Мобильные процессоры. Путеводитель по гигагерцам

Все о мобильных процессорах

На рынке мобильных процессоров прямо сейчас наблюдается небольшое перемирие. Инженеры Qualcomm, MediaTek и Samsung тихо корпят над новыми моделями и не устраивают никаких революций. А значит – самое время узнать больше о мобильных процессорах!

Ведь любое затишье говорит о надвигающейся буре. Да и новые поколения мобильных процессоров выходят каждый год. Так что уже осенью можно ожидать релиза какого-нибудь особенно мощного чипа – с 12 ядрами или 3 ГГц тактовой частоты.

мобильный процессор

Запутаться во всех этих ядрах и частотах немудрено. Тем более, далеко не каждому пользователю необходима «топовая» производительность. Однако при выборе смартфона восьмиядерный все равно кажется более «шустрым» и привлекательным, чем какой-нибудь четырех- или вовсе двухъядерный. Поэтому попробуем разобраться, что стоит за скучными циферками производительности.

Больше, чем просто процессор

Последнее устройство, которое можно без оговорок назвать «мобильным процессором», было выпущено ещё в прошлом десятилетии. Всё, что сейчас устанавливается в смартфоны и прочие планшеты, называется SoC (system-on-chip, или «система-на-чипе»). В них имеются вычислительные ядра, но они не являются единственным и даже главным компонентом.

SoC (system-on-chip, или «система-на-чипе»)

Для примера, SoC Qualcomm Snapdragon 800 включает в себя четыре вычислительных ядра, один графический ускоритель, два контроллера камеры (для основной и фронтальной), один контроллер оперативной памяти, а также уйму сенсоров (именно сенсоров, а не их контроллеров) – барометр, гироскоп, компас, датчик Холла, ещё по контроллеру GSM, Wi-Fi, Bluetooth, LTE… И всё это – на одной-единственной плате! Разумеется, процессорный блок, сформированный четырьмя вычислительными ядрами, как-то теряется среди всего этого многообразия компонентов. Хотя и выполняет он очень важную функцию.

Это обеспечивает разработчикам простор для инженерного творчества. То есть они могут упаковать в SoC вычислительные ядра различных типов – с разной тактовой частотой, архитектурой и т.д. Этим мобильные «процессоры» отличаются от настольных, где используются исключительно одинаковые ядра.

К примеру, в вышеуказанном Qualcomm Snapdragon 800 помимо 4 вычислительных ядер имеется ещё один небольшой и «слабенький» «сопроцессор», отвечающий непосредственно за телефонию – то есть звонки и СМС. Поэтому смартфон с таким процессором даже в режиме глубочайшей гибернации не пропустит входящий вызов или пришедшее сообщение.

Больше ядер или гигагерц?

Если учесть, что производительность процессора определяется исходя из тактовой частоты ядер, то было бы логично предположить, что 10-ядерный 2.3 ГГц MediaTek Helio X20 несколько «шустрее» 4-ядерного 2.3 ГГц Qualcomm Snapdragon 800. Но это не совсем так.

Мобильный процессор Mediatek Helio X20

Как я сказал выше, на плату SoC инженеры могут напихать самых разных ядер. И наиболее ярким тому примером является MediaTek Helio X20 – да и, собственно, все остальные процессоры от MediaTek. Его вычислительный блок включает:

  • 2 ядра по 2.3 ГГц
  • 4 ядра по 2.0 ГГц
  • 4 ядра по 1.0 ГГц

То есть на пике своей производительности SoC использует или два ядра по 2.3 ГГц, или четыре ядра по 2.0 ГГц. Остальные ядра применяются тогда, когда не требуется ресурсоемких вычислений.

Структура Qualcomm Snapdragon 800 гораздо проще. Процессорный блок включает 4 ядра по 2.3 ГГц. И на пике производительности они используются все целиком.

