Snapdragon X Elite/Plus: Offizielle Details von Qualcomm zur Hexagon NPU inklusive KI-Benchmarks

Vor etwas mehr als vier Wochen kündigte der Chiphersteller Qualcomm die Laptop-Chips Snapdragon X Elite und Snapdragon X Plus an, die die Leistung und Energieeffizienz von Apples M-Chips auf Windows-Laptops bringen sollen.

Microsoft und mehrere Notebook-Hersteller wie Lenovo, Dell oder Asus folgten am 20. Mai mit Copilot+ PCs, die mindestens eine NPU (Neural Processing Unit) mit 40 TOPS oder mehr für KI-Workloads aufweisen müssen. Da derzeit nur die Snapdragon X Elite und Plus Chips mit 45 TOPS NPU diese Messlatte erreichen, werden ab Mitte Juni alle Copilot+ PCs diese neuen Qualcomm-SoCs verwenden.

Details der technischen Architektur der Qualcomm Hexagon NPU

Der Halbleiterhersteller Qualcomm stellt nun die technischen Details der Hexagon NPU zur Verfügung, die in identischer Version in allen drei Snapdragon X Elite SKUs sowie im Snapdragon X Plus zum Einsatz kommen wird. Als Produzent zahlreicher ARM-Chips für Smartphones kann Qualcomm auf eine langjährige Erfahrung zurückblicken und die Hexagon NPU stellt eine Weiterentwicklung der bereits seit 20 Jahren existierenden Hexagon DSPs (Digital Signal Processor) dar.

Mit Micro Tile Inferencing teilt die Hexagon NPU KI-Operationen in kleinere Datenmengen auf, um Effizienz und Leistung zu steigern. Darüber hinaus ermöglicht eine laut Qualcomm leistungsstarke Scalar-Computing-Engine unter anderem die Berechnung von mehr als sechs simultanen Multithreading-Rechenoperationen, um Latenzen zu kaschieren.

Neben der Scalar-Engine nutzt die NPU der Snapdragon X-Chips die Hexagon Vector Extension (HVX) für allgemeine parallele Datenberechnungen und die Hexagon Matrix Extension (HMX) für Matrixberechnungen in der NPU. Darüber hinaus bietet die Hexagon NPU-Architektur der Snapdragon X-Chips auch DSP-ähnliche Funktionen für mehr Effizienz und CPU-ähnliche Funktionen.

Weitere Vergleichsbenchmarks für KI-Workloads

Im Rahmen der Architekturvorstellung der Hexagon NPU des Snapdragon X Elite und Plus zeigt Qualcomm außerdem weitere Vergleichsbenchmarks mit dem Apple M3 sowie dem Intel Core Ultra 7 155H: Im Procyon AI Benchmark soll Qualcomms neue NPU dank eines Scores von 1.787 Punkten 3,7-mal schneller als der Core Ultra 7 (480 Punkte) und 2-mal schneller als der M3 (898 Punkte) sein.

Darüber hinaus soll die Hexagon-NPU von Qualcomm die "höchste NPU-Leistung pro Watt" bieten, wobei Qualcomm eine 5,4-fache Leistung pro Watt im Vergleich zum Core Ultra 7 und eine 2,6-fache Leistung pro Watt im Vergleich zu Apples M3-Chip angibt. Auch insgesamt soll die Snapdragon X NPU eine geringere Plattformleistung von 7,6 Watt aufweisen, während der M3 im MacBook Pro laut Qualcomm 9,7 Watt und ein Intel Core Ultra 7 155H 11 Watt benötigt. 

Neben den Benchmark-Werten des Snapdragon X Elite X1E-80-100 in MLPerf Mobile 4.0 (siehe Abbildung unten) können laut Qualcomm KI-Bildbearbeitungen auf dem Snapdragon X Elite dreimal schneller ausgeführt werden als auf der GPU des Intel Core Ultra 7. Zudem soll die Hexagon NPU in GIMP mit Stable Diffusion 1.5 ebenfalls dreimal schneller sein als ein Intel Core Ultra mit CPU, GPU und NPU kombiniert.