Почему iPhone был и будет быстрее смартфонов на Android. Колонка Олега Афонина. Сравнение актуальных мобильных процессоров компании Qualcomm

Сердцем любого современного смартфона является мобильный процессор. Сегодня на рынке представлено большое количество чипов под бюджетные и флагманские мобильники. Монополизировали рынок две компании – это Qualcomm и MediaTek (не попала в рейтинг). Также центральные чипы для собственных смартфонов выпускают компании Huawei, Samsung и Apple. Бенчмарк AnTuTu представил свежий рейтинг мобильных процессоров для смартфонов в 2016 году. Мы покажем десять лучших центральных чипов (CPU), которые отличились высокой производительностью и включают в себя мощные видеопроцессоры.

10. 6-ядерный Qualcomm Snapdragon 808 (68 508 баллов)

Последнее место рейтинга AnTuTu получил 64-битный Snapdragon 808, который немного ниже по производительности знаменитого флагманского чипа прошлых лет Snapdragon 810 и выполнен по 20-нм технологичному процессу. Результат теста показал 68 508 баллов, что очень неплохо и сразу относит этот мобильный процессор в разряд лучших. В его архитектуре используется концепция совмещения нескольких разных по частоте ядер ARM big.LITTLE. В нее входят два ядра Cortex A57 по 2 ГГц и четыре ядра Cortex A53 по 1,5 ГГц.

Также в систему на чипе входит видеопроцессор Qualcomm Adreno 418, что обладает частотой 600 МГц и поддерживает драйвера DirectX 11.1 и OpenCL 1.2. Смартфоны с этим мобильным процессором могут оснащаться дисплеями с разрешением до 2560 x 1600 пикселей и поддерживают быструю зарядку Quick Charge 2.0.

9. 6-ядерный Qualcomm Snapdragon 650 (78 979 баллов)

Следующий мобильный процессор Snapdragon 650 появился в этом году и обладает очень неплохой производительностью. Структура состоит из четырех ядер Cortex A53 с частотой каждого по 1,2 ГГц и двух высокопроизводительных ядер Cortex-A72 с частотой 1,8 ГГц. «Камень» прекрасно справляется со всеми современными задачами и обладает широкими возможностями для сборки довольно мощного смартфона.

Сюда входит видеопроцессор ARM Adreno 510 с тактовой частотой 650 МГц и поддержка высокоскоростного модема LTE X8, что работает со скоростью до 300 Мб/с. Видеочип способен обрабатывать видео высоко качества 4K c максимальным разрешением 3840 x 2160 пикселей. Есть поддержка Quick Charge 3.0 и беспроводного поля ближнего действия NFC.

Смартфоны с данным чипом — Xiaomi Redmi Note 3 Pro, Sony Xperia X.

8. 2-ядерный Apple A8 (79 100 баллов)

Этот мобильный процессор используется исключительно в смартфонах iPhone 6 и iPhone 6 Plus. В прошлом году мобильники наделали много шума и по итогу 2015 года стали лидерами по быстродействию в рейтингах AnTuTu. Чип оснащен двумя ядрами на однокристальной системе с фирменной архитектурой Cyclone. Обе модели «яблочных» мобильников шестого поколения оснащались по 1 ГБ ОЗУ. Это говорит о весьма интересной и высокопроизводительной системе.

Сюда также входит очень мощный 6-ядерный видеопроцессор PowerVR GX6650, который в совокупности с сопроцессором M8 отличное быстродействие и влияет на работу всех встроенных датчиков яблокофонов. Энергоэффективность всей системы имеет отличные показатели, что позволило использовать аккумуляторы небольшой емкости, но с долгим временем работы.

Смартфоны с данным чипом — iPhone 6 и iPhone 6 Plus.

7. 8-ядерный Qualcomm Snapdragon 652 (79 636 баллов)

Седьмую строчку занял еще один чип компании Qualcomm под кодовым названием Snapdragon 652. Он был разработан для смартфонов и планшетов среднего класса, хотя рассчитан на большие возможности, чем используют в мобильниках с его участием. Это улучшенная 8-ядерная версия Snapdragon 650, которая получила четыре ядра Cortex-A53 со стандартной частотой 1,2 ГГц и четыре ядра Cortex-A57 с увеличенным быстродействием в 1,8 ГГц. Ядра работают на базе архитектуры ARMv8-ISA.

Мобильный процессор без вопросов попал в рейтинг AnTuTu 2016, благодаря хорошей производительности и поддержке видеопроцессора Adreno 510 (650 МГц). Последний может работать с видео-разрешением 4K или FullHD c частотой кадров 120 FPS. Также поддерживаются камеры до 21 мегапикселей и LTE-UMTS модем со скоростью передачи данных до 300 Мб/с.

Смартфоны с данным чипом — Samsung Galaxy A9, Oppo R9 Plus, ZTE Nubia Z11 Max.

6. 8-ядерный Qualcomm Snapdragon 810 (81 049 баллов)

Флагманский мобильный процессор двухлетней давности Snapdragon 810 до сих пор обладает высокой производительностью и конкурирует с новыми чипами, созданными на меньшем техпроцессе. Уже известная архитектура big.LITTLE включает четыре ядра Cortex-A57, что разогнаны до 2 ГГц и четыре Cortex-A53 с тактовым быстродействием 1,5 ГГЦ. Этот «камень» способен задействовать сразу 8 ядер.

Система на чипе включает вполне приличный графический ускоритель Adreno 430 (650 МГц), который в свое время самым производительным и поддерживает максимальное разрешение видео 3840 х 2160 пикселей. Он и сейчас вполне актуальный и справится даже с самыми мощными игрушками на смартфоне. Есть поддержка LTE CAT6 и память накопителя стандарта eMMC 5.0.

Смартфоны с данным чипом — Sony Xperia Z5, Microsoft Lumia 950 XL, ZTE Axon Lux, ZTE Nubia Z9 Max.

5. 8-ядерный Samsung Exynos 7420 (86 652 баллов)

Чип представлен в начале 2015 года и до сих пор удерживает лидирующую позицию, заняв рейтинге AnTuTu почетную пятую позицию. Тут используется 8-ядерна архитектура маленьких-больших ядре big.LITTLE, где четыре производительных Cortex-A57 (2,1 ГГц) и четыре менее быстрых Cortex-A53 (1,5 ГГц). Он может задействовать сразу все ядра, тем самым получая высокое быстродействие ОС смартфона.

Этот мобильный процессор оснащен видеочипом ARM Mali-T760 MP8 772 МГц и пропускной способностью 302 гигафлопс. Поддерживает OpenGL ES 3.1 и конечно же DirectX 11. Также Exynos 7420 может работать с оперативной памятью нового поколения LPDDR4. В целом очень зачетный процессор с актуальной производительностью. Хотя уже вышли новые поколения, но до конца года чип еще будет удерживать высокую позицию.

Смартфоны с данным чипом — Samsung Galaxy S6 Edge, знаменитый Samsung Galaxy Note 5, и не менее популярный Meizu Pro 5.

4. 8-ядерный Huawei Kirin 950 (92 746 баллов)

Фирменная разработка компании Huawei, которая рассчитана на хайэндовские очень мощные смартфоны. Тут используется система из 8 ядер, где идет тоже распределение на четыре Cortex-A53 (частота 1,8 ГГц) и четыре Cortex-A57 (частота 2,3 ГГц). Чип легко работает с видео ультравысокого качества 4K и производительнее предыдущего «камня» на целых 30%.

За графику несет ответственность мощный и очень толковый видеопроцессор ARM Mali-T880. Изготовлен этот мобильный процессор по технологическому процессу 16-нм и является довольно энергоэффективным. Здесь используются транзисторы FinFET. Также отдельный DSP для обработки звука под кодовым названием Tensilica HiFi 4. Еще система включает дополнительный сопроцессор i5, что отвечает за шифрование.

Смартфоны с данным чипом — Huawei P9, Huawei Mate 8, Huawei Honor 8

3. 8-ядерный Samsung Exynos 8890 (129 865 баллов)

Еще один очень мощный чип компании Samsung, который стал первым для производителя, где ядра собственной разработки. Была использована 64-юитная архитектура ARMv8 для построения все той же конфигурации ядер big.LITTLE с разными типами и частотами. Где использовались четыре высокопроизводительных ядра Samsung M1 с тактовой частотой 2,6 ГГц и знакомые уже Cortex-A53 с немного увеличенной частотой 1,6 ГГц.

Благодаря техпроцессу на 14-нм была достигнуто 10% улучшение энергоэффективности и 30% увеличение производительности в сравнении с предыдущим поколением мобильного процессора. Чип по праву занимает третью строчку в рейтинге AnTuTu этого года по самым производительным процессорам для смартфонов. Есть поддержка LTE-модема до максимального значения 600 Мб/с.

Смартфоны с данным чипом – последнее поколение Samsung Galaxy S7 Edge и последняя версия Samsung Galaxy Note 7.

2. 2-ядерный Apple A9 (132 657 баллов)

Следующее поколение высокопроизводительного чипа от Apple, которые вышли вместе с iPhone 6s и его улучшенной версией iPhone 6s Plus возвели эти смартфоны на самый высокий пьедестал 2015 года. Яблокофоны были лучшими в 2015 году по производительности и даже сейчас не сильно сдвинулись со своих позиций. По сравнению с Apple A9, мобильный процессор работает на 70% эффективнее, а видеоядро на целых 90% лучше.

В совокупности с сопроцессором М9 чип позволяет работать с видео 4K и даже записывать видеоролики в ультра-HD качестве. Несмотря на то, что в процессоре всего два ядра – это не мешает ему быть одним из лучших в рейтинге AnTuTu 2016. Пропускная способность шины данных намного выше, чем у 8-ядерных собратьев. Компания Apple держит высокую планку и не собирается останавливаться на достигнутом.

1. 4-ядерный Qualcomm Snapdragon 820 (136 383 баллов)

Первая позиция досталась мобильному процессору, который совершил прорыв в производительности и окончательно сделал Qualcomm мировым лидером в разработке и производстве мощных мобильных чипов. Здесь использовалась новейшая архитектура Harvard, которая по сравнению с предшественниками обладает очень низким тепловыделением. За графику в ответе уже известный видеопроцессор Adreno 530.

Последний поддерживает все самые послении версии программных драйверов типа OpenGL ES 3.1, OpenCL 2.0 и Vulkan. Есть обязательная поддержка работы с 4K-видео, которое может записываться на камеру с частотой кадров 60 FPS, что очень впечатляет. Чип настолько популярен, что используется в очень многих моделях смартфонов.

Смартфоны с данным чипом — OnePlus 3, Lenovo Moto Z, ZTE Axon 7, Xiaomi Mi5 и многие другие.

Заключение

Как видно из графика половина всех позиций досталась компании Qualcomm, которая практически монополизировала рынок. Samsung и Apple получили по два места и снизили свои показатели производительности в сравнении с прошлым годом. Довольно неплохо показал себя топовый мобильный процессор от китайской Huawei.

Обновлено: 19.08.2018 17:25:57

Эксперт: Виктор Державин

В основе любой компьютерной техники находится процессор. Это касается и смартфонов - именно от мощности мобильного чипсета зависит то, насколько быстро они будут справляться с решением тех или иных задач. При чтении характеристик девайса на процессор следует смотреть если не в первую, то уж точно не в последнюю очередь. Но какие из чипсетов показывают хорошие результаты? Для многих покупателей их наименования ничего не скажут. Пожалуй, пришло время исправить эту ситуацию. Данная статья познакомит вас с десяткой лучших процессоров, устанавливаемых в современные смартфоны. При этом речь пойдет не только о топовых чипах, но и о среднебюджетных, и даже самых недорогих решениях.

