Samsung Galaxy S II – topprestanda kommer inte gratis

 ARTIKEL  Under vår stora genomgång av Samsungs Android-flaggskepp Galaxy S II kunde vi konstatera att telefonen trots sin kraftiga hårdvara gav full konkurrenskraftiga batteritider. Vi påpekade samtidigt att strömförbrukningen ökade kraftigt när man belastade telefonen rejält, något vi nu tagit fram smärtsamma bevis för i vårt kommande batteritortyrtest.

Samsung Galaxy S II visade sig vara den genomgående klart kraftfullaste smartphonen på marknaden när vi lät den segla genom vår tunga testsvit tidigare i månaden. Anledningen till den imponerande prestandan är Samsungs egenutvecklade ARM-systemprocessor Exynos 4210. Med dubbla Cortex-A9-kärnor och en klockfrekvens på 1,2 GHz finns det beräkningskraft som heter duga, något som backas upp av ARM:s Mali-400MP grafikdel. 

Samsung har lagt stor vikt vid strömsparfunktion i sin nya telefon och dessa ger en trots allt bra batteritid vid vanlig användning. Vi konstaterade följdaktligen följande i vår undersökning av telefonens batteritid;

Detta bevisar att Samsungs dynamiska energisparfunktioner fungerar mycket väl och att man trots dubbla kärnor och högre maximal klockfrekvens inte drar onödig energi när belastningen är lägre. Något som syns tydligt i bilden till höger där systemprocessorn tillbringar mest tid vid 200 MHz under vanlig användning. När belastningen ökar krymper dock batteritiden markant.

Vad vi inte kunde fastställa rent vetanskapligt var exakt hur mycket ström Samsungs systemprocessor verkligen kan dra när belastningen blir högre, för att inte säga extremt hög. Vi har under de senaste dagarna laborerat med ett nytt batteritest som får ses som en ren tortyr där vi med ett grafiskt demo belastar både CPU och GPU i systemprocessorn rejält, ända tills batteriet tappar all sin kraft. Resultaten vi fått är både talande och lite skrämmande.

Basemark GUI som vi använt under våra tester kan jämföras med ett extremt krävande spel eller annan 3D-applikation som konstant belastar både CPU och GPU nästan maximalt. Med det sagt är detta troligtvis långt värre än den belastning de flesta spel kommer att lägga på våra telefoner, men ger oss trots allt en indikation på hur hög strömförbrukningen är i värsta fall – och det är ingen rolig läsning för Samsung.

Strömslukande CPU samt hög prestanda är möjlig orsak

Utan närmare eftertanke kan det se väldigt konstigt ut att Samsung Galaxy S II som med ett större batteri inte ens klarar att erbjuda hälften av den batteritid vi får i den tvåkärniga konkurrenten LG Optimus 2X. Men när vi börjar gräva lite djupare i telefonerna, eller mer bestämt deras systemprocessorer hittar vi flera potentiella förklaringar.

Det första vi kan konstatera efter att vi undersöker våra testresultat är att Samsung Galaxy S II ger mycket bättre prestanda i det test som Basemark GUI använder för att mäta batteritiden. Vi pratar om rejäl klasskillnad mot exempelvis Optimus 2X. Galaxy S II rapporterar ett resultat på 42,3 fps medan LG Optimus 2X får nöja sig med endast 23,3 fps.

Galaxy S II lägger väldigt stor belastning på sin CPU-del, vilket ger mycket fin prestanda men också drar betydligt mer ström.