Мобильный процессор Qualcomm

То есть, в синтетических тестах (например, расчеты с плавающей запятой) Qualcomm Snapdragon 800 показывает большую производительность, чем MediaTek Helio X20 – хотя, казалось бы, у второго значительно больше ядер.

Обратная сторона производительности

Но производительность – это не главная характеристика мобильных процессоров. В конце концов, за качество визуализации в играх отвечает графический ускоритель (и в этой сфере наибольшую функциональность показывает NVIDIA K1 с ядром Kepler – 192 вычислительных модуля!). А ресурсоемкие приложения на смартфонах встречаются крайне редко – далеко не у каждого человека установлен, например, проигрыватель Neutron Music Player, загружающий процессор на 60-80%.

Куда важнее автономность. И тут SoC от MediaTek дают огромную фору конкурентам. Ведь тот же Helio X20 в обычном режиме задействует только ядра с тактовой частотой 1 ГГц! Именно поэтому он потребляет значительно меньше ресурсов, чем тот же Qualcomm Snapdragon 800.

Смартфоны и планшеты на процессорах от MediaTek отличаются максимальным временем автономной работы, хотя и синтетическая производительность у них не самая высокая.

Qualcomm Snapdragon 800 VS Mediatek Helio X20

Для увеличения времени автономной работы инженеры из Qualcomm используют несколько иной алгоритм. Процессор просто отключает неиспользуемые ядра. Все вычисления выполняются через одно, с тактовой частотой 2.3 ГГц. Плюс контролируется вольтаж процессора – если на него подавать меньше тока, то и работать он будет медленнее.

Тем не менее, переплюнуть MediaTek в плане автономности пока не смог ни один производитель мобильных процессоров.

Синтетические тесты – НЕреальное использование

Всё вышеперечисленное относится к синтетическому использованию. То есть ко всяким тестам, бенчмаркам и прочим сравнениям. В реальности же смартфоны с планшетами используются несколько иным образом. Они то лежат себе на столе совершенно неподвижно, практически не расходуя заряд аккумулятора; то используются «по полной» для одновременного прослушивания музыки, просмотра YouTube и общения во всяких соцсетях; то и вовсе пытаются найти сеть, перенаправляя на GSM-модуль максимум энергии. Но о том, куда уходит заряд, я расскажу как-нибудь в другой раз.

процессоры MediTek

Среднестатистическому пользователю смартфонов не нужен мощный процессор, как бы это странно не звучало. Вряд ли кто-то смотрит на своём устройстве 4K- или хотя бы Full HD-видео (потому что с 5-6 дюймовым дисплеем это бессмысленно); слушает музыку через вышеупомянутый Neutron Music Player или рассчитывает число «пи» с точностью до 10000-го знака после запятой. Куда большее значение имеет объем оперативной памяти, встроенной в смартфон. Проблема лишь в том, что производители зачастую не оставляют пользователю выбора, предлагая или полностью «начиненное» устройство с топовым Qualcomm Snapdragon 820 rev.2 с 4-6 ГБ RAM, или какое-нибудь «барахло» с MediaTek MTK6580 и 512 МБ RAM. Найти что-нибудь среднее крайне сложно.

Так что при покупке нового смартфона гнаться за числом ядер или количеством ГигаГерц не нужно. Лаги, связанные с малой тактовой частотой, даже если и появятся, заметны не будут. Ну, кроме некоторых случаев, подавляющее большинство из которых описано в предыдущем абзаце.

В этой статье я не упомянул о двух других крупнейших производителях мобильных процессоров – Intel и Samsung. Причина тому проста – они не очень хороши в сравнении. Intel Atom производителен как средние модели MediaTek и ресурсоемок как что-нибудь от Qualcomm; а Samsung Exynos – слишком редкий зверь, который встречается всего в нескольких девайсах.

comments powered by HyperComments

Поделиться:

Комментарии:



^ НАВЕРХ ^