Основные характеристики

1. Для начала следует понять, что любой микропроцессор (CPU) состоит из определенных компонентов. В частности, в его состав входит множество транзисторов. И чем эти компоненты меньше, тем меньше энергии будет потреблять весь чипсет в целом. Поэтому профессионалы, регулярно занимающиеся обзорами мобильной техники, в первую очередь смотрят на техпроцесс, по которому изготовлен процессор. Он измеряется в нанометрах. Если сравнивать чипсеты, изготовленных по техпроцессу 12 и 30 нм, то при одинаковых тактовой частоте и количеству ядер они будут иметь совершенно разное энергопотребление. То есть, смартфон со вторым процессором будет требовать подключения зарядного устройства гораздо чаще (при абсолютно одинаковых остальных спецификациях и полностью идентичной операционной системе). Снижение энергопотребления происходит за счет того, что более миниатюрные транзисторы производят меньшее количество тепла.
2. Другая важная характеристика - это количество ядер . Но не стоит думать, что восьмиядерный чипсет обязательно будет мощнее своего четырехъядерного собрата. Даже наш рейтинг подтвердит, что это не всегда так. У Qualcomm имеются флагманские в прошлом решения, состоящие из четырех ядер, отличающиеся повышенной тактовой частотой (третья важная характеристика). Конкуренты в этот момент предлагали восьмиядерные чипсеты, тактовая частота которых заметно ниже. Однако при некоторых сценариях использования именно восьмиядерное решение показывает себя лучше - при запуске какого-нибудь простейшего приложения будет трудиться только одно ядро, которое у четырехъядерного продукта окажется крупнее и менее энергоэффективнее. Впрочем, в реальной жизни разница едва заметна, да и смартфоны всё чаще работают под нагрузкой, обрабатывая большое количество информации даже просто в фоне.
3. Как бы то ни было, а количество ядер и их тактовая частота непосредственным образом влияют на то, как быстро будут работать операционная система и все приложения. Бюджетные смартфоны оснащаются четырехъядерным чипсетом, частота которого не превышает 1,4 ГГц. Дорогостоящие аппараты работают быстрее, так как в их составе присутствует процессор с восемью ядрами, половина из которых имеет частоту 2,2 ГГц. Ну а топовые мобильные чипсеты могут быть ещё более мощными.

Рейтинг лучших процессоров для смартфонов

Лучшие процессоры для смартфонов бюджетного класса (до 10 000 руб.)

1. Техпроцесс: 28 нм
2. Количество ядер: 8
3. Тактовая частота: 1400 МГц

Идеальное решение для сравнительно недорогого смартфона или планшета. Но до некоторых пор оно всё же обходилось производителю в приличную сумму, в связи с чем чип встречался лишь в аппаратах за 12-15 тыс. руб. Но недавно компания Qualcomm изменила свою ценовую политику, в связи с чем процессор начал встречаться и в более дешевых устройствах. То есть, он стал конкурентом совсем недорогим чипсетам от MediaTek.

Изделие состоит из восьми ядер Cortex-A53. Тактовая частота каждого из них может достигать 1,4 ГГц. В играх используется графический ускоритель Adreno 505. Нельзя сказать, что он работает идеально, но уровень графики приходится снижать не слишком сильно. Обрабатывает чипсет не только графику, но и звук - за это отвечает дополнение в виде Hexagon DSP. Предполагается, что это не только повышает качество звука, но и снижает энергопотребление, ведь вычислительные ядра при воспроизведении музыки отдыхают.

В бенчмарке AnTuTu такой процессор набирает около 45 тыс. баллов. Как и полагается современному мобильному чипсету, он поддерживает высокоскоростную передачу данных по LTE. Впрочем, этим могут похвастать все рассмотренные в этом рейтинге изделия. Что касается камер, то максимально чипом поддерживается двойной модуль с разрешением до 21 Мп. Доступна производителю смартфона и технология быстрой зарядки Quick Charge 3.0.

Анонс Snapdragon 430 состоялся в сентябре 2015 года. Достаточно быстро были выпущены Xiaomi Redmi 3S, Lenovo Vibe K6 и Wileyfox Swift 2 - все эти смартфоны построены именно на базе вышеобозначенного процессора. Сейчас количество устройств со среднебюджетным чипом от Qualcomm подсчитать крайне сложно - настолько оно велико.

1. Техпроцесс: 28 нм
2. Количество ядер: 4
3. Тактовая частота: 1500 МГц

Должно быть, один из самых популярных мобильных процессоров. Компания MediaTek поставляет его буквально за копейки (образно говоря, на самом деле производителю смартфона каждый экземпляр обходится в несколько долларов). Как и предыдущий рассмотренный чипсет, MTK6737T создается по 28-нанометровому техпроцессу. Это значит, что о серьезной энергоэффективности нужно забыть. Также здесь нет отдельного аудиочипа, поэтому за обработку звука будет отвечать одно из вычислительных ядер. Но зато никуда не делась поддержка LTE-сетей. Впрочем, производители наиболее дешевых смартфонов умышленно блокируют возможность высокоскоростной передачи данных.

Данный процессор состоит из четырех ядер Cortex A53, работающих на тактовой частоте 1,5 ГГц. В качестве графического ускорителя процессора для смартфона используется Mali-T720. В бенчмарке AnTuTu чипсет получает не более 37 тыс. «попугаев». Это достаточно низкий результат. Но эксперты отмечают, что чаще всего и такого запаса мощности вполне хватает для обеспечения стабильного функционирования. Для игр же дешевые смартфоны, стоимость которых варьируется от 6 до 9 тыс. руб., попросту не предназначены. Заметим, что чип ограничен и в плане Wi-Fi - он не поддерживает стандарт 802.11ac. Что касается камеры, то максимально процессор способен обрабатывать 13-мегапиксельную картинку. В теории производитель имеет возможность внедрить видеосъемку с разрешением 1080p, но лишь с частотой 30 кадров/с.

Словом, это неплохой процессор для едва ли не самых дешевых смартфонов. В своём ценовом сегменте у него нет конкурентов.

1. Техпроцесс: 28 нм
2. Количество ядер: 8
3. Тактовая частота: 1500 МГц

При разработке этого чипсета компания MediaTek ориентировалась на рассмотренный чуть выше в этом рейтинге процессор. Вы сами можете заметить очевидное сходство. Здесь тоже используются ядра, произведенные по архитектуре ARM Cortex A53, просто их количество увеличено ровно вдвое. Более того, даже их тактовая частота является идентичной - она не превышает 1,5 ГГц. Как ни странно, в AnTuTu чип набирает немногим более 40 тыс. баллов. По всей видимости, увеличение количества ядер сказалось лишь на энергоэффективности, мощность же процессора осталась примерно прежней.

В играх будет активизироваться графический ускоритель Mali-T760 MP2, тактовая частота которого составляет 695 МГц. На идеальный результат лучше не рассчитывать, снижать настройки графики в наиболее тяжелых играх всё-таки придётся. Конечно же, имеется здесь и поддержка LTE - практически все смартфоны на базе этого процессора могут выходить в интернет на высокой скорости.

Нельзя сказать, что этот чипсет для смарфтона стал невероятно популярным. На его базе были выпущены Acer Liquid Jade S, Lenovo A7000 и некоторые другие смартфоны. Однако MediaTek - это такая компания, которая постоянно расширяет свой ассортимент процессоров. Достаточно быстро нашлась замена этому чипсету. Тем не менее, в своё время это было оптимальное сочетание цены и характеристик.

Лучшие процессоры для смартфонов в среднем ценовом сегменте (до 20 000 руб.)

1. Техпроцесс: 28 нм
2. Количество ядер: 6
3. Тактовая частота: 2x1800 МГц и 4x1200 МГц

Настоящий хит. При проектировании этого процессора компания Qualcomm, как кажется, выжала из 28-нанометрового техпроцесса всё. При этом упор делался не на вычислительную мощь, а на энергоэффективность, что сразу заметно по конструкции чипсета. Компания сознательно не стала увеличивать количество ядер до восьми. Вместо этого здесь используются шесть ядер разного калибра. Мощные ядра ARM Cortex-A72 с тактовой частотой 1,8 ГГц активизируются при решении сложных задач - они наименее энергоэффективны. Ну а большую часть времени будут использоваться ядра ARM Cortex-A53, тактовая частота которых не превышает 1,2 ГГц. Запаса их мощности вполне хватает для стабильной работы операционной системы, особенно если это свежая и оптимизированная версия Android. В играх же приступает к работе графический ускоритель Adreno 510. Всё это позволяет процессору набирать в AnTuTu примерно 70 тыс. баллов. Отличный результат, особенно если учесть, что смартфоны на его базе редко стоят сколь-либо дорого.

В отличие от бюджетных решений, этот чипсет для смартфона способен похвастать поддержкой стандарта Wi-Fi 802.11ac. Также он способен определить сигнал с NFC-чипа, если таковой будет встроен в мобильное устройство. Не имеет чип проблем и с LTE-сетями - максимальная пропускная способность процессора составляет 300 Мбит/с. Высокая производительность открывает перед производителем смартфона новые возможности в плане фото- и видеосъемки. В частности, изделием поддерживаются камеры с 21-мегапиксельным разрешением. Что касается видеосъемки, то она может происходить с разрешением 2560x1600 пикселей. Конечно, это далеко не потолок для современных мобильных процессоров - наш рейтинг это ещё докажет. Тем не менее, это позволяет создавать на базе данного чипсета аппараты, условно относящиеся к категории «камерофоны».

Конечно, среднебюджетный чип не мог обойтись без ограничений. Здесь единственный недостаток связан только с тем, что разработан был процессор отнюдь не вчера. В качестве технологии быстрой зарядки здесь используется Quick Charge 2.0, тогда как более поздние чипы имеют поддержку третьей версии, являющейся чуть более скоростной.

1. Техпроцесс: 16 нм
2. Количество ядер: 8
3. Тактовая частота: 4x2600 МГц и 4x1600 МГц

Ещё один восьмиядерный, но уже гораздо более мощный процессор в нашей подборке. Все его ядра поделены на два кластера. В первый входят сердечники с тактовой частотой 2,6 ГГц. Они работают при запуске игр или, например, во время видеомонтажа. Второй кластер состоит из четырех ядер с тактовой частотой 1,6 ГГц. Этого вполне достаточно для стабильной работы операционной системы и большинства приложений.

Сразу обращает на себя внимание тот факт, что чипсет изготовлен по 16-нанометровому техпроцессу. Это значит, что Helio P25 потребляет меньше энергии, чем его бюджетные аналоги. Особенно сильно это будет чувствоваться в том случае, если смартфон используется лишь для решения базовых задач. Нельзя не отметить и наличие здесь графического ускорителя Mali-T880 MP2. Его возможностей вполне хватает большинству современных игр - снижать уровень графики придется достаточно редко.

Как несложно догадаться, изделие поддерживает передачу данных по LTE-сетям. Более того, чип понимает стандарт LTE-A Cat. 6. Это значит, что если оператор не ограничивает скорость, то она будет весьма высокой - в этом плане процессор, опять же, выигрывает у недорогих конкурентов.

В остальном чип не вызывает никаких нареканий. По умолчанию им поддерживается стандарт Wi-Fi 802.11ac. Также производитель смартфона почти никак не ограничен в устанавливаемой камере. Максимально процессор способен обработать 24-мегапиксельное изображение. Без каких-либо проблем чип способен обеспечить и 4K-видеосъемку.

На этом фоне удивляет тот факт, что в AnTuTu процессор набирает около 62 тыс. баллов. Что касается смартфонов на базе этого чипа, то самыми известными из них являются Meizu Pro 7, Doogee Mix 2 и Ulefone F1. Чаще всего в пользу MediaTek Helio P25 делают свой выбор именно китайские производители.

1. Техпроцесс: 14 нм
2. Количество ядер: 8
3. Тактовая частота: 2x2200 МГц и 6x1600 МГц

Отличные процессоры создаются и компанией Samsung. Именно их получают южнокорейские девайсы, продающиеся на территории большинства стран, за исключением США (по определенным причинам туда приходится поставлять устройства на базе чипсетов от Qualcomm). Если говорить конкретно об Exynos 7885, то он состоит из восьми ядер. Самыми мощными из них является дуэт Cortex-A73 - эти сердечники способны работать на тактовой частоте 2,2 ГГц. В обычное время будут работать шесть менее мощных ядер Cortex-A53 - их частота не превышает 1,6 ГГц.

Процессор для смартфона обладает интегрированным ускорителем Mali-G71 MP2. Его возможностей хватает для обработки графики на экранах с разрешением не более 1920x1200 или 2220x1080 пикселей. С таким GPU чипсет набирает в бенчмарке AnTuTu примерно 83 тыс. баллов. Это неплохой результат, который говорит о том, что на смартфоне можно играть - снижать уровень графики придется в редких случаях.

