Гид покупателя. Какой процессор выбрать в смартфоне или планшете? И как…
Во времена, когда мобильные телефоны были толстые и черно-белые, процессоры – одноядерные, а гигагерц казался непреодолимой планкой (лет 20 назад), единственной характеристикой для сравнения мощностей ЦП была тактовая частота. Десятилетие спустя второй важной характеристикой стало количество ядер. В наше время смартфон, толщиной менее сантиметра, содержит ядер больше, да и тактовую частоту имеет выше, чем простой ПК тех лет. Попробуем разобраться, на что влияет тактовая частота процессора.
Частота процессора влияет на скорость, с которой транзисторы процессора (и их внутри чипа сотни миллионов) производят переключение. Измеряется она в количестве переключений за секунду и выражается в миллионах или миллиардах герц (мегагерц или гигагерц). Один герц – это одно переключение транзисторов процессора в секунду, следовательно, один гигагерц – один миллиард таких переключений за то же время. За одно переключение, если говорить упрощенно, ядро делает одну математическую операцию.
Следуя обычной логике можно прийти к выводу, что чем больше частота – тем быстрее переключаются транзисторы в ядрах, тем скорее решаются задачи. Именно поэтому в прошлом, когда основная масса процессоров была по сути усовершенствованным Intel x86, архитектурные отличия были минимальны, и было ясно, что чем больше частота тактов – тем быстрее идут вычисления. Но со временем все изменилось.
Можно ли сравнивать частоты разных процессоров
В 21 веке разработчики научили свои процессоры обрабатывать за такт не одну инструкцию, а больше. Поэтому процессоры с одинаковой частотой тактов, но основанные на разных архитектурах, выдают разный уровень быстродействия. Intel Core i5 2 ГГц и Qualcomm Snapdragon 625 2 ГГц – это разные вещи. Хоть у второго ядер больше, но в тяжелых задачах он будет слабее. Поэтому саму частоту разных типов ядер сравнивать нельзя, важно учитывать еще и удельную производительность (количество выполнений инструкций за такт).
Если проводить аналогию с машинами, то тактовая частота – это скорость в км/ч, а удельная производительность – грузоподъемность в кг. Если рядом будут ехать легковушка (процессор ARM для смартфона) и самосвал (чип x86 для ПК) – то при равной скорости легковушка за раз перевезет пару сотен кило, а грузовик – несколько тонн. Если же говорить о разных типах ядер именно для смартфонов (Cortex A53, Cortex A72, Qualcomm Kryo) – то это все легковушки, но с разной вместительностью. Соответственно, тут разница уже будет не так огромна, но тоже значительная.
Сравнивать можно только тактовые частоты ядер на одинаковой архитектуре. Например, MediaTek MT6750 и Qualcomm Sanapdragon 625 содержат по 8 ядер Cortex A53. Но у МТК их частота – до 1,5 ГГц, а у Куалкомм – 2 ГГц. Следовательно, второй процессор будет работать примерно на 33% быстрее. А вот Qualcomm Snapdragon 652 хоть и имеет частоту до 1,8 ГГц, но работает быстрее модели 625, так как в нем используются более мощные ядра Cortex A72.
Что дает высокая частота процессора в смартфоне
Как мы уже выяснили, чем выше тактовая частота – тем быстрее работает процессор. Следовательно, и производительность смартфона с более высокочастотным чипсетом будет выше. Если один процессор смартфона содержит 4 ядра Kryo на 2 ГГц, а второй – 4 такие же ядра Kryo на 3 ГГц, то второй будет примерно в 1,5 раза быстрее. Это ускорит запуск приложений, сократит время включения, позволит резвее обрабатывать тяжелые сайты в браузере и т.д.
Ни для кого не секрет, что производительность вашего будущего смартфона напрямую зависит от трех компонентов: процессора, графического ядра и оперативной памяти. Именно они определяют то, насколько плавно будет работать интерфейс в вашем телефоне, не будут ли тормозить игры, и насколько быстро будут запускаться приложения. Сегодня мы вам поведаем, как выбрать смартфон, который будет устраивать вас своим быстродействием.
Производятся мобильные процессоры такими компаниями как Qualcomm, Samsung, MediaTek, Intel, NVIDIA и некоторыми другими, которые только начинают осваивать рынок. Поэтому сегодня мы не будем строить прогнозов на будущее и гадать, выпустит компания или нет коммерческую версию представленного на выставке прототипа, а разберемся в конкретных моделях, которые используются при производстве смартфонов. Но об этом поговорим чуть позже, когда начнем обзор конкретных моделей процессоров, а сейчас немного расскажем о производителях.
