effet rendue possible par un module externe (Qualcomm 212S et Qualcomm 9205S). Désormais, la totalité de la gestion des signaux réseau non terrestres à bande étroite (Narrow Band Non Terrestrial Networks, ou NB-NTN) se fait donc sans puce additionnelle.
Notons ici que Qualcomm offre toujours le modem 5G le plus à la pointe de l’industrie, mais que la partie NB-NTN est plus là pour assurer le futur que pour répondre à un besoin immédiat. Qualcomm a en effet mis un terme avec son partenariat avec Iridium dans ce domaine.
Le super modem a donc des capacités satellitaires, mais il n’existe pour l’heure aucun prestataire capable de proposer un service en tirant parti. Au moins, il est prêt pour le jour où cela arrivera.
Autre addition intéressante : celle de l’ultrawide band. Jadis intégré par le biais d’une puce additionnelle, ce standard apparenté au Bluetooth ou au Wi-Fi permet de localiser précisément des objets.
Une fois encore, la puce tout-en-un de Qualcomm avale une puce externe, simplifiant encore plus la conception des cartes-mères des smartphones.
De (très) belles promesses à vérifier
Vous l’aurez compris si vous avez lu ce long – et pourtant non exhaustif ! – panorama du Snapdragon 8 Elite, la nouvelle puce de Qualcomm s’affiche comme une puce majeure.
Mais comme à l’accoutumée pour toute nouvelle génération de processeur annoncé en grande pompe, aucune conclusion ne pourra être donnée avant l’épreuve du feu.
On parle bien évidemment des tests de mesures de performances en bonne et due forme et la comparaison avec les camps d’en face (Apple, Mediatek).
Des tests qui devraient arriver très prochainement, puisque de nombreux constructeurs sont sur le point de présenter leurs terminaux. Xiaomi a d’ailleurs ouvert la danse avec son Xiaomi 15 tout comme le Realme et son GT 7 Pro. D’autres suivront comme le Honor Magic 7 Pro ou encore l’Asus ROG Phone 9.
Un baptême du feu qu’on attend de pied ferme tant les promesses de Qualcomm sont impressionnantes. Espérons ne pas être déçus…
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