Чип обладает встроенным модемом, поддерживающим стандарт LTE-A Cat. 12. То есть, в теории процессор обеспечивает пропускную способность на уровне 600 Мбит/с. Также передача данных может осуществляться по сети Wi-Fi 802.11ac. Чипсет был представлен в начале 2018 года, в связи с чем он успел получить поддержку технологии Bluetooth 5.0. Если же говорить о камере, то в этом плане южнокорейцы создали если не шедевр, то весьма удачное решение. Первым процессор получил Samsung Galaxy A8 (2018) - он располагает 16-мегапиксельной камерой, способной снимать Full HD видео с частотой 30 кадров/с. Но официальный сайт свидетельствует о том, что такой чип способен и на 4K-видеосъемку при той же частоте кадров (возможности вышеназванного смартфона искусственно занижены, так как он принадлежит к среднебюджетному сегменту). Максимально чип поддерживает одиночную камеру с разрешением сенсора 21,7 Мп или двойной модуль с 16-мегапиксельными матрицами.

Лучшие процессоры для смартфонов премиального класса

1. Техпроцесс: 14/16 нм
2. Количество ядер: 2
3. Тактовая частота: 2260 МГц

Apple A9X - это тот случай, когда количество ядер ничего не решает. Данный чипсет состоит всего из двух сердечников, тактовая частота которых не превышает 2,26 ГГц. Однако при 14-нанометровом техпроцессе и неплохо оптимизированной операционной системе этой конструкции вполне хватает. Нужно не забывать, что iOS не поддерживает многооконный режим работы, поэтому особо высокая мощность ей не требуется.

При разработке данного процессора «яблочная» компания работала не над ядрами, а над пропускной способностью памяти - по сравнению с предшественником она увеличена в два раза. Это значит, что приложения открываются заметно быстрее, да и запуск игр отныне занимает не так много времени.

В состав процессора входит графический ускоритель PowerVR седьмой серии, созданный из 12 кластеров. О его мощности говорит тот факт, что на основе этого чипа производится планшетный компьютер iPad Pro с 12,9-дюймовым дисплеем. Эксперты отмечают, что по своей производительности чипсет вплотную приблизился к процессорам из серии Intel Core M, которым оснащаются, между прочим, ноутбуки.

Следует заметить, что Apple A9X производится сразу двумя компаниями. И если Samsung справляется с выпуском чипсета по 14-нанометровому техпроцессу, то возможностей TSMC хватает только на 16 нм. Тем не менее, разница между двумя версиями процессора почти не чувствуется - устройства на их базе могут отличаться разве что временем автономной работы, исчисляемым лишь минутами.

Если вас интересует результат в AnTuTu, то он достигает впечатляющих 176 тыс. «попугаев». Всё в порядке у чипа и с беспроводными возможностями. Что касается камеры, то здесь максимум изделия не разглашается. Само собой, в планшет встраивается далеко не самая лучшая камера, ведь ею будут пользоваться редко, в связи с чем судить о чипсете по этому устройству не нужно.

1. Техпроцесс: 28 нм
2. Количество ядер: 8
3. Тактовая частота: 4x2100 МГц и 4x1400 МГц

Производство своего процессора некоторое время назад заказала и китайская компания Xiaomi. Новинка получила наименование Pinecone S1. Несложно догадаться, что первенец не мог получиться идеальным. Сразу обращает на себя внимание техпроцесс 28 нм - по нему сейчас создаются лишь бюджетные процессоры. Впрочем, китайцы постарались выжать из него всё, пусть это и скажется на уровне энергопотребления. Они снабдили своё творение восемью ядрами Cortex-A53. Половина из них работает на тактовой частоте 2,1 ГГц - предполагается, что эти сердечники будут запускаться во время игр или при решении каких-либо других сложных задач. Вторая половина сердечников работает на тактовой частоте 1,4 ГГц. Эти ядра работают при обычном использовании операционной системы, когда в фоне трудятся лишь мессенджеры и другие подобные программы.

В качестве графического ускорителя здесь используется Mali-T860 MP4. Чип поддерживает оперативную память формата LPDDR3, тактовая частота которой не должна превышать 933 МГц. Всё это позволяет чипсету получить в AnTuTu Benchmark около 65 тыс. баллов. Результат не впечатляющий, но для дебютанта это вполне неплохо.

Пока данный процессор для смартфона можно встретить лишь в Xiaomi Mi5C, получающий на просторах интернета не самые лучшие отзывы. Аппарат оценён в 12-13 тыс. руб., что формально делает его представителем среднебюджетного сегмента. Но можно не сомневаться, что Xiaomi постарается спроектировать на основе Pinecone S1 более мощное продолжение, которое будет производиться уже по совсем другому техпроцессу. Пожалуй, только из-за этого чип попал в наш рейтинг. Считайте это нашим ему авансом.

Qualcomm Snapdragon 835 MSM8998

1. Техпроцесс: 10 нм
2. Количество ядер: 8
3. Тактовая частота: 4x2450 МГц и 4x1900 МГц

Один из самых тонких процессоров среди существующих на данный момент. При его производстве используется, страшно сказать, 10-нанометровый техпроцесс. Ещё пять-шесть лет назад это казалось невозможным! Также это тот случай, когда даже наименее мощный квартет ядер кладет на лопатки какой-нибудь бюджетный чипсет. Эти сердечники работают на тактовой частоте вплоть до 1,9 ГГц! Ну а четверка остальных ядер получилась ещё более производительной. Вместе с видеоускорителем Adreno 540, функционирующим на тактовой частоте 710 МГц, это позволяет наслаждаться любыми играми без снижения настроек графики! Удивительно, но здесь имеется даже поддержка DirectX 12. Также чипсет способен похвастать поддержкой оперативной памяти LPDDR4X, информация с которой передается по двум 32-битным каналам. Частота памяти может достигать впечатляющих 1866 МГц.

Такой процессор для смартфона без труда набирает в бенчмарке AnTuTu более 181 тыс. баллов. Но высокая мощность - это не единственное преимущество топового чипсета. В его распоряжении имеется поддержка совершенно новой технологии 6DoF - она служит для лучшей работоспособности VR-проектов. Также в графическую составляющую чипа встроена поддержка 4K-видеосъемки с частотой 60 кадров/с - лишь бы производитель наделил свой смартфон соответствующей камерой. Но и это ещё не всё! Процессор поддерживает отображение картинки с эффектом HDR 10! То есть, изображение может быть не хуже, чем на каком-нибудь дорогостоящем телевизоре. Конечно, здесь тоже всё зависит от производителя устройства - для показа такого изображения нужен не только соответствующий контент, но и достаточно дорогой ЖК-дисплей. Наконец, нельзя не отметить и внедрённую поддержку технологий Qualcomm aptX и aptX HD. Они помогают вывести на Bluetooth-наушники звук, близкий к CD-качеству. Конечно, сама гарнитура на своей стороне тоже должна поддерживать одну из этих технологий. Также чип оснащен сверхвысокоскоростным LTE-модемом - он даже позволяет пользоваться гигабитными сетями, что реализовано по технологии 4×4 MIMO.

Qualcomm Snapdragon 835 получают многие флагманы, стоимость которых превышает 30 тыс. руб. В частности, этот чипсет можно обнаружить в версии Samsung Galaxy S8, поставляющейся на территорию Северной Америки. Ещё топовым процессором обладают такие флагманы, как Xiaomi Mi 6, OnePlus 5 и Google Pixel 2. Этим смартфонам нужна невообразимая мощь, и они её получают. Пожалуй, именно Snapdragon 835 показывает, что скоро развитие мобильных процессоров зайдет в тупик. Да, постепенно они будут становиться ещё энергоэффективнее. Могут они быть и более мощными, но что это даст пользователю? Возможностей вышеназванного чипсета хватает с головой. И если компьютер можно использовать для монтажа и кодирования получившегося видео, то смартфоны для решения таких задач используются крайне редко. Стало быть, пока более мощные чипы попросту не нужны.

Samsung Exynos 9 Octa 8895M

1. Техпроцесс: 10 нм
2. Количество ядер: 8
3. Тактовая частота: 4x1700 МГц и 4x2300 МГц

Создать чипсет по 10-нанометровому техпроцессу удалось и южнокорейской компании Samsung. Её Exynos 9 состоит из восьми ядер. Они привычно разделены на два кластера. Наименее производительные ядра функционируют на тактовой частоте 1,7 ГГц. Более мощные сердечники работают на тактовой частоте 2,3 ГГц. Таких показателей вполне хватает любым приложениям и играм, предназначенных для операционной системы Android. Обработкой графики занимается видеоускоритель Mali-G71 MP20. Его возможностей тоже хватает и при видеомонтаже, и при запуске современных игр. Также он умеет распознавать визуальную информацию, получаемую с камеры. Например, таким образом процессор может научиться распознавать людей, транспортные средства и другие объекты.

Данный чипсет для смарфона способен выводить картинку на экран с разрешением вплоть до 3840x2400 или 4096x2160 точек. Также изделие поддерживает оперативную память формата LPDDR4X, отличающуюся высокой частотой работы. Ничего плохого нельзя сказать и пропускной способности процессора. Если же говорить об LTE-модуле, то он, как несложно догадаться, является гигабитным.

С таким чипсетом у создателей смартфонов полностью развязаны все руки. Хотя можно не сомневаться, что вряд ли процессор когда-нибудь появится за пределами южнокорейских аппаратов. Его создатели утверждают, что чип поддерживает 28-мегапиксельную одиночную или 16-мегапиксельную двойную камеру. Также они гордятся поддержкой 4K-видеосъемки с частотой 120 кадров/с. Однако уточняется, что вряд ли смартфон сможет писать видео с такими параметрами сколь-либо долго - достаточно быстро это приводит к перегреву. Поэтому высокоскоростная съёмка осуществляется лишь в течение нескольких секунд, при этом начало экшен-сцены чипсет распознаёт автоматически.

Пожалуй, именно этот процессор позволяет понять, почему южнокорейские флагманы стоят так дорого. Такой мощностью пока не обладает ни один другой мобильный чипсет. И ни один другой не обладает такой массой возможностей (в этом рейтинге мы не рассказали и половине из них).

Заключение

Таков перечень лучших мобильных процессоров среди доступных производителям портативных устройств на момент написания статьи. Заметим, что такие чипсеты встраиваются не только в смартфоны, но и в планшеты. От собратьев из настольных ПК и ноутбуков их отличает ARM-архитектура, заточенная под обработку команд операционной системы Android, iOS, Windows Phone и им подобных.

Друзья, в этом тексте мы покажем сразу несколько авторитетных рейтингов и тестов для процессоров в смартфонах, приведём ряд бенчмарков для графических процессоров, расскажем всю необходимую теорию. Однако если вам интересно бегло взглянуть на топ только самых лучших, наиболее производительных мобильных процессоров, то он, на наш взгляд, выглядит так:

1. Apple A12 – мощнейший чип для актуальных iPhone XS и XR;
2. Kirin 980 – самый мощный из всех китайских процессоров;
3. Snapdragon 845 – главный процессор для Android флагманов в 2018;
4. Exynos 9810 – процессор из Galaxy S9;
5. Apple A11 – «сердце» для iPhone 8, 8 Plus и iPhone X;
6. Snapdragon 835 – самая мощная мобильная SoC для Android смартфонов в 2017;
7. Kirin 970 – наиболее мощный процессор Huawei для девайсов 2017;
8. Apple A10 – основа для iPhone 7 и 7 Plus;
9. Exynos 8895 – процессор для Galaxy S8;
10. Snapdragon 710 – мощный процессор Qualcomm для устройств класса выше среднего.

Оценить, на что способен процессор в том или ином смартфоне – непростая задача. Выбор здесь куда более сложный и многообразный, чем между моделями Intel и AMD для стационарных компьютеров. На помощь приходят рейтинги процессоров для смартфонов. Они необходимы, так как даже в линейке одного производителя всё может быть довольно запутанно.

К примеру, знайте ли вы, что новый Snapdragon 632 от Qualcomm уступает модели 630 по части производительности графического ускорителя и встроенного модема? Или что различий между 630 и 636 больше, чем между 636 и 660? Часто такие тонкости неочевидны даже подготовленным пользователям. Новичкам же и вовсе приходится ориентироваться вслепую.

См. также: (помогаем с выбором).

Лучшие процессоры для смартфонов в 2019

Прежде чем перейти к конкретным цифрам, результатам тестов и рейтингам, давайте бегло взглянем на основные бренды мобильных процессоров и стоящих за ними разработчиков.