Samtidigt ser vi en underlig detalj, att testets loggar antyder att Exynos 4210 lägger betydligt större belastning på CPU-delen än på GPU, i alla fall om vi jämför med förhållandet på de övriga telefoner vi testat. Vi har varit i kontakt med Rightware som utvecklat testsviten och de kunde inte ge oss något konkret svar, inte minst eftersom man som policy inte kommenterar testresultat från olika partners. Men av någon anledning får CPU-kärnorna en till synes större börda att bära i Samsungs telefon. Detta är en av anledningarna till den mycket högre prestandan i testet, men om detta är relaterat till hårdvara (Exynos 4210 och Mali-400MP) eller mjukvara (Samsungs Android-version eller Basemark GUI) kan vi inte svara på i dagsläget. Vilket gör det svårt att kalkylera hur telefonen skulle agera i andra krävande applikationer. Vi är dock inte särskilt överraskade att strömförbrukningen eskalerar i telefonen på grund av detta, och det ska vi gå in på härnäst.

Jakten på högre klockfrekvenser och mindre effektiv tillverkningsteknik

Utan att veta den exakta relationen mellan Exynos 4210 och vårt testprogram Basemark GUI (Samsung är en av Rightwares partners) kan vi trots allt konstatera att CPU-delen i Samsungs systemprocessor drar en väldans massa ström när den får arbeta till max. Inte minst i jämförelse med exempelvis LG Optimus 2X som trots allt också baseras på en tvåkärnig Cortex-A9-design. Men det finns en del detaljer som skiljer dem åt.

• Exynos 4210 tillverkas med 45nm-teknik, Tegra 2 tillverkas med 40nm-teknik
• Exynos 4210 arbetar i 1,2 GHz, Tegra 2 arbetar i 1,0 GHz

Vi har inga detaljer kring exakt vilka transistorer de båda kretsarna använder sig av (extra energisnåla osv), inte heller har vi någon konkret information om vilka spänningar de arbetar vid. Men bara de två konkreta skillnaderna nämnda ovan betyder att den maximala strömförbrukningen för Exynos 4210 bör vara högre. Enligt Qualcomm (som givetvis inte är helt opartisk i ämnet) ska Cortex-A9-baserade kretsar som strävar efter högre frekvenser än 1 GHz få en exeptionell ökning i strömförbrukning, vilket man förklarat i en intern produktpresentation för sin nya Qualcomm MSM8260 SoC (Den vi hittar i HTC Sensation). 

Detta är uppgifter som kommer från en konkurrent och ska givetvis tas med en stor nypa salt, men i väntan på svar från Samsung är detta det närmaste vi kommer en uppskattning på energiförbrukningen i den högre klockade Exynos 4210-kretsen.

Generellt inget problem, men värt att ha i åtanke

Skulle vi bara presentera det diagram vi visat ovan från våra batteritester med Basemark GUI hade det sett ut som att Samsung misslyckats fatalt med strömförbrukningen i sin telefon. Men det är helt enkelt inte sant, och de flesta användare kommer aldrig ens märka av systemprocessorns extrema strömförbrukning vid vanlig användning. Samsung har gjort ett bra jobb med sina energisparande funktioner och vi vet inte om det finns något test som belastar telefonens systemprocessor lika hårt som Basemark GUI. Precis som på PC-marknaden är vanliga spel oftast betydligt mer förlåtande, då man helt enkelt är utvecklade för att drivas även på mindre krävande hårdvara.

Det man däremot ska vara medveten om är att det inte finns några genvägar till extrem prestanda. Samsung valde att öka klockfrekvensen från 1,0 GHz till 1,2 GHz i Galaxy S II. Detta gjorde telefonen till den i särklass kraftfullaste luren på marknaden. Men det betyder också att man i extrema fall får plikta med en oöverträffad strömförbrukning. Något som även får telefonen att bli obehagligt varm, vilket vi själva kunnat konstatera med våra egna ömtåliga händer.

Samsung Galaxy S II är fortfarande en väl förtjänt sin ”Referens produkt”-utmärkelse vi delade ut i vår recension och faktum är att vi vid vanlig användning bara har gott att säga om telefonens strömförbrukning (vi har inte märkt av någon batteribugg). Men precis som på PC-marknaden kommer extrem prestanda aldrig utan eftergifter.