В начале 2010 г. компания LG анонсировала первый в мире двухъядерный смартфон, что ознаменовало эру мобильной гонки многоядерности. С тех пор прошло уже более 6 лет, а производители только продолжают наращивать производственные и производительные мощности. Сегодня на рынке присутствуют уже десятиядерные предложения и вряд ли на этом их рост остановится. Чтобы лучше понять, чего добиваются производители и как постоянное увеличение количества ядер отражается на приросте производительности, проведем небольшой экскурс в историю.
Некогда устройство для совершения звонков сегодня выполняет роль мультимедийного комбайна, став неотъемлемой частью нашей жизни. С каждым годом появляется новая функциональность, а значит растет потребность обработки всё больших потоков данных. Изначально все усилия для повышения производительности были направлены в сторону наращивания тактовой частоты, но с достижением определенных показателей, её повышение стало нерациональным, так как сказывалось на увеличении TDP процессоров. Впрочем, стараниями разработчиков, а в последующем и маркетологов, был найден выход – многоядерность.
В человеческом сознании укоренилось мнение: “чем больше, тем лучше.” Но всегда есть исключение и вопрос многоядерности один из таких случаев. Эти предубеждения успешно используются “психологами маркетинга”, чья задача убедить вас в том, что это главный фактор, влияющий на прирост производительности. А так ли это?
Вопрос количества
Важна ли многоядерность? Несомненно. Обработка, распределение и выполнение множества задач одновременно – вот главная её фишка. Параллельная работа нескольких приложений, видеосъемка и совершение звонков. Звучит странно, но вполне возможно. Возможно благодаря задействованным дополнительным ядрам. И да, я о плавности.
Два процессорных ядра, а это, по сути, два микропроцессора, управятся с различными задачами быстрее одного. Четыре – ещё быстрее, нежели два. Способ увеличения производительности процессора с помощью нескольких ядер заключается в разбивке потоков. Важно отметить, что ОС, несмотря на их количество, умеет создавать и работать с множеством виртуальных потоков, пускай это даже одноядерный вариант. Загрузи вы свой смартфон одной задачей, он отлично с ней справится. Между тем это огромная редкость, ведь даже в режиме пассивного использования он выполняет по несколько задач, для чего в ОС включен планировщик. Планировщик регулирует порядок и количество задач.
А что насчет количества ядер?
Большее количество – не всегда качество. Не все приложения оптимизированы для работы с несколькими ядрами, а уж тем более, когда их численность давно перевалила за четыре. По крайней мере так было раньше, сейчас же ситуация кардинально изменилась. Давайте на примере.
У вас есть несколько грузовых машин. Перевезти ими груз становится гораздо проще, нежели делать это с помощью одной в несколько подходов или полностью загрузив автомобиль. Правда, этот вариант доступен при условии возможности разделения груза. Немаловажным являются и тактовая частота, которая отвечает за обработку различных операций в секундном интервале. Чем она выше, тем больше действий процессор выполняет за один проход. Не стоит забывать и про архитектуру процессора. Вернемся к примеру.
У нас есть два водителя. Несмотря на то, что в смартфонах используется однокристальная система, здесь как и в компьютерных решениях у каждого производителя имеются свои варианты исполнения, отличные от конкурентов. Так вот. У обоих водителей одинаковое задание и место прибытия. Но первый более опытный и знает короткий путь (нет, не как в фильмах с плохой концовкой), соответственно имеет преимущество и доберется гораздо быстрее второго. Не будем тыкать пальцами, но параллель между Qualcomm и MediaTek, думаю, понятна)
Возвращаясь к вопросу оптимизации. В предыдущих своих статьях я не раз отмечал чрезвычайную важность этого фактора и не устаю повторять об этом вновь. Как всегда пример с яблочной продукцией. В последней версии iPhone используется двухъядерный процессор собственной разработки, который занимает лидирующую позицию среди своих более “ядерных” собратьев. Этому способствует множество факторов, но оптимизация стоит во главе.
Проблема перегрева
Прогресс не стоит на месте и на рынке уже давно намечен курс на уменьшение размеров используемых компонентов. Впрочем, в мобильных решениях проблема перегрева остается все ещё актуальной: постоянная прокачка характеристик, включая наращивание мощности становится серьезным барьером при тенденции на стройные смартфоны. В погоне за инновациями некоторые производители оснащают свои устройства жидкостным охлаждением, как например в Z2, Lumia 950 XL и Galaxy S7. Снизить перегрев на высокой частоте возможно также перейдя на более тонкий техпроцесс.
“Количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, удваивается каждые 24 месяца, что приводит к появлению новых технологий, росту производительности и прорывам в области электроники.”
Чем меньше элемент, тем меньше выделение тепла. Однако, с уменьшением размера транзисторов увеличиваются сложности с теплоотводом. Плюс, их размер должен уменьшаться пропорционально (закон Мура), чтобы задержки в ГГц сигналах не сказывались на итоговой производительности. В результате – палка с двумя концами.
Ещё один способ – увеличение количества ядер. Да, вы не ослышались. Система выбирает комбинацию ядер и с потребностью задействует высокопроизводительные