• Snapdragon (Qualcomm, США) – вероятно, самые популярные мобильные процессоры. Встретить их можно в устройствах любой ценовой категории. Бюджетные смартфоны довольствуются Snapdragon 2xx и 4xx. Серии 6xx и 7xx в большей степени предназначены для «середнячков». Линейку Snapdragon 8xx используют наиболее мощные флагманские Android смартфоны.
• MT/Helio (Mediatek, Тайвань) – очень распространённые, преимущественно бюджетные процессоры. MT предназначены для самых простых устройств. Helio P используются в смартфонах уровнем повыше. Также прежде была линейка Helio X, которая считалась вершиной процессоров Mediatek. Однако, не выдержав конкуренции со Snapdragon 8xx, её упразднили;
• A (Apple, США) – мобильные процессоры, служащие «сердцем» всех iPhone, iPad, приставок Apple TV и некоторых прочих девайсов Apple. Последние модели отличаются высокой графической производительностью, а также лидируют в тестах производительности CPU на одно ядро;

Презентация iPhone XS. Фил Шиллер рассказывает о ключевых изменениях в новом процессоре А12

• Exynos (Samsung, Южная Корея) – прежде были представлены довольно широким ассортиментом, однако сейчас известны в основном благодаря флагманам Samsung Galaxy S и Note. Причём Exynos даже там используются лишь в версиях этих девайсов для некоторых стран. В США и Китае, к примеру, Galaxy S и Galaxy Note вместо Exynos оснащаются процессорами Snapdragon;
• Kirin (Huawei, Китай) – эти процессоры разрабатывает китайская компания HiSilicon, принадлежащая Huawei. Наиболее мощные из всех «китайцев». Актуальные линейки Kirin 6xx и 7xx предназначены для «средних» смартфонов. В свою очередь, Kirin 9xx – «сердце» для флагманских решений. Самые производительные сегодня Kirin 980 нашли место в Mate 20 и Mate 20 Pro.

Пять перечисленных выше компаний – лишь ключевые и актуальные на сегодняшний день поставщики мобильных SoC. Немало разработчиков под натиском конкуренции вынуждены были практически уйти с рынка процессоров для смартфонов.

Так, например, случилось с американскими Texas Instruments и Nvidia. Мобильные SoC Tegra от Nvidia ещё лет пять назад были весьма популярны, но в итоге потерпели фиаско. Сегодня Tegra нашли применение разве что в различных специфических системах и девайсах, а из массовых продуктов можно отметить лишь приставку Nintendo Switch.

Кадр с презентации Snapdragon 855 – самого мощного процессора для Android-смартфонов в 2019 году. Новинка обещает усиление на 45% по центральному процессору, на 20% по «графике», а также новый модем и возможности, связанные с машинным обучением

На рынке мобильных процессоров также в небольшой степени представлены различные небольшие китайские производители. Ввиду предельно скромной цены своих изделий им удаётся держать удар против гораздо более крупных конкурентов. Среди таких «китайцев» можно отметить Allwinner, Leadcore, Rockchip и Spreadtrum.

Рейтинг мобильных процессоров: тест производительности AnTuTu

Самый популярный сегодня бенчмарк (тест) для оценки возможностей процессоров в смартфонах – AnTuTu. Он хорош тем, что оценивает не только производительность ядер центрального процессора, но также и мощь встроенного в процессор графического ускорителя, что важно для игр и ряда приложений. Вдобавок AnTuTu оценивает производительность оперативной памяти.

Всё это в итоге даёт итоговый общий балл рейтинга и чем он больше, тем лучше. Результат может несколько меняться в зависимости от конкретного гаджета (указан в скобках), где используется мобильный процессор. Поэтому для некоторых процессоров в списке ниже мы указали сразу несколько результатов. Впрочем, они относительно близки. Рейтинг:

1. Kirin 980 (Huawei Mate 20 в режиме perfomance ): 308307;
2. Snapdragon 845 (Sony Xperia XZ3): 284555;
3. Kirin 980 (Huawei Honor Magic 2): 274466;
4. Kirin 980 ( в стандартном режиме): 273913;
5. Snapdragon 845 (Asus ZenFone 5z): 266590;
6. Snapdragon 845 (Xiaomi ): 265314;
7. Exynos 9810 (Samsung Galaxy S9+): 246660;
8. Kirin 970 (Huawei P20 Pro): 209884;
9. Snapdragon 835 (Nokia 8 Sirocco): 209577;
10. Kirin 970 (Honor 10): 200440;

Таблица характеристики Kirin 980 против прошлого флагмана Huawei Kirin 970. Новинка опережает предшественника буквально во всём и является сегодня вершиной среди китайских мобильных процессоров

1. Snapdragon 835 (LG V30): 182374;
2. Exynos 8895 (Samsung Galaxy S8): 174435;
3. (Xiaomi Mi 8 SE): 170218;
4. Snapdragon 660 (Samsung Galaxy A9 2018): 141011;
5. Kirin 710 (): 137276;
6. Kirin 710 (Huawei Mate 20 Lite): 136583;
7. Snapdragon 660 (Xiaomi Mi A2): 130927;
8. Exynos 7885 (Samsung Galaxy A7 2018): 123883;
9. Helio P60 (Nokia 5.1 Plus): 119428;
10. Snapdragon 636 (Nokia 7.1): 117175;

Таблица-сравнение характеристик процессоров Qualcomm среднего звена

1. (Xiaomi Redmi Note 6 Pro): 115605;
2. Snapdragon 630 (Sony Xperia XA2 Ultra) 89110;
3. Kirin 659 (Huawei P20 Lite): 87431; (в других смартфонах чип показывает заметно меньший результат)
4. Snapdragon 625 (Xiaomi Mi A2 Lite): 77964;
5. Snapdragon 625 (Xiaomi Redmi S2): 77488;
6. Mediatek Helio P22 (Xiaomi Redmi 6): 75182;
7. Snapdragon 450 (Samsung Galaxy A6+ 2018): 69899;
8. Exynos 7870 (Samsung Galaxy A6 2018): 63632;
9. Mediatek Helio A22 (Xiaomi Redmi 6A): 61660;
10. Mediatek MT6750S (LG Q7): 59.983;

Кадр с презентации Mediatek Helio P90 – самого сильного процессора в ассортименте тайваньской компании на сегодняшний день. Несмотря на не флагманский статус, эта SoC в некоторых подтестах держит удар против мощнейшего Snapdragon 855

1. Snapdragon 430 (Nokia 6): 47495;
2. Mediatek MT6737T (Sony Xperia L2): 45023;
3. Snapdragon 425 (Redmi 4A): 36110;
4. Mediatek MT6737 (Nokia 3): 28441;
5. Snapdragon 212 (Nokia 2): 25210.

Все цифры взяты и тестов, проведённых западными изданиями GSMArena и PhoneArena.

Также заметим, что от теста к тесту даже один и тот же процессор в одном и том же смартфоне в зависимости от ситуации, доступного объёма ОЗУ и версии прошивки может выдавать немного разные результаты. Поэтому цифры рейтинга стоит рассматривать как ориентировочные, а не абсолютные.

Не стоит придавать цифрам выше и некое решающее значение. Особенно если вы выбирайте девайс не для навороченных игр и «тяжёлых» задач, связанных с обработкой видео и т. д. Для обычных задач, связанных с запуском приложений, сёрфингом в сети и прочим, колоссального кратного отличия в скорости, скорее всего, вы не увидите. Даже если решите сравнить весьма бюджетный девайс с дорогим флагманом.

Миниатюрность формы, в которую могут быть заключены современные технологии, порой удивляет

Ещё одно уточнение нужно сделать для процессоров Apple. По заявлению создателей бенчмарка AnTuTu, сравнивать в нём результаты процессоров, работающих на Android-смартфонах напрямую с процессорами из iPhone – нельзя. Все смартфоны Apple работают под управлением iOS, а это иная среда. То есть результаты для SoC Apple в AnTuTu правильно сравнивать только друг с другом:

• Apple A12 (iPhone XS Max): 353210;
• Apple A12 (): 346379;
• Apple A11 (iPhone 8): 237594;
• Apple A11 (iPhone X): 233100;
• Apple A10 (iPhone 7 Plus): 179811.

iPhone собираются и производятся в Индии и странах Азии из, как правило, комплектующих от азиатских поставщиков. Однако разработка собственных мощных мобильных SoC, пусть и производимых TSMC, – гордость и настоящая «изюминка» девайсов Apple

Рейтинг мобильных процессоров: тест производительности GeekBench

В отличие от показанного выше AnTuTu, GeekBench не является комплексным тестом. Он оценивает лишь центральный процессор мобильной SoC. Тем не менее, это ключевой компонент, вдобавок GeekBench тестирует производительность как на одно ядро, так и на все вместе, чего AnTuTu не делает.

Такое тестирование важно, т. к. все приложения/игры оптимизированы по-разному и для каких-то из них наличие одного мощного ядра важнее, чем удачная связка нескольких «средних» ядер. На этот раз для наглядности результат мы покажем в виде процентов, где 100% набирает лидер рейтинга. А для остальных процессоров указывается значение производительности, которое они могут «взять» от лидера.

Победителем в тесте CPU для смартфонов сегодня является A12 от Apple. У этой мобильной SoC шесть, а не восемь ядер, что не мешает ей возглавить рейтинг. Как такое возможно мы, к слову, объясним далее по тексту. А пока начнём с максимальной производительности в одноядерном режиме.

Результаты теста GeekBench в режиме тестирования одного ядра (SC/Single Core)

Из конкурентов в этом подтесте к Apple ближе всего удалось подобраться Samsung с их Exynos 9810, что является «сердцем» Galaxy S9.

Стоит заметить, что в тестах до сих пор не участвуют официально анонсированные, но недоступные пока ни в одном устройстве платформы Exynos 9820 (чип для ) и Snapdragon 855 (главный процессор для Android-флагманов на весь 2019 год). Вполне вероятно, что они если не сместят лидера, то по крайней мере подберутся к нему весьма близко.

Между тем, в тесте производительности всех ядер решение от Apple пока также лидирует:

Результаты теста GeekBench в режиме тестирования всех ядер SoC (MC/Multi Core)

Здесь уже ближе всех к «яблочному» конкуренту подобрались Huawei со своим Kirin 980.

Если же говорить про общие результаты GeekBench, то, повторимся, не следует воспринимать их слишком буквально.

• Во-первых, бенчмарк хоть и пытается имитировать реальные задачи, далеко не факт, что этого у него получается;
• Во-вторых, под «реальными задачами» понимается всё-таки что-то чаще связанное обработкой фото, видео, архивированием, шифрованием и так далее.

В свою очередь, открытия приложений и отзывчивость их интерфейса не должны очень серьёзно (как можно было бы ошибочно предположить из цифр выше) отличаться по скорости на iPhone в сравнение даже с весьма бюджетными Android-аппаратами.

Некоторые производители, впрочем, утверждают, что их новейшие платформы всё же оказывают небольшое влияние даже на скорость запуска приложений. На слайде выше Huawei сравнивает свой новый Kirin 980 со Snapdragon 845

Что важно знать о процессорах для смартфонов

Прежде чем продолжить и показать вам ещё некоторые сравнительные характеристики мобильных процессоров, мы хотим пояснить ряд важных моментов. Они понадобятся вам лучшего понимания.

Ядра процессора и гигагерцы. Как вы заметили, мы в нашей заметке не акцентируем внимание на числе ядер и тактовых частотах процессоров. Число ядер практически во всех актуальных моделях замерло на отметке «8». В свою очередь, тактовые частоты от модели к модели могут варьироваться весьма серьёзно.