Один из лидеров по производству энергоэффективных микрочипов, построенных на технологии ARM, корпорация Qualcomm, выпустившая такие хиты как Snapdragon 400, 600, 800. А вот компания Apple для своих смартфонов проектирует процессоры сама, также используя в них архитектуру ARM. В свою очередь, компания Samsung тоже выпускает собственные производительные процессоры Samsung Exynos для своих топовых смартфонов.
Не отстает и китайский производитель. Корпорация MediaTek уверенно завоевывает свои позиции на рынке, избавляясь от клейма брендов второго эшелона. Отдельно хочется сказать про «умную» продукцию знаменитой компании NVIDIA, так как ее процессоры снабжены особым видеоядром Tegra, который ориентирован в основном на игровую индустрию. Благодаря этому производителю появился новый класс устройств, геймерские планшеты и смартфоны. А еще на рынке присутствует такой игрок традиционной PC-индустрии как Intel. Причем Intel выпускает процессоры Atom на базе архитектуры x86, такой же, как и в обычных компьютерах, поэтому продукцию этой фирмы можно чаще всего встретить на Windows-устройствах.
При выборе быстрого смартфона нельзя опираться только на один показатель, тактовую частоту процессора. Хотя, как правило, чем выше этот показатель, тем лучше. Все современные мобильные процессоры умеют понижать и повышать собственную частоту в зависимости от нагрузки, как это делают старшие собратья в полноценных компьютерах. Поэтому в спецификации указывается именно верхний предел тактовой частоты процессора. Бюджетные процессоры имеют частоту 1000-1300 МГц, средний класс - 1300-1700 МГц, а флагманы работают на 1900 МГц и более.
Стоит, правда, помнить о том, что одни мегагерцы могут быть на порядок быстрее других, то есть кроме частоты на скорость работы влияет еще куча разных параметров. Поэтому некорректно лоб в лоб сравнивать разные смартфоны по частоте их процессора. Лучше воспользоваться специальной программой Benchmark. В мире Android-смартфонов популярнее всего Benchmark AnTuTu, запустив этот тест, вы получите результат в виде абстрактного количества баллов или, как говорят матерые обозреватели, «попугаев». Вот с помощью данной программы и нужно сравнивать скорость работы разных смартфонов. В любом случае лучше выбирать процессор с тактовой частотой не ниже 1500 МГц, это на сегодня является разумным минимумом.
Количество ядер процессор
А теперь мы подошли к очень интересному вопросу, сколько же вычислительных ядер должно быть в процессоре? Одноядерные процессоры сегодня удел даже не бюджетных моделей, а безвозвратно устаревающих устройств.
На рынке господствуют многоядерные решения, в которых над разными задачами могут параллельно работать несколько вычислительных блоков. Вслед за двухъядерными появились четырех-, пяти- и даже восьмиядерные процессоры. Казалось бы, все просто, чем больше ядер, тем быстрее чип. Однако на практике это не всегда так. Во-первых, смартфон чаще всего не задействует все ядра процессора одновременно. Во-вторых, большинство приложений умеет работать максимум с двумя вычислительными ядрами. Даже последняя версия iPhone 5s использует процессор всего лишь с двумя ядрами, но благодаря отличной оптимизации они показывают результаты, которым могут позавидовать и гораздо более многоядерные аппараты. Например, в чипе NVIDIA Tegra 3 пятое ядро выполняет функцию вспомогательную, обеспечивая работу устройства в режиме экономии энергии, то есть проверяя почту и обрабатывая системные процессы, или когда телефон находится в режиме ожидания. Старшие же четыре ядра в это время спят.
Обратим внимание на восьмиядерный процессор Samsung Exynos 5, которым оснащаются в некоторых регионах модели Samsung Galaxy S4 и Note 3. По сути, он включает в себя два 4-ядерных процессора. Один из них слабенький, но экономичный, а другой, наоборот, очень мощный, но необычайно прожорливый. Суть здесь в том, что в зависимости от того, чем занят смартфон, работает только один из двух процессоров. При повышении нагрузки, например, при запуске тяжелой игры, включается более мощный процессор. В остальное же время исполнение задач идет на процессоре, который потребляет меньше энергии, что позволяет экономить батарею. В то же время уже появился полноценный 8-ядерный процессор - чип MTK 6592 от MediaTek. Этот гигант поселился в таких смартфонах как Gionee Elife S5.5, Lenovo S939 и Huawei Honor 3X.
Для бюджетных моделей лучшим будет 2-ядерный процессор. А если вы любитель поиграть, то для вас существуют 4-ядерные модели среднего и топового класса. 8-ядерный чип на текущий момент больше подойдет энтузиастам, так как применить его на все сто пока негде, а когда эта возможность появится, то и премиум-смартфоны будут стоить как бюджетники.
Скорость работы смартфона в играх напрямую зависит от графического ускорителя. Это такой микропроцессор, который занимается исключительно обработкой и выводом графики. Если в настольных компьютерах мощная видеокарта всегда была отдельной платой, то в смартфонах должно быть все максимально компактно. Поэтому графическое ядро в них физически соседствует с центральным процессором. Они размещены на одной интегральной схеме. По этой причине вы не можете самостоятельно подобрать оптимальную комбинацию процессора и видеоядра, производители сделали это уже за Вас. Но для того, чтобы понять не будут ли тормозить ли игры, все-таки полезно знать какое именно видеоядро используется в смартфоне. В настоящее время большая часть графических ускорителей используют ядра Mali и Adreno, известные нам по процессорам компании Qualcomm, а вот PowerVR от компании Imagination Technologies и GeForce от NVIDIA эти чипы имеют множество разновидностей и бывают многоядерными.
Не стоит забывать, чем выше разрешение дисплея в смартфоне, тем более мощный чип ему нужен для обработки графики, иначе будут притормаживания. Поэтому устройствам с разрешением Full HD требуются флагманские графические ускорители PowerVR SGX544, Adreno 220 и Mali 450. А графические чипы среднего уровня Mali 400, Adreno 220, PowerVR SGX 540 подойдут для тех, кто не гонится за производительностью в играх, но хотел бы без проблем смотреть HD-видео и играть в средней тяжести игры.
Оперативная память смартфона
Оперативную память многие путают со встроенным флеш-накопителем, но если последний используется лишь для хранения файлов на вашем смартфоне, то в оперативной памяти временно размещаются команды и данные, необходимые процессору для выполнения работы. Чем больше объем оперативной памяти, тем быстрее запускаются приложения, и тем большее количество одновременных задач может выполнять смартфон, не выгружая их из памяти.
Максимальный объем оперативной памяти сегодня у смартфонов составляет 3 Гб. Для комфортного выполнения ежедневных задач на смартфоне с мобильной операционной системой Android достаточно от 1 до 2 Гб оперативной памяти. А вот меньше опускаться точно не стоит.
Теперь рассмотрим модели самых производительных процессоров от разных производителей.
Как известно, впервые в мобильном чипсете используется 64-битный процессор. Apple A7 - это два основных ядра с тактовой частотой 1300 МГц, здесь используется новейшая архитектура ARM v8. Новые ядра получили название Cyclone, а весь чип Apple A7 произведен компанией Samsung по новому 28-нанометровому процессу High-K Metal Gate (HKMG). В iPhone 5/5с, напомним, используется 32-битный процессор Apple A6, также произведенный Samsung, но выполненный по более старому процессу 32 нм. Таким образом, несмотря на жесткую борьбу на рынке смартфонов между Samsung и Apple, именно корейский производитель продолжает выпускать чипы для iPhone. Графический ускоритель в iPhone 5s также на высоте - 4-ядерный PowerVR (Series 6) G6430, поддерживающий OpenGL 3.0, DirectX 10 и OpenCL 1.x. Это один из самых мощных мобильных графических чипов на рынке на данный момент. Объем оперативной памяти по сравнению с iPhone 5/5с не изменился - 1 Гб, однако тут используется более быстрый вариант LPDDR3 вместо LPDDR2.
Как видим, Apple решила не гнаться за количеством ядер или сверхвысокой частотой, которые помимо мощности еще и увеличивают энергопотребление, а просто использовала самые лучшие наработки на рынке и оптимизированное программное обеспечение.
Qualcomm Snapdragon 801 MSM8974AC - ARM-чип для топовых планшетов и смартфонов. Он производится на заводах компании TSMC на 28-нанометровом HKMG-техпроцессе и включает 4 процессорных ядра на архитектуре Krait 400, работающие на частоте до 2500 МГц. В качестве видеоадаптера используется Adreno 330 на частоте до 375 МГц. По сравнению с чипами серии Snapdragon 800, например, MS8974AB, модель Snapdragon 801 предлагает повышенные частоты процессора и видеокарты.
Процессорная часть чипа основана на архитектуре Qualcomm под названием Krait, полностью совместимой с набором инструкций ARMv7. Новые ядра Krait 400 слегка отличаются от Krait 300 (Snapdragon 600) ускоренным кэшем L2. Благодаря рабочей частоте до 2500 МГц и высокой производительности на такт (выше Cortex-A9, но ниже Cortex-A15), Snapdragon 801 обеспечивает очень высокую производительность процессора. Основными конкурентами Snapdragon 801 являются NVIDIA Tegra 4, Samsung Exynos 5420 и Apple A7, а также любые новые топовые чипы. На данный момент Snapdragon 801 является одним из самых мощных чипов на рынке, но выпуск Snapdragon 805 заставит его несколько сдать позиции.