Впрочем, есть нечто более важное, из-за чего сравнивать процессоры «в лоб» по частотам будет неверно. Все мобильные процессоры, будь то Snapdragon, Exynos, Kirin, а также SoC от Apple и Mediatek построены на базе ядер ARM. Либо базовых, либо модифицированных разработчиком (например, Kryo от Qualcomm). Эти ядра могут быть совершенно разными. К примеру:

• Cortex-A5, А7 и А15: их используют старые или наиболее бюджетные актуальные процессоры для смартфонов (пример: вся линейка Snapdragon 2xx);
• А53: ядра для бюджетных и «средних» SoC. Одно из самых популярных решений за всю историю ARM. Частоты могут начинаться от 1 ГГц и уходить далеко за 2 ГГц (примеры: Snapdragon 425, 430, 435, 450, 625);
• A55: эти ядра ARM вы увидите во флагманах и решениях уровня выше среднего. Везде они пока что выступают в качестве младшего «партнёра» для ещё более мощных А75 и А76 (Snapdragon 670, 675, 710, 845, 855; Helio P90; Kirin 980);

Наглядно про разницу между наиболее мощными А73, А75 и А76

• А72, А73: ещё недавно были «сердцем» прошлогодних флагманов и SoC выше среднего. Но уже сегодня их можно увидеть в относительно доступных процессорах, например, в Snapdragon 632 и 636, а также в Kirin 710;
• A75, A76: эти ядра или их модифицированные версии сегодня используются в наиболее мощных процессорах для Android-смартфонов (Snapdragon 670, 675, 710, 845, 855; Helio P90; Kirin 980).

Некоторые решения ARM, например, такие как А57, признания у разработчиков и широкого распространения не находили. Вдобавок, более высокая цифра индекса не означает, что ядро представлено позже. К примеру, упомянутый выше А57 был анонсирован ещё в 2012 и сегодня благополучно забыт. В свою очередь, актуальные сейчас ядра А55 увидели свет в 2017.

Все ядра относятся к той или иной микроархитектуре ARM:

Актуальные микроархитектуры ARM и группы ядер в них. ARMv8-A принесла переход на 64 бит. Ядра на базе самой свежей ARMv8.3-A неизвестны (TBA), но именно на их основе создан процессор А12 Bionic от Apple (iPhone XR, XS, XS Max)

Чтобы не запутать читателей, поясним: названия актуальных процессоров Apple (A11, A12, A12X и т. д.) не имеют никакого отношения к наименованию ядер ARM (Cortex A53, 55, 72, 73…), о которых говорится выше в тексте.

Разные ядра в одном процессоре. В большинстве актуальных сегодня мобильных процессоров используется разные ядра ARM. Как правило, одни играют роль наиболее мощных и выручают в серьёзных приложениях/играх. Другие вступают в дело, когда текущие задачи пользователя не требуют большой вычислительной мощности. Такие ядра куда экономнее расходуют батарею.

Для некоторых особо трудоёмких задач ядра всех типов при необходимости могут работать вместе.

Пример компоновки ядер в некоторых процессорах Snapdragon, слева от ядер указана используемая версия графического ускорителя Adreno. SD626, как и SD625, не использует разных блоков и полагается только на ядра одного типа и одной частоты

Наиболее часто в восьмиядерном процессоре разделение мощные/энергоэффективные происходит по схеме 4+4. Например, 4 А53 + 4 А73. Впрочем, сейчас, с приходом особо мощных А75 и А76, появляются иные схемы, которые показывают себя очень неплохо. Например, 6 А55 + 2 А75 (Snapdragon 670).

Также бывают схемы, где ядра делятся не на две, а сразу три группы (энергоэффективные, средние или мощные и особо мощные). Уже давненько с такой идеей экспериментировали в Mediatek. Сейчас же она заиграла новыми красками благодаря мощнейшим Kirin 980 и Snapdragon 855.

В первом применена схема 4 А55 + 2 А[email protected] ГГц + 2 А[email protected] ГГц. В свою очередь, Snapdragon 855 использует 4 модифицированных ядра А55, 3 А76 на частоте 2.4 ГГц и один А76 на частоте 2.85 ГГц.

Группы (кластеры) ядер в Kirin 980

Сценарии из повседневных задач, при которых в Kirin 980 «вступают в бой» те или иные ядра

Как вы поняли из последних примеров, иногда разработчики объединяют в своём процессоре одни и те же ядра, но на разных тактовых частотах. Для наглядности ещё один пример здесь – Snapdragon 630. В нём 8 ядер и все они исключительно А53. Но четыре «младших» из них работают на частоте 1.8 ГГц, а четыре более мощных берут планку 2.2 ГГц.

В характеристиках мобильных процессоров на разных сайтах и каталогах, как правило, указывается тактовая частота именно самых сильных ядер.

Что ещё важно знать о процессорах для смартфонов? Давайте пробежимся по нескольким дополнительным пунктам:

• Архитектура ARM. Все названные в начале статьи разработчики мобильных процессоров создают их на базе архитектуры ARM, для чего лицензируют технологии у одноимённой британской компании. Та, в свою очередь, несколько лет назад перешла под контроль японской корпорации SoftBank;
• Производство процессоров. Производят мобильные процессоры сегодня преимущественно две компании: корейская Samsung и тайваньская TSMC. Причина: именно они осваивают новые техпроцессы (10 нм, 7 нм) быстрее остальных. И да, вы верно заметили: только Samsung сама разрабатывает процессоры и сама же их производит;

Впрочем, в выигрышном положении Samsung не оказалась. Её флагман 2019 – Exynos 9820 выглядит не очень сильно на фоне конкурентов. Собственной графики у Samsung до сих пор нет, ядра базируются на А75 вместо А76, да и техпроцесс уступает TSMC

• Свои ядра процессора. Huawei и Mediatek пока используют комбинации только из базовых ядер ARM. Qualcomm, Apple и Samsung для своих мощных процессоров используют модифицированные и дополнительно усиленные ядра ARM. Qualcomm применяет для них бренд Kryo, у Samsung такие ядра идут под названием Mongoose (M);
• Свои графические ускорители. Из пяти ключевых разработчиков GPU собственной разработки есть лишь у Qualcomm (Adreno) и с недавнего времени у Apple. Остальные используют стандартные GPU Mali разных модификаций от ARM или (редко) PowerVR от британской Imagination Technologies;

Qualcomm предлагает собственные процессорные ядра Kryo и графику Adreno вместо стандартных решений ARM. Благодаря этому флагманский Snapdragon выглядит сегодня практически лидером технологической гонки

• Свой процессор для своих смартфонов. Apple и Huawei используют свои процессоры только в собственных смартфонах. Samsung изредка делится своими Exynos с китайской Meizu. Qualcomm и Mediatek не выпускают смартфонов, поэтому предлагают процессоры всем желающим.

Рейтинг графических процессоров для смартфонов

Если вы выбирайте мобильный процессор для игр или вам просто нужно ультимативное решение, мощности которого хватит на любую задачу, то без мощного графического ускорителя в нём не обойтись.

Безусловным лидером по GPU в смартфонах сегодня является Apple. Прежде компания заказывала мощный графический блок для своих фирменных процессоров у Imagination Technologies, однако начиная с 2017 года перешла к собственным графическим решениям. И они весьма мощные.

В тестах «графики» процессор А12 (сердце iPhone Xr, Xs и Xs Max) пока что обходит любого из конкурентов. Именно его результаты (из графического подраздела AnTuTu) были взяты за 100%. В свою очередь, для остальных процессоров указано, какой результат они могут «взять» от лидера:

Тестирование графического блока актуальных процессоров для смартфонов

Главным конкурентом для Apple здесь является фирменная графика Adreno, использующаяся в процессорах Qualcomm Snapdragon. Самая производительная её версия – Adreno 630 установлена в Snapdragon 845. Это самое мощное, из того что могут конкретно на данную минуту предложить Android-смартфоны по части GPU.

Как видите, от фирменного графического ускорителя Apple Adreno 630 отстаёт достаточно серьёзно, сумев набрать только 59% от его результата. Впрочем, в ближайшие месяцы на рынок должны попасть первые гаджеты со Snapdragon 855. Там вас встретит уже Adreno 640 и вот она, судя по спецификациям, может дать бой решениям Apple.

Что же касается текущего рейтинга, то на третьем месте расположились процессоры A11 («сердце» iPhone 8, 8 Plus и X). На четвёртом и пятом месте с очень близким результатом идут Kirin 980 и Exynos 9810 – главные процессоры для китайской Huawei и корейской Samsung в 2018 году.

Ключевая информация о мобильных GPU и так ли их мощь нужна в современных смартфонах

Kirin 980 и Exynos 9810 используют различные мощные версии графики Mali, разработкой которой заведует Arm Holdings. Собственной графики, даже у столь могущественных производителей, как мы уже писали выше, пока нет.

Для объективности картины покажем ещё один бенчмарк, тестирующий GPU. На этот раз – 3DMark Ice Storm. Для удобства сбоку, там, где это необходимо, мы подписали процессоры, в которых используется та или иная графика. Результат теста вы можете наблюдать в правом столбике. Два столбца по центру – используемый техпроцесс и процент от результата лидера рейтинга.

Первые строчки и здесь оккупировали решения Apple, причём возглавляет список теперь А12X. Его в смартфонах вы не встретите. Данный процессор используется только в различных моделях iPad Pro.

В 3DMark Ice Storm китайскому Kirin 980 удаётся заметно оторваться вперёд от Exynos 9810, хотя в предыдущем тесте они шли почти вровень. Очевидно, более мощная Mali-G76, которую несёт «на борту» Kirin 980, проявляет себя на полную силу лишь в отдельных подтестах, а 3DMark Ice Storm как раз позволил ей раскрыться.

Группу процессоров «попроще» возглавляют флагманы разных лет. Из актуальных решений среднего звена ближе к лидерам здесь подобрался разве что Snapdragon 660 (жаль, но тест пока не прошли Snapdragon 670, 710 и ещё некоторые процессоры).

В свою очередь, на третий скриншот попали старые, либо актуальные мобильные SoC со всё ещё достаточно мощными, но уже не самыми впечатляющими графическими ускорителями. На картинке выше нам не удалось вместить описание для:

• ARM Mali G72 MP3 – используется в Helio P60, P70, а также в Exynos 9610;
• ARM Mali T880 MP4 – нашла применение во многих платформах Mediatek, включая MT6797, MT6797D, MT6797T и MT6797X. Также применяется в Spreadtrum SC9860 и SC9860GV, вдобавок была использована в Kirin 950/955;
• ARM Mali T628 MP6 – предназначена для Exynos 5420, 5422, 5430 и 5800.

Внимательно изучая результаты тестов в 3DMark Ice Storm можно заметить и некоторые странные/любопытные вещи. Например, ошибкой может показаться небольшое превосходство GPU в Snapdragon 810 над более новым решением в Snapdragon 820.

Однако если взглянуть на характеристики Adreno 430 и 530, то результат уже может выглядеть не столь спорным, ведь у первой в полтора раза больше встроенной памяти, что могло быть особо важным для данного теста.

Сравнение FPS в играх на примере со Snapdragon 625 и 636

Если смотреть на актуальные и доступные процессоры, то впечатляет шаг вперёд, сделанный Qualcomm от графики в SD450/625 к 630/636 и тем более к Snapdragon 660. Но ещё занимательнее выглядит графика Adreno 506 в недавно представленном Snapdragon 632, хотя даже старая модель Snapdragon 630 использует GPU заметно мощнее.

Всё это лишний раз доказывает, насколько неочевидными могут быть некоторые особенности для простого пользователя/покупателя.

Технологический процесс производства

Оценивая возможности того или иного процессора, конечно, стоит обратить внимание на технологический процесс его производства. Чем он меньше, тем лучше. Это, разумеется, актуально не только для мобильных процессоров, но и для CPU/GPU стационарных ПК и ноутбуков.

Меньший, то есть более современный технологический процесс позволяет разработчику вместить больше транзисторов в своём решении. Это серьёзно влияет на потенциал производительности, а также позволяет сделать компромисс производительность/энергоэффективность куда более гибким.

Переход на более актуальные технологические процессы и рост числа транзисторов на примере процессоров Kirin от Huawei

По состоянию на конец 2018 самые передовые процессоры для смартфонов (Apple A12 и A12X, а также Kirin 980) уже выпускались по новейшему 7-нм техпроцессу. В начале 2019 к ним присоединится Snapdragon 855. В свою очередь, самые простенькие решения, которые сейчас ещё могут стать «сердцем» бюджетных аппаратов выпускаются на базе 28-нм норм.

На текущий момент:

• 28 нм – сильно устаревший техпроцесс, на котором тем не менее ещё выпускаются бюджетные решения. Примеры: Snapdragon 425/430/435, MT6750, Helio P18;
• 16 нм – не самый новый техпроцесс в исполнении TSMC, который сейчас, конкретно в случае мобильных процессоров, уже уступил место 12 нм. Примеры: Apple A10, Kirin 650/655/658/659/960, Helio P20/P23/P25/P30;
• 14 нм – актуальный техпроцесс Samsung для мобильных SoC среднего класса. Примеры: Snapdragon 450/625/632/636/660, Exynos 7 7885;

Новые техпроцессы позволяют сделать решения не только мощнее/энергоэффективнее, но часто ещё и компактнее. Snapdragon 820 – 14 нм. Snapdragon 835 – 10 нм

• 12 нм – актуальный техпроцесс TSMC для мобильных SoC среднего класса (по сути, сильно оптимизированная и улучшенная версия 16 нм). Примеры: Kirin 710, Helio P35/P60/P70/P90;
• 10 нм – по этим нормам Samsung и TSMC изготавливают процессоры для флагманов прошлых лет и нынешних решений «выше среднего». Примеры: Apple A11, Snapdragon 710/835/845, Kirin 970, Exynos 7 9610, Exynos 9 8895/9810;
• 8 нм – наиболее передовой техпроцесс, освоенный Samsung. По нему пока выпускается только флагманская платформа Exynos 9 9820, что станет сердцем Galaxy S10;

Kirin 980 – первый (по крайней мере, по срокам анонса) 7 нм мобильный процессор в мире. Также новинка первой среди SoC использует мощные ядра А76, графику Mali-G76 и память LPDDR4X на частоте 2133 МГц

• 7 нм – самый передовой техпроцесс TSMC. Первые устройства с процессорами, изготовленными по таким нормам, вышли в продажу осенью 2018. Пока есть лишь три группы процессоров, выполненные по столь передовым технологиям: Apple А12/A12X, Kirin 980 и Snapdragon 855;
• 5 нм – следующий большой технологический шаг, планы на который анонсировала как минимум TSMC. Первые мобильные SoC здесь ожидаются к концу 2020 года.

На одном и том же техпроцессе могут быть выполнены как самые мощные, так и весьма бюджетные процессоры. Однако все равно, чем меньше техпроцесс, тем лучше. Если перед вами бюджетное решение, не показывающее выдающихся значений в бенчмарках и реальных приложениях, то, по крайней мере, современный техпроцесс обеспечит ему высокую энергоэффективность.

7 нм техпроцесс позволил Apple также уместить в своём А12 6.9 миллиардов транзисторов. К сравнению: A11 (10 нм) – 4.3 миллиарда. А10 (16 нм) – 3.3 миллиарда

Стоит отметить, что перечисленные выше технологии актуальны прежде всего для мобильных процессоров. Разработчикам десктопных CPU и GPU нужно время и улучшение технологии, чтобы спроектировать свои решения с учётом более современных техпроцессов. Именно поэтому, несмотря на наличие 7 нм мобильных чипов, соответствующих десктопных процессоров и видеокарт ещё нет.

Другие характеристики мобильных процессоров

Ещё несколько лет назад глава китайской Huawei заявил, что флагманские мобильные процессоры уже устроены значительно сложнее обычных центральных процессоров Intel/AMD, которые используются в ПК и ноутбуках. И это правда, так как мобильный процессор по своей функциональности стоит заметно выше их.

Современные мобильные SoC оснащены не только ядрами центрального процессора (CPU) и графическим ускорителем (GPU). Как правило, в них интегрирован модем LTE, а также модули для иных беспроводных сетей. Есть отдельные блоки по работе с аудио, обработкой изображений.

Глава Huawei Mobile демонстрирует передовые возможности Kirin 980 по предельной скорости загрузки в сетях Wi-Fi

К слову, именно мощь мобильной SoC косвенно влияет на то, с какой частой кадров камера может записывать видео, сможет ли она записывать картинку в 4K, а также выполнять различные трюки Slo-mo (съёмка замедленного видео) и насколько высоко при этом будет разрешение.

Также в последнее время во флагманских решениях начали появляться специализированные вычислительные блоки для работы с задачами искусственного интеллекта и машинного обучения (NPU). Кроме того, именно процессор ставит ограничения на то, какой тип постоянной и оперативной памяти сможет использовать производитель в своём смартфоне.

Даже доступные SoC могут отличаться по технологиям весьма существенно (сверху вниз: модем, обработка изображений, GPU, максимальное разрешение, быстрая зарядка, версии Bluetooth и USB, оперативная память, возможность постоянно «слушать» пользователя)

Приведём лишь несколько примеров из разных областей:

• Встроенные модемы LTE. Могут быть установлены сегодня даже в весьма бюджетные SoC. Однако возможности у базовых решений и флагманских совершенно разные. К примеру, в Snapdragon 625 предел скорости загрузки для модема – 300 Мб/c. Во флагмане 2018 SD845 – 1.2 Гб/c. В новейшем Snapdragon 855 – до 2 Гб/c;
• Ультразвуковые сканеры отпечатков. Поддержка ультразвуковых сканеров под экраном (не путать с менее точными оптическими) пока добавлена лишь в Exynos 9820 и Snapdragon 855;

Небольшое анонсирующее видео процессора Snapdragon 855 мельком демонстрирует ещё несколько неожиданных направлений, за которые отвечает современный мобильный процессор

• Память UFS 3.0. Новейшая сверхбыстрая память. Воспользоваться ей также смогут пока только гаджеты с Exynos 9820 и Snapdragon 855;
• Быстрая зарядка. И даже за этот пункт часто ответственны именно мобильные SoC, так как они несут с собой поддержку фирменных технологий быстрой зарядки от производителя. К примеру, для наиболее современных решений Qualcomm это Quick Charge 4+.

На этом пока всё. Мы постараемся обновлять и дополнять данный материал, чтобы он не терял со временем своей актуальности.

Почему iPhone 7 работает быстрее Samsung Galaxy S7, а iPhone 8 - быстрее Galaxy S8? Дело тут в различной идеологии операционных систем, а кроме того, одним из основных пре­иму­ществ Apple были и оста­ются уни­каль­ные сис­темы на крис­талле. Процессоры A10 и A11 заметно обгоняют в бенчмарках аналогичные предложения от Qualcomm в лице Snapdragon 820/821 и Snapdragon 835 соответственно. Почему так происходит? В чем заключается «магия Apple»? Оставив за бортом аргументы в стиле «Андроид лудше!», попробуем разобраться в причинах, которые привели к превосходству мобильных процессоров Apple над предложениями Qualcomm.

Фактор первый: так сложилось

Вспомним 2013 год. В арсенале Qualcomm - весьма удачные чипы Snapdragon 800, основанные на 32-разрядных ядрах Krait 400 собственной разработки. На этом чипе (и его последователе, Snapdragon 801) были выпущены десятки, если не сотни самых разнообразных моделей. На момент анонса у топового чипсета Qualcomm просто не было альтернатив: основанные на ядрах ARM Cortex A15 решения были прожорливы до чрезвычайности и не могли составить конкуренцию четырем кастомным ядрам Krait. Вроде бы все хорошо, Qualcomm - царь горы, достаточно продолжать развивать удачную архитектуру. Казалось бы, что может пойти не так?

Но - по порядку. В 2011 году компания ARM Holdings анонсировала архитектуру ARMv8, использование которой открывало многочисленные возможности ускорения части специальных видов вычислений - например, потокового шифрования, которое (забегу вперед) сегодня используется практически во всех смартфонах. Первыми мобильными ядрами данной архитектуры стали Cortex A53 и A57, анонсированные холдингом ARM в 2012 году. В то же время в ARM прогнозировали выход готовых процессоров на новых ядрах лишь на 2014 год. Вот только Apple, обладатели архитектурной лицензии ARM, успели первыми - почти на год раньше конкурентов.

Итак, в ноябре 2013-го Apple выпускает iPhone 5s. Помимо датчика отпечатков пальцев и встроенной системы безопасности Secure Enclave, новый iPhone впервые на рынке оснащается 64-разрядным процессором Apple A7 ARMv8. Новый процессор показывает чудеса производительности в Geekbench: результат двухъядерного процессора в однопоточных вычислениях в пол­тора раза пре­вос­ходит результаты ядер Krait 400, в многопоточных наблюдается паритет.

Расширенный набор команд ARMv8 пришелся как нельзя более кстати: именно в iPhone 5s Apple встроила аппаратную систему безопасности Secure Enclave, которая отвечает в том числе и за шифрование данных. С точки зрения Apple выбор 64-разрядной архитектуры был вполне логичен: только в ядрах с поддержкой ARMv8 появились инструкции для ускорения потокового шифрования, которое на тот момент использовалось Apple уже довольно давно. В дальнейшем использование новых ядер позволило Apple добиться беспрецедентных скоростей доступа к зашифрованным данным - выпущенный на год позже Nexus 6, основанный на 32-разрядном Qualcomm Snapdragon 805 (ARMv7), показывал ужасающую производительность потокового крипто: доступ к зашифрованным данным осуществлялся в 3–5 раз медленнее, чем к незашифрованным.

Поначалу 64-разрядная архитектура в смартфонах воспринималась обывателями - да и многими экспертами - как чистейшей воды маркетинг. Так считали пользователи, и так говорили руководители Qualcomm - по крайней мере, в своих официальных выступлениях.

В 2014 году выходит iPhone 6, оснащенный процессором A8, также работающим с системой команд ARMv8. Чем отвечает Qualcomm? Небольшим обновлением: на рынке доминируют смартфоны, работающие на Snapdragon 801 (32 бита, ARMv7). Также выходит Snapdragon 805, использующий те же ядра Krait 400, но с более мощным GPU. Процессоры Apple оказываются быстрее аналогов от Qualcomm как в однопоточных, так и в многопоточных вычислениях, а в специфических применениях - например, в реализации поточного шифрования - обходят решения конкурентов просто в разы. Qualcomm усиленно делает вид, что ничего необычного не происходит, но производители, наступая на горло, требуют конкурентоспособную SoC. Qualcomm ничего не остается, как включиться в гонку.

В 2015 году Apple выпускает iPhone 6s и A8, Qualcomm - чип Snapdragon 810 и его урезанную версию Snapdragon 808. Эти процессоры явились ответом Qualcomm на требования партнеров. Однако отсутствие опыта разработки 64-разрядных чипов сыграло с компанией злую шутку: оба процессора оказались чрезвычайно неудачными. С первых же дней процессоры проявили склонность к чрезмерному энергопотреблению, перегреву и тротлингу, в результате которого их устоявшаяся производительность через несколько минут работы мало отличалась от производительности Snapdragon 801.

Какой же из всего этого можно сделать вывод? Вывод один: Apple застала индустрию врасплох, использовав ядра с новой архитектурой тогда и там, где, казалось бы, в этом нет никакой необходимости. В результате Qualcomm оказалась в роли догоняющей, а Apple получила фору в полтора года. Почему так произошло?

Здесь нужно рассмотреть особенности цикла разработки мобильных процессоров.

Фактор второй: разница в циклах разработки

Итак, мы выяснили, что Apple удалось вырваться вперед, на полтора года опередив конкурентов. Как такое могло случиться? Причина в разнице в циклах разработки у Apple и производителей смартфонов под управлением Android.

Как известно, Apple полностью контролирует разработку и производство iPhone, начиная с самого низкого уровня - проектирования процессора. И если графические ядра до недавнего времени Apple лицензировала у Imagination Technologies, то процессорные ядра компания предпочитала разрабатывать самостоятельно.

Как выглядит цикл разработки у Apple? На основе архитектурной лицензии ARM проектируется процессор, совместимый с заданной системой команд (ARMv8). Одновременно разрабатывается смартфон, в котором будет использоваться данный процессор. Параллельно для него создаются все необходимые драйверы, ОС, производится оптимизация. Все происходит в рамках одной компании; у разработчиков ОС нет никаких проблем с получением доступа к исходным кодам драйверов, а разработчики драйверов, в свою очередь, имеют возможность общаться с людьми, проектировавшими процессор.

Производственный цикл устройств на Android выглядит совершенно иначе.

В первую очередь в игру вступает ARM, разработчик одноименных систем команд и процессорных архитектур. Именно ARM проектирует референсные процессорные ядра. Так, в далеком 2012 году были анонсированы ядра ARM Cortex A53, на которых основано подавляющее большинство смартфонов, выпущенных в 2015, 2016 и 2017 годах.