Еще одно отличие Snapdragon 801 от Snapdragon 600 - улучшенное графическое ядро. Snapdragon 600 использует видеоадаптер Adreno 320 (от 400 до 450 МГц), тогда как Snapdragon 801 оснащен более мощным Adreno 330 (MSM8974AC: 578 МГц). Принимая во внимание повышенную пропускную способность памяти, неудивительно, что его производительность значительно лучше. Adreno 330 немного быстрее Mali-T628 (чип Samsung Exynos 5420) или же PowerVR G6430 (чип Apple A7). Впрочем, конечная производительность зависит от устройства, в котором установлен чип, в частности, его охлаждения. Видеоадаптер поддерживает OpenGL ES 3.0 и OpenCL 1.2. Данный чип сегодня можно встретить в Gionee Elife E7, Samsung Galaxy S5, Sony Xperia Z2, HTC One (M8), Sony Xperia Z2 Tablet, Oppo find 7, ZTE Nubia X6 и OnePlus One.
MediaTek MT6592 - ARM-чип для Android-планшетов и смартфонов среднего класса. Он был выпущен в конце 2013 года и производится на техпроцессе 28 нм. Он состоит из 8 процессорных ядер Cortex-A7, работающих на частоте от 1700 до 2000 МГц, и видеоадаптера ARM Mali-450MP4, работающего на частоте в 700 МГц. Помимо этого, чип также включает модуль Wi-Fi, видеодекодер (аппаратное декодирование видео 4K), контроллер памяти LPDDR3 (до 666 МГц) и радиомодуль 2G/3G (UMTS/HSPA+).
Хотя MT6592 оснащен относительно мощными процессорными ядрами, его производительность в повседневных сценариях зачастую ниже, чем у 2-ядерных чипов вроде Apple A7 или 4-ядерных чипов на архитектуре Cortex-A15 или Krait (Snapdragon 800). В этом следует винить отчасти медленную архитектуру Cortex-A7 с ее низкой производительностью на такт, а отчасти тот факт, что далеко не все приложения способны использовать все восемь ядер чипа. Встроенный видеоадаптер ARM Mali-450MP4 включает 4 ядра, работающих на частоте в 700 МГц. Поэтому производительность данного решения ненамного ниже NVIDIA Tegra 4. Как и последний, Mali-450MP4 не поддерживает OpenGL ES 3.0, но показывает отличную производительность в играх. Этот процессор можно встретить в Gionee Elife S5.5, Lenovo S939, Huawei Honor 3X, ThL T200, Zopo ZP1000, Explay Diamond, ThL T100, Zopo ZP990+ и Zopo ZP998.
С этим процессором мы немного слукавим, так как эту свежую разработку можно пока встретить в одном смартфоне Explay 4Game и планшете NVIDIA Shield, но рекомендовать предыдущий NVIDIA Tegra 3 просто нет смысла, так как на текущий момент он начинает сдавать позиции. Чип включает в себя 4-ядерный процессор ARM Cortex-A15 с максимальной частотой 1900 МГц, пятое ядро-компаньон с максимальной частотой 500 МГц, 72-ядерный видеоускоритель NVIDIA GeForce ULP с поддержкой изображения 3D-Стерео, а также двухканальный контроллер памяти. В случае с NVIDIA Tegra 4 в чип интегрирован еще и LTE-модем.
Вердикт
В 1 квартале 2015 года уже намечен выход моделей Qualcomm Snapdragon 808 и Qualcomm Snapdragon 810, а в 4 квартале ожидается анонс инновационного 8-ядерного MediaTek MT6752 с видеоядром Mali T760. Прогресс не стоит на месте, и мы обязательно поговорим об этом позже. Наша главная задача ответить на вопрос: на какой процессор обращать внимание при выборе смартфона ?
Ответ может показаться несколько расплывчатым, но он самый объективный. На тот, что вам действительно нужен. Выше мы привели примеры где и в каких устройствах используется тот или иной чип. Не стоит гоняться за количеством ядер и тактовой частотой, если вам надо просто «игрушку». В этом случае вам как нельзя лучше подойдет NVIDIA Tegra 4. Для людей практичных и любящих стабильность - Apple A7, а для тех, кому необходима бешенная производительность, несмотря на энергопотребление, Snapdragon 801 MSM8974AC - идеальный вариант. MediaTek MT6592 подойдет людям запасливым, то есть тем, кто купил смартфон не на один год и хочет, чтобы у процессора был некий, пусть эфемерный, но потенциал. Самые мощные и недорогие смартфоны, да еще и с хорошими скидками, предлагает магазин
Индустрия смартфонов с каждым днем прогрессирует, и, как результат, пользователи получают всё более новые, современные и мощные гаджеты. Все производители смартфонов стремятся сделать свое творение особенным и незаменимым. Поэтому на сегодняшний день большое внимание уделяется разработке и производству процессоров для смартфонов.
Наверняка, у многих любителей «умных телефонов» не раз возникал вопрос, что такое процессор, и какие его основные функции? А также, несомненно, покупателей интересует, что обозначают все эти циферки и буквы в названии чипа.
Предлагаем немного ознакомиться с понятием «процессор для смартфона»
.
Процессор в смартфоне - это самая сложная деталь и отвечает она за все вычисления, производимые устройством. По сути, говорить, что в смартфоне используется процессор, неправильно, так как процессоры как таковые в мобильных устройствах не используются. Процессор вместе с другими компонентами образуют SoC (System on a chip – система на кристалле), а это значит, что на одной микросхеме находится полноценный компьютер с процессором, графическим ускорителем и другими компонентами.
Если речь заходит о процессоре, то сперва надо разобраться с таким понятием, как «архитектура процессора» . Современные смартфоны используют процессоры на архитектуре ARM, разработкой которой занимается одноименная компания ARM Limited. Можно сказать, что архитектура - это некий набор свойств и качеств, присущий целому семейству процессоров. Компании Qualcomm, Nvidia, Samsung, MediaTek, Apple и другие, занимающиеся производством процессоров, лицензируют технологию у ARM и затем продают готовые чипы производителям смартфонов или же используют их в собственных устройствах. Производители чипов лицензируют у ARM отдельные ядра, наборы инструкций и сопутствующие технологии. Компания ARM Limited не производит процессоры, а только продает лицензии на свои технологии другим производителям.
Сейчас давайте рассмотрим такие понятия, как ядро и тактовая частота, которые всегда встречаются в обзорах и статьях о смартфонах и телефонах, когда речь идет о процессоре.
Ядро
Начнем с вопроса, а что такое ядро? Ядро – это элемент чипа, который определяет производительность, энергопотребление и тактовую частоту процессора. Очень часто мы сталкиваемся с понятием двухъядерный или четырехъядерный процессор. Давайте разберемся, что же это значит.
Двухъядерный или четырехъядерный процессор – в чем разница?
Очень часто покупатели думают, что двухъядерный процессор в два раза мощнее, чем одноядерный, а четырехъядерный, соответственно, в четыре раза. А теперь мы расскажем вам правду. Казалось бы, вполне логично, что переход с одного ядра к двум, а с двух к четырем увеличивает производительность, но на самом деле редко когда эта мощность возрастает в два или четыре раза. Увеличение количества ядер позволяет ускорить работу девайса за счет перераспределения выполняемых процессов. Но большинство современных приложений являются однопотоковыми и поэтому одновременно могут использовать только одно или два ядра. Естественно возникает вопрос, для чего тогда четырехъядерный процессор? Многоядерность, в основном, используется продвинутыми играми и приложениями по редактированию мультимедийных файлов. А это значит, что если вам нужен смартфон для игр (трехмерные игры) или съемки Full HD видео, то необходимо приобретать аппарат с четырехъядерным процессором. Если же программа сама по себе не поддерживает многоядерность и не требует затраты больших ресурсов, то неиспользуемые ядра автоматически отключаются для экономии заряда батареи. Часто для самых неприхотливых задач используется пятое ядро-компаньон, например, для работы устройства в спящем режиме или при проверке почты.
Если вам нужен обыкновенный смартфон для общения, интернет-серфинга, проверки почты или для того, чтобы быть в курсе всех последних новостей, то вам вполне подойдет и двухъядерный процессор. Да и зачем платить больше? Ведь количество ядер прямо влияет на цену устройства.
Тактовая частота
Следующее понятие, с которым нам предстоит познакомиться - это тактовая частота. Тактовая частота – это характеристика процессора, которая показывает, сколько тактов способен отработать процессор за единицу времени (одну секунду). Например, если в характеристиках устройства указана частота 1,7 ГГц - это значит, что за 1 секунду его процессор осуществит 1 700 000 000 (1 миллиард 700 миллионов) тактов .
В зависимости от операции, а также типа чипа, количество тактов, затрачиваемое на выполнение чипом одной задачи, может отличаться. Чем выше тактовая частота, тем выше скорость работы. Особенно эта разница чувствуется, если сравнивать одинаковые ядра, работающие на разной частоте.
Иногда производитель ограничивает тактовую частоту с целью уменьшения энергопотребления, потому как чем выше скорость процессора, тем больше энергии он потребляет.
И опять возвращаемся к многоядерности. Увеличение тактовой частоты (МГц, ГГц) может увеличить выработку тепла, а это крайне нежелательно и даже вредно для пользователей смартфонов. Поэтому многоядерная технология также используется как один из способов увеличения производительности работы смартфона, при этом не нагревая его в вашем кармане.
Производительность увеличивается, позволяя приложениям работать одновременно на нескольких ядрах, но есть одно условие: приложения должны последнего поколения. Такая возможность также позволяет экономить расход заряда батареи.
Еще одна важная характеристика процессора, о которой продавцы смартфонов часто умалчивают - это кэш процессора .
Кэш – это память, предназначенная для временного хранения данных и работающая на частоте процессора. Кэш используется для того, чтобы уменьшить время доступа процессора к медленной оперативной памяти. Он хранит копии части данных оперативной па-мяти. Время доступа уменьшается за счет того, что большинство данных, требуемых процессо-ром, оказываются в кэше, и количество обращений к оперативной памяти снижается. Чем больше объем кэша, тем большую часть необходимых программе данных он мо-жет в себе содержать , тем реже будут происходить обращения к оперативной памяти, и тем выше будет общее быстродействие системы.
Особенно актуален кэш в современных системах, где разрыв между скоростью работы процес-сора и скоростью работы оперативной памяти довольно большой. Конечно, возникает вопрос, почему же эту характеристику не желают упоминать? Всё очень просто. Наведем пример. Предположим, что есть два всем известных процессора (условно A и B) с абсолютно одинаковым числом ядер и тактовой частотой, но почему-то А работает намного быстрее, чем В. Объяснить это очень просто: у процессора А кэш больше, следовательно, и сам процессор работает быстрее.
Особенно разница в объеме кэша ощущается между китайскими и брендовыми телефонами. Казалось бы, по циферках характеристик всё вроде как совпадает, а вот цена устройств отличается. И вот здесь покупатели решают сэкономить с мыслью «а зачем платить больше, если нет никакой разницы?» Но, как видим, разница есть и очень существенная, только вот продавцы о ней часто умалчивают и продают китайские телефоны по завышенным ценам.
Вот так коротко мы разобрались с главными характеристиками CPU для мобильного телефона. Каждый день мы слышим о новых разработках и проектах, и даже ходили слухи о восьмиядерном процессоре. Но на сегодняшний день самыми популярными остаются гаджеты с четырехъядерным процессором. Как говорится, время покажет, какой чип зарекомендует себя лучше.
Магазин запчастей для электроники ВСЕ ЗАПЧАСТИ продолжает следить за событиями мира коммуникационных технологий и обращает ваше внимание, что все запчасти для новинок вы всегда сможете заказать и купить на нашем сайте по самым доступным ценам.
Наталия ЗинькоСтатьи и Лайфхаки
Многие владельцы смартфонов интересуются, что же такое процессор в мобильном телефоне и какие его функциональные возможности.
По аналогии с персональным компьютером, микрочип является сердцем мобильного устройства. Однако он используется вместе с другими компонентами (графическим ускорителем и т.д.), образуя систему, которая выполняет функцию командного центра.
Абсолютным лидером среди разработчиков архитектур для микропроцессоров является компания ARM Limited. Преимущественное большинство производителей, таких как , NVidia, и другие, используют при изготовлении чипов технологию ARM.
О версиях архитектур для процессора в телефоне
Архитектура – одна из важнейших характеристик микропроцессоров. Благодаря развитию технического прогресса постоянно расширяются функциональные возможности смартфонов. Модернизация устройств требует более новых версий «начинки», которые позволяют оптимизировать их работу. Например, увеличить производительность, снизить затраты энергии, прочее.Однако вместе с преимуществами процессоры более свежих версий имеют некоторые недостатки. Так, устройства на базе ARMv6 оказались не совместимыми с некоторыми , в частности, разработанными для ARMv7. Это является не единственным доказательством, что разница между различными версиями одной архитектуры может быть такой же, как между совершенно разными архитектурами.
От чего зависят основные параметры процессора в телефоне
Второй по значимости характеристикой после архитектуры является ядро. В технических параметрах каждого смартфона, как правило, указывается двух- либо четырехядерный процессор. Ядро определяет следующие параметры работы девайса :
- Производительность
.
Для трехмерных игр, приложений для обработки видео-, мультимедийных файлов необходимо наличие 4 ядер. Иногда в устройствах используют дополнительное 5 ядро для выполнений несложных задач... таких, как экономия заряда батареи при высокой производительности.
В целом, большее количество ядер не столько расширяет функциональные возможности системы, сколько увеличивает скорость выполнения задач. Оптимизация процесса производится за счет распределения нагрузки между элементами.
- Энергопотребление
.
Для снижения энергозатрат ядра, которые не используются в процессе работы, автоматически отключаются.
- Тактовая частота
.
Показывает, какое количество тактов выполняет микропроцессор за интервал времени (секунда). Единица измерения – ГГц, МГц. Величина тактовой частоты пропорциональна скорости работы устройства, а также значению энергопотребления. С целью снижения энергозатрат производители ставят ограничение на ТЧ.
Еще одна нужная характеристика мобильных процессоров
Одним из важных параметров, о котором редко вспоминают продавцы гаджетов, является объем кэш-памяти. Чем больше вместительность виртуального хранилища, тем выше скорость выполнения задач.
Разницу между объемами кэша можно проследить, сравнив устройство от официального производителя и его реплику. При одинаковых параметрах брендовый гаджет будет работать быстрее, чем копия.
Снижение объема кэш-памяти позволяет снизить рыночную стоимость продукта. Однако такой чип вполне может удовлетворить потребности среднестатистического пользователя.
В начале 2010 г. компания LG анонсировала первый в мире двухъядерный смартфон, что ознаменовало эру мобильной гонки многоядерности. С тех пор прошло уже более 6 лет, а производители только продолжают наращивать производственные и производительные мощности. Сегодня на рынке присутствуют уже десятиядерные предложения и вряд ли на этом их рост остановится. Чтобы лучше понять, чего добиваются производители и как постоянное увеличение количества ядер отражается на приросте производительности, проведем небольшой экскурс в историю.
Некогда устройство для совершения звонков сегодня выполняет роль мультимедийного комбайна, став неотъемлемой частью нашей жизни. С каждым годом появляется новая функциональность, а значит растет потребность обработки всё больших потоков данных. Изначально все усилия для повышения производительности были направлены в сторону наращивания тактовой частоты, но с достижением определенных показателей, её повышение стало нерациональным, так как сказывалось на увеличении TDP процессоров. Впрочем, стараниями разработчиков, а в последующем и маркетологов, был найден выход – многоядерность.
В человеческом сознании укоренилось мнение: “чем больше, тем лучше.” Но всегда есть исключение и вопрос многоядерности один из таких случаев. Эти предубеждения успешно используются “психологами маркетинга”, чья задача убедить вас в том, что это главный фактор, влияющий на прирост производительности. А так ли это?
Вопрос количества
Важна ли многоядерность? Несомненно. Обработка, распределение и выполнение множества задач одновременно – вот главная её фишка. Параллельная работа нескольких приложений, видеосъемка и совершение звонков. Звучит странно, но вполне возможно. Возможно благодаря задействованным дополнительным ядрам. И да, я о плавности.
Два процессорных ядра, а это, по сути, два микропроцессора, управятся с различными задачами быстрее одного. Четыре – ещё быстрее, нежели два. Способ увеличения производительности процессора с помощью нескольких ядер заключается в разбивке потоков. Важно отметить, что ОС, несмотря на их количество, умеет создавать и работать с множеством виртуальных потоков, пускай это даже одноядерный вариант. Загрузи вы свой смартфон одной задачей, он отлично с ней справится. Между тем это огромная редкость, ведь даже в режиме пассивного использования он выполняет по несколько задач, для чего в ОС включен планировщик. Планировщик регулирует порядок и количество задач.
А что насчет количества ядер?
Большее количество – не всегда качество. Не все приложения оптимизированы для работы с несколькими ядрами, а уж тем более, когда их численность давно перевалила за четыре. По крайней мере так было раньше, сейчас же ситуация кардинально изменилась. Давайте на примере.
У вас есть несколько грузовых машин. Перевезти ими груз становится гораздо проще, нежели делать это с помощью одной в несколько подходов или полностью загрузив автомобиль. Правда, этот вариант доступен при условии возможности разделения груза. Немаловажным являются и тактовая частота, которая отвечает за обработку различных операций в секундном интервале. Чем она выше, тем больше действий процессор выполняет за один проход. Не стоит забывать и про архитектуру процессора. Вернемся к примеру.
У нас есть два водителя. Несмотря на то, что в смартфонах используется однокристальная система, здесь как и в компьютерных решениях у каждого производителя имеются свои варианты исполнения, отличные от конкурентов. Так вот. У обоих водителей одинаковое задание и место прибытия. Но первый более опытный и знает короткий путь (нет, не как в фильмах с плохой концовкой), соответственно имеет преимущество и доберется гораздо быстрее второго. Не будем тыкать пальцами, но параллель между Qualcomm и MediaTek, думаю, понятна)
Возвращаясь к вопросу оптимизации. В предыдущих своих статьях я не раз отмечал чрезвычайную важность этого фактора и не устаю повторять об этом вновь. Как всегда пример с яблочной продукцией. В последней версии iPhone используется двухъядерный процессор собственной разработки, который занимает лидирующую позицию среди своих более “ядерных” собратьев. Этому способствует множество факторов, но оптимизация стоит во главе.
Проблема перегрева
Прогресс не стоит на месте и на рынке уже давно намечен курс на уменьшение размеров используемых компонентов. Впрочем, в мобильных решениях проблема перегрева остается все ещё актуальной: постоянная прокачка характеристик, включая наращивание мощности становится серьезным барьером при тенденции на стройные смартфоны. В погоне за инновациями некоторые производители оснащают свои устройства жидкостным охлаждением, как например в Z2, Lumia 950 XL и Galaxy S7. Снизить перегрев на высокой частоте возможно также перейдя на более тонкий техпроцесс.
“Количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, удваивается каждые 24 месяца, что приводит к появлению новых технологий, росту производительности и прорывам в области электроники.”
Чем меньше элемент, тем меньше выделение тепла. Однако, с уменьшением размера транзисторов увеличиваются сложности с теплоотводом. Плюс, их размер должен уменьшаться пропорционально (закон Мура), чтобы задержки в ГГц сигналах не сказывались на итоговой производительности. В результате – палка с двумя концами.
Ещё один способ – увеличение количества ядер. Да, вы не ослышались. Система выбирает комбинацию ядер и с потребностью задействует высокопроизводительные, а при возможности сэкономить, пускает в ход энергоэффективные. В редких случаях используются и те, и другие.
Как Android
Технический писатель и автор собственного блога Дарси Лаковье, провел один интересный эксперимент , создав специальную программу, так как не нашел ни одного приложения, которое использовало бы все восемь ядер на 100%. Потом он затестил несколько приложений на смартфонах с четырехъядерным (Snapdragon 801) восьмиядерным Snapdragon (615) процессорами. В результате Дарси продемонстрировал графики их работы с одинаковыми приложением.
Как и полагается, первым протестировали Chrome. Будь приложение однопоточным, можно было ожидать нагрузки двух ядер с периодической активностью ещё двух других. На самом деле, львиную долю времени браузер использовал все четыре ядра.
Что касается восьмиядерного решения, большую часть времени браузер вел себя довольно непредсказуемо, задействовав произвольное их количество, комбинируя семь-восемь, а иногда шесть или четыре ядер. Учитывая, что 615 использует big.LITTLE-концепцию, способ его работы сильно отличается. На графике видно, как возрастает нагрузка на одном в то время, как падает на другом ядре.
На следующем изображении можно увидеть, как при сильной нагрузке активируется big-кластер, что равноценно задействованию четырех ядер, однако при снижении нагрузки возможно использование двух кластеров одновременно, то есть использование всех восьми ядер. Это нужно во избежание скачков в напряжении, а последующее снижение нагрузки приведет к отключению big и включению энергоэффективного LITTLE-кластера.
Вся статья довольно большая, поэтому я отобрал основные фрагменты для демонстрации и объяснения поведения различных процессоров в определенных ситуациях.
Вывод
Учитывая определенное количество факторов, а именно оптимизацию, разность архитектур, использование различных технологий и некоторых других – многоядерность сегодня не только дань моде, но и один из способов балансировки между огромным количеством насущных проблем.
И в первую очередь, это нужно не столько для наращивания производительности (ведь это вопрос оптимизации), сколько для решения проблем энергоэффективности и перегрева. Но это ли основной выход? Ведь остается ещё масса обходных путей. Например, то же уменьшение техпроцесса. Но и здесь не всё так просто. Ведь манипуляции с минимизацией приводят к большому количеству отбракованных процессоров. Более того, даже небольшие земные колебания, незаметные для простого человека, могут привести количество непригодных процессоров до 70-80%.
Остается система жидкостного охлаждения, но её эффективность в существующем виде, к сожалению, всё ещё под вопросом. Впрочем, производители вряд ли остановятся на этом, ну а на главный вопрос, нужна ли многоядерность? Ответ – да!
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