Минуточку! 2012? Именно так: 64-разрядные ядра A53 были анонсированы в октябре 2012 года. Но архитектура ядра - это одно, а реальные процессоры - совсем другое: ARM Holdings их просто не выпускает, предлагая партнерам референсные дизайны, но не поставляя на рынок сами SoC. Прежде чем на рынке появится смартфон, основанный на той или иной архитектуре, кто-то должен разработать и выпустить готовую систему на кристалле, SoC.

Несмотря на публичные выступления собственных представителей, в 2013 году в Qualcomm усиленно работали над выпуском 64-битного процессора. На разработку собственного ядра времени не оставалось; пришлось брать что дают. Давали - архитектуру big.LITTLE, куда на тот момент входили «малые» ядра Cortex A53 (удачные) и «большие» ядра A57 (довольно спорные с точки зрения энергоэффективности и тротлинга).

Первые процессоры Qualcomm, основанные на этих ядрах, были анонсированы в 2014 году. Но ведь процессор - это еще не все! Как минимум нужен еще корпус, экран… Все это выпускают OEM-производители, которые, собственно говоря, и занимаются разработкой и производством смартфонов. А это тоже время, и время немалое.

Наконец, операционная система. Для того чтобы «завести» Android на устройстве, необходим набор драйверов для нового чипсета. Драйверы разрабатывает разработчик чипсета (например, Qualcomm), предоставляя их производителям смартфонов для интеграции. На то, чтобы разобраться и интегрировать драйверы, у производителя также уходит определенное время.

Но и это еще не конец! Уже готовый смартфон с работающей версией Android необходимо еще и сертифицировать в одной из лабораторий Google на предмет совместимости и соответствия Android Compatibility Definition. Это - тоже время, которого и без того катастрофически мало.

Иными словами, в том, что смартфоны на Snapdragon 808/810 мы увидели лишь в 2015 году, нет совершенно ничего удивительного. Первые флагманские чипы Qualcomm, основанные на 64-разрядной архитектуре, отстали от SoC Apple на полтора года. Это исторический факт, и это - реальное преимущество Apple.

В 2015 году длительный цикл разработки и требования партнеров сыграли с Qualcomm злую шутку: первый блин оказался комом. Впрочем, компании удалось реабилитироваться с выходом Snapdragon 820. Но не было ли слишком поздно?

Фактор третий: вопрос размера

Рассмотрим таблицу, в которой сравниваются два последних поколения процессоров Apple и Qualcomm.

Что мы видим из этой таблицы? Легко заметить, что производительность в расчете на одно ядро в процессорах Apple в два с лишним раза превосходит решения Qualcomm, да и многопоточная производительность актуальных поколений процессоров отличается практически в полтора раза. Почему так получается? Ответ можно попробовать найти в следующей табличке.

Если отбросить пару процессоров A10 Fusion / Snapdragon 820, в которых используются разные технологические процессы, можно сравнить площадь чипов A11 Bionic и Snapdragon 835. Площадь поверхности чипа от Apple в 1,2 раза превышает площадь решения Qualcomm. Что это означает на практике? Возможность использовать больше транзисторов, более продвинутую архитектуру ядер. В частности, исследователи обнаружили, что в A11 Bionic «слабые» процессорные ядра в несколько раз крупнее малых ядер A53 (простите - Kryo 280), использующихся в Snapdragon 835. Это означает, что даже «малые» ядра A11 Bionic поддерживают внеочередное исполнение команд, что позволяет получить большую производительность на такт в сравнении с прямолинейными ядрами А53.

Площадь процессора напрямую влияет на его цену. Чем больше площадь (при использовании одного техпроцесса), тем выше себестоимость. Что подводит нас к очередному фактору: стоимости процессора для производителя.

Фактор четвертый: вопрос цены

Согласно отчету Android Authority площадь процессорных ядер Apple A10 Fusion вдвое превышает площадь ядер ближайшего конкурента, Snapdragon 820.

«Преимущество Apple в том, что компания может себе позволить потратить деньги на увеличение площади процессора, построенного по последней 16-нанометровой технологии FinFET… Несколько лишних долларов не сыграют большой роли в конечной стоимости устройства - а ведь Apple сможет продать значительно больше 600-долларовых устройств благодаря настолько большой производительности», - пишет Линли Гвеннап, директор The Linley Group.

Действительно, лишние пять-шесть долларов не сыграют большой роли в конечной стоимости iPhone - это доли, в худшем случае единицы процентов его стоимости для потребителя. Но если эти пять-шесть долларов способны удвоить производительность устройства по сравнению с конкурентами на Android - это прекрасный аргумент в пользу Apple.

Почему так не выходит у Qualcomm? В цепочке разработки процессоров для устройств под Android слишком много заинтересованных лиц. Это и ARM, которая разрабатывает и лицензирует процессорные ядра, и Qualcomm, которая проектирует готовые процессоры по лицензии, и производители смартфонов с Android. У OEM-производителей, вынужденных конкурировать между собой ценами, на счету каждый доллар. Производители хотят как можно более дешевых SoC (поэтому, кстати, до сих пор так популярны решения, построенные на архаичных слабых ядрах A53), и Qualcomm приходится с этим считаться. Но и Qualcomm, и ARM хотят откусить кусок пирога, получив свою долю прибыли, - так что себестоимость решения, аналогичного процессорам Apple, вышла бы даже более высокой, чем у Apple. В результате OEM-производители не смогли бы себе позволить массовых закупок таких процессоров, что еще увеличило бы их стоимость. (Кстати, именно это случилось с процессором MTK Helio X30 - он не пользовался спросом, и на его основе выпустили лишь два смартфона.)

Конечно, здесь можно аргументировать, что у Samsung и Huawei есть собственные линейки процессоров - Exynos и Kirin соответственно. Но у Huawei нет своих разработок, в компании берут готовые ядра ARM Cortex и готовые же графические ускорители ARM Mali, собирая «собственные» процессоры на их основе. Понятно, что вычислительные ядра этих процессоров не могут быть мощнее тех, что предлагает ARM. В Samsung же пробуют идти путем Apple, выпуская собственные кастомизированные ядра - производительность которых, впрочем, недалеко уходит от обычных «стоковых» ядер ARM.

Фактор пятый: вопрос контроля

В прошлом году в Apple сделали интересную вещь: волевым решением убрали поддержку 32-разрядных приложений из iOS 11. Так уж совпало, что именно на этой версии ОС вышла новая линейка iPhone: 8, 8 Plus и X. Что это означает с точки зрения производительности?

Возможность взять и отказаться от поддержки 32-разрядных команд дает очень и очень многое. Упрощаются блоки декодирования и исполнения, уменьшается требуемое число транзисторов. Куда идет эта экономия? Ее можно потратить на уменьшение площади процессора (что напрямую транслируется в сниженную себестоимость и уменьшенное энергопотребление), а можно при неизменной площади и энергопотреблении добавить транзисторов в другие блоки, увеличив тем самым производительность. Скорее всего, именно по второму сценарию развивались события и процессор A11 Bionic получил дополнительные 10–15% производительности именно за счет отказа от поддержки 32-разрядного кода.

Возможно ли подобное в мире Android? Да, возможно, но не полностью и очень нескоро. Лишь с августа 2019 года вступают в силу требования к разработчикам, которые должны будут при добавлении или обновлении приложений в Google Play Store в обязательном порядке включать 64-битные версии двоичных библиотек. (Отметим здесь, что далеко не все - и даже не большинство! - приложения Android вообще используют какие-либо двоичные библиотеки, зачастую довольствуясь динамически транслируемым байт-кодом.) Напомним, Apple ввела аналогичное требование в феврале 2015 года - опять преимущество во времени, на сей раз в четыре с половиной года.

Фактор шестой: оптимизация и использование доступных ресурсов

Оптимизация - важнейшая составляющая производительности. Традиционно у Apple с оптимизацией все было или идеально, или образцово (пользователи, которые жалуются на упавшую производительность старых устройств, обновившихся до последней версии iOS, просто не понимают, какой ад был бы на таком слабом железе, если бы на нем запустили Android). А вот у Android с оптимизацией все… пестро. Разнообразно. Можно сказать - феерично.

Чаще всего достаточно быстро на свежем железе работают чистые сборки Android - такие, что используются в смартфонах Google Nexus и Pixel, устройствах Motorola и Nokia. Но даже и здесь не все хорошо: например, в смартфоне Google (Motorola) Nexus 6 были совершенно потрясающие воображение проблемы со скоростью доступа к накопителю, возникшие из-за безграмотной реализации шифрования (разработчики Google не справились с аппаратным ускорителем криптографических операций процессора Snapdragon 805, после чего заявили, что «программная реализация лучше»). Вот в этой статье мы подробно проанализировали скорость чтения и записи зашифрованных данных смартфоном Nexus 6, сравнив ее со скоростью аналогичных операций в iPhone 5s. Вот цифры:

• Nexus 6, последовательное чтение, незашифрованные данные: 131,65 Мбайт/с;
• Nexus 6, последовательное чтение, зашифрованные данные: 25,17 Мбайт/с (39 Мбайт/с в обновлении до Android 7);
• iPhone 5s, последовательное чтение, зашифрованные данные: 183 Мбайт/с.

Впечатляет? При похожих аппаратных характеристиках разработчики Google (Google, а не криворуких OEM!) умудрились в референсном устройстве, которое должно было продвигать безопасное шифрование в массы, сделать такой вот ляп. Будешь ли ты удивлен, узнав, что и у других производителей с оптимизацией могут возникать проблемы? И они возникают. Так, оснащенный по максимуму HTC U Ultra (Snapdragon 821) умудряется подтормаживать и перегреваться при самых рутинных операциях; такое впечатление, что процессор выполняет как минимум вдвое больше вычислений, чем должен. Ну а о смартфонах Samsung, которые ухитряются подтормаживать по мелочам даже на самом мощном доступном железе, даже и говорить подробно не стоит.

Фактор седьмой: разрешение экрана

Есть и еще один момент, который стоит упомянуть. Это - разрешение дисплея. Как известно, стандартные модели iPhone оснащаются экранами с разрешением HD, модели Plus - Full HD. Производители же смартфонов под управлением Android, использующие флагманские чипсеты Qualcomm, стараются устанавливать экраны с разрешением QHD - 2560 × 1440. Ну, как самый минимум - Full HD, но такое во флагманских смартфонах встречается, увы, нечасто.

Почему «увы»? Потому что разрешения выше Full HD на экранах с IPS-матрицей диагональю до 5,7″ включительно более чем достаточно. Для AMOLED-экранов, у которых, во-первых, структура субпикселей PenTile, а во-вторых, может быть поддержка очков виртуальной реальности Google VR (кстати, а какому проценту пользователей она реально пригодилась?), оправданность QHD-разрешения еще можно как-то аргументировать.

Несколько в стороне стоит iPhone X с разрешением 2436 × 1125 - впрочем, это, по сути, мало отличается от Full HD. Для сравнения: разрешение экрана Samsung Galaxy S8 - 2960 × 1440, то есть в полтора раза больше пикселей, чем в iPhone X.

А теперь представь, что мы сравниваем производительность iPhone 8 с его разрешением HD и какую-нибудь Nokia 8 с QHD. Представил? Nokia приходится обрабатывать почти в четыре раза больше пикселей, чем iPhone, что не может не сказаться на энергопотреблении и на производительности (как минимум в тех тестах, которые используют вывод на экран). Я сейчас ни в коей мере не оправдываю старенькие экраны, которые Apple с маниакальным упорством продолжает устанавливать в устройства стоимостью под тысячу долларов, а просто заостряю внимание на том, что производительность и энергоэффективность устройств с экранами низкого разрешения даже при прочих равных будет выше, чем у смартфонов с экранами QHD.

Что-то такое заподозрили и производители. Так, Sony Xperia Z5 Premium, экран которого (кстати, IPS, бесполезный для целей VR) имеет физическое разрешение 4K (на самом деле нет, даже здесь маркетологи обманули), но логическое - «всего лишь» Full HD, что позволило производителю и потребителя обмануть, и не слишком сильно убить производительность. Похожим образом поступили и в Samsung, разрешив использовать пониженное логическое разрешение на экранах с высокой плотностью точек. Очевидно, интересы маркетологов идут вразрез с интересами как пользователей этих устройств, так и собственных разработчиков компании.

Вместо заключения: нужны ли нашему телефону 64 бита?

Так ли нужны 64-разрядные процессоры в мобильных устройствах? Ведь у 32-разрядных вычислительных ядер есть свои преимущества. Такие процессоры могут работать быстрее 64-разрядных из-за меньшей длины инструкций вследствие меньшей длины адреса, и, как результат, они менее требовательны к объему оперативной памяти; в них можно реализовать более короткую очередь команд, что также может дать выигрыш в производительности в определенных сценариях.

Некоторые из этих преимуществ так и останутся теоретическими, но в ряде современных сценариев использования без поддержки команд ARMv8 уже не обойтись. Это и потоковое шифрование, и склейка HDR в режиме реального времени, и многие другие малозаметные вещи. Как бы там ни было, производители процессоров перешли на 64-разрядные ядра с поддержкой ARMv8, и это свершившийся факт.

Вот только производители смартфонов не спешат переходить на 64-битные сборки операционных систем.

Так, в природе не существует ни одного смартфона под управлением Windows 10 Mobile, в котором операционная система работала бы в 64-разрядном режиме. И Lumia 950 (Snapdragon 808), и Lumia 950 XL (Snapdragon 810), и даже относительно свежий Alcatel Idol 4 Pro (Snapdragon 820) работают под управлением 32-битной сборки Windows 10 Mobile.

Не отстают и производители телефонов с Android. К примеру, у Lenovo, выпускающей смартфоны под маркой Motorola, есть всего два устройства с «правильным» 64-разрядным Android: это флагманы линейки Moto Z (обычная версия и разновидность Force) и Moto Z2 Force. Все остальные устройства - и бюджетный Moto G5 на Snapdragon 430, и свежий субфлагман Moto Z2 Play на Snapdragon 626 - работают в 32-битном режиме.

Ряд устройств других производителей (например, BQ Aquaris X5 Plus) использует мощный Snapdragon 652 в 32-разрядном режиме. Нужно ли говорить, что такие устройства не выжимают максимума из доступных аппаратных возможностей?

С другой стороны, не все идеально и у Apple. Даже 64-разрядные приложения, скомпилированные в нативный код, из-за требований обратной совместимости вынуждены ограничиваться набором команд, доступным в самых ранних процессорах компании - Apple A7 образца 2013 года. А вот у компилятора байт-кода ART, который используется в Android с 5-й версии, таких проблем нет: байт-код приложений компилируется в оптимизированный нативный код, использующий все доступные на текущем железе инструкции.

Впрочем, будем жить с тем, что есть. За максимальной производительностью процессорных ядер и гарантированной оптимизацией - к Apple. То же самое, только в полтора-два раза похуже и во столько же раз дешевле, - к сонму производителей трубок на Android.

Самое время подводить итоги года и определить – какой же мобильный процессор является самым производительным. За прошедшие 12 месяцев разрыв между чипсетами Kirin и Snapdragon сократился до минимума, поэтому стоит ожидать, что в будущем году компании Qualcomm и Huawei будут бороться ещё отчаяннее, а пока смотрим на наш рейтинг процессоров смартфонов. Поехали.

№10 – Snapdragon 636

Qualcomm выпустила Snapdragon 636 в конце прошлого года и чипсет сразу же стал бестселлером и хитом. Решение предназначается для смартфонов среднего уровня и является компромиссом между производительностью и энергоэффективностью. В основу процессора лег кластер Kryo 260 из 8 ядер, разделенных поровну на два блока. Трудны задачи решаются первым, который состоит из ядер Cortex A73 с 1.8 ГГц, а повседневные процессы – головная боль квартета Cortex A53 с 1.6 ГГц.

Производительности чипсета хватает, чтобы смартфоны, построенные на его базе, не испытывали никаких проблем в современных играх и стабильно работали при серфинге интернета и в мессенджерах.

№9 – Samsung Exynos 7885

Samsung Exynos 7885 – это процессор, который ещё в начале этого года являлся одним из самых производительных на рынке. Он изготовлен по 14-нм технологии, а также гарантирует поддержку беспроводной связи Wi-Fi, а также Bluetooth 5.0 – самого продвинутого протокола на данный момент.

Платформа чипсета состоит из восьми ядер. Два из них – Cortex-A73 с частотой 2.2 ГГц, оставшиеся шесть – Cortex-A53 с 1.6 ГГц. Процессор поддерживает воспроизведение видео в разрешении 4К, но оно подтормаживает и не отличается стабильностью. Совсем иначе дела обстоят с Full HD+ – никаких огрехов, всё плавно и без лагов. В составе Samsung Exynos 7885 присутствует довольно мощная LTE плата, ограничивающая скорость мобильного интернета значением в 600 мбит/с. Потенциала мощности у процессора нет и в будущем году, решение на его базе, скорее всего, надо будет апгрейдить, но пока его достаточно, чтобы поиграть в любую игру без лагов и троттлинга.

№8 – MediaTek Helio X30

MediaTek Helio X30 получил 10-нм техпроцесс и 10 ядер. Архитектура состоит из трех ступеней и аналогичного числа кластеров. В качестве основного выступают два ядра Corte-A73 с частотой в 2.5 ГГц, дополняется сочетание парой квартетов в лице Cortex-A53 с 2.2 ГГц и 1.9 ГГц соответственно.

В возможности платформы входит декодирование видео в формате 4К и 2К, а за счёт наличия в архитектуре сразу нескольких процессоров обработки изображения – работа с двумя камерами 16+16 МП. Благодаря усилиям разработчика, MediaTek Helio X30 на 25% экономнее и почти в два раза мощнее своего предшественника. Правда, если в начале года это ещё было актуально и позволяло приводить чипсет в спорах «какой процессор лучше медиатек или снапдрагон» в качестве аргумента, то сейчас этого хватает ровно на восьмую строчку нашего рейтинга.

№7 – Qualcomm Snapdragon 660

Snapdragon 660 состоит из графического ядра Adreno 512 и LTE-модема Snapdragon X12. Последний компонент гарантирует смартфонам на базе чипсета стабильную и шуструю работу мобильного интернета на скорости до 600 мбит/с. Архитектура процессора представлена 8 ядрами, четыре из которых это Kryo 260 с 1.8 ГГц и столько же Kryo 280 с частотой 2.8 ГГц. Первые решают повседневные задачи, а второй квартет приходит на помощь во время запуска требовательных приложений и игр.

Основной конкурент Snapdragon 660 – Snapdragon 653, правда седьмая позиция нашего топа процессоров для смартфонов выглядит куда предпочтительнее, так как её пропуская способность в два раза выше. Практически любая современная игра пойдет на смартфоне с Snapdragon 660 на максимальных настройках, подтверждение этих слов – 118 000 баллов в бенчмарке AnTuTu.

№6 – Snapdragon 845

Один из самых распространенных чипсетов во флагманах – Snapdragon 845 в нашем топе лучших процессоров для смартфонов довольствуется лишь шестым местом. Он создан на основе 10-нм техпроцесса FinFET. Архитектура процессора представлена 4 ядрами Cortex-A75 и таким же количеством Cortex-A65. Слабые ядра с частотой в 1.8 ГГц активируются, когда пользователь выполняет простые задачи, а их «старшие братья» включаются во время требовательных игр.

Одной из главных особенностей Snapdragon 845 является 3 МБ системного кеша. Это существенно бережет запасы оперативной памяти смартфона и позволяет задействовать её в других задачах. Графическое ядро Adreno 630 позволяет выставлять максимальные графические настройки в абсолютно любой существующей игре, при всё этом конструкция не перегревается и не огорчает пользователя троттлингом.

№5 – Huawei Kirin 970

Главная особенность однокристального Huawei Kirin 970, выполненного по 10-нм технологии заключается в нейроморфном процессоре с экосистемой открытого типа. Это обеспечивает смартфонам, построенным на базе чипсета, отличную производительность и способность тянуть любые современные игры на максимальных настройках графики. Технология NPU, представленная в платформе чипсета, позволяет ему быть не только мощным, но и экономным.

Состоит процессор из двух кластеров по 4 ядра. В первом находятся Cortex-A73 с частотой 2.4 ГГц, во втором – Cortex-A53 с 1.8 ГГц. Дополняется связка графическим ядром GPU Mali G72MP12. Возможности чипсета позволяют гаджетам на его базе тянуть видео в формате 4К, а также съёмку в движении и гибридный автофокус.

№4 – Samsung Exynos 9820

Новейшее решение от южнокорейского разработчика выпущено специально для флагманских смартфонов 2018-2019 года. В архитектуре чипсета находятся четыре ядра Mongoose M4 с частотой 2 ГГц, два Cortex-A75 с аналогичной частотой и квартет Cortex-A55 в два раза слабее. Вся эта платформа создана на основе 8-нм техпроцесса LPP FinFET. Сама компания заявляет, что это позволяет Samsung Exynos 9820 быть почти на четверть производительнее своего предшественника. Что касается энергоэффективности, то этот показатель увеличен и вовсе в два раза.

Роль видеоускорителя отведена Mali-G76 MP12, он на 40% мощнее своего предшественника и на 30% экономнее. Чипсет Samsung Exynos 9820 позволяет смартфонам, построенным на его базе, поддерживать 4К-дисплеи и снимать видео в разрешении 8К. Удивляет, что поддержка 5G не входит в его арсенал.

№3 – HiSilicon Kirin 980

HiSilicon Kirin 980 стал первым в мире процессором, который создали по 7-нм техпроцессу. Интересен чипсет и своей архитектурой – в ней дебютировали ядра Cortex-A76, двойной NPU, ускоритель графики Mali-G76 и быстрый модем LTE Cat.21. Производительность чипсета обеспечивается наличием 7 миллиардов транзисторов на квадратный сантиметр. Это значение в два раза больше, чем у предшественника в лице Kirin 710.

Платформа Kirin 980 состоит из вышеупомянутых Cortex-A76 в количестве четырех штук. При этом, первые два ядра трудятся на частоте в 2.6 ГГц, а остальные – 1.92 ГГц. Дополняется квартет четырьмя Cortex-A55 с частотой 1.8 ГГц. С целью обеспечения оптимального распределения мощности, разработчик внедрил в архитектуру чипсета технологию Flex-Scheduling. Благодаря ей, решения с Kirin 980 на борту отличаются своей автономностью.

№2 – Snapdragon 855

Snapdragon 855 – первая коммерчески доступная платформа в мире с поддержкой 5G-сетей. Правда, обеспечивается она при помощи того же модема, что использовался в предшественнике – Snapdragon X50. Он монтируется дополнительно к основному Snapdragon с интегрированным 4G-модемом Snapdragon X24 LTE. Такое сочетание позволит обеспечивать пропускную способность LTE Cat 20 на скорости до 2 гбит/с. Snapdragon 855 поддерживает Wi-Fi 6 с WPA3, а также Bluetooth 5.0, который по-прежнему является самым шустрым протоколом на данный момент.

Самая важная особенность модели – изготовление по 7-нм техпроцессу. За счёт перехода с 10 нм-процесса, инженерам удалось повысить частоты всех ядер, а также снизить их энергопотребление. На основании этого, можно ожидать, что в 2018-2019 году произойдет огромный шаг вперед в плане производительности смартфонов. Заметнее всего он будет в задачах с применением ИИ и фотографии.

Архитектура Snapdragon 855 состоит из 8 ядер и обладает рисунком 1+3+4. Топовое ядро обладает частотой 2.84 ГГц, чуть менее производительная тройка работает на 2.42 ГГц, а самый слабый квартет, предназначенный для бытовых процессов, на 1.8 ГГц. Каждое из ядер обладает собственной кэш-памятью и общим L3-кэшом для эффективной работы.

№1 – Apple A12 Bionic

Apple A12 Bionic был представлен миру вместе с новым поколением «айфонов» и в одночасье стал самым мощным мобильным процессором в мире. Он выполнен по 7-нм техпроцессу и получил шесть ядер. При этом распределение их сил весьма интересное, так первые четыре на 50% экономнее тех, что использовались в предшественнике, а оставшиеся два – на 15% производительнее.

Графический модуль получил прибавку в почти два раза. Благодаря этому, Apple A12 Bionic обладает сумасшедшим потенциалом для которого нет никаких преград. Во всех бенчмарках и играх «новые айфоны» демонстрируют наилучшую производительность и бьют все рекорды.

Если статья была вам полезна, не забудьте добавить в закладки (Cntr+D) чтоб не потерять и подпишитесь на наш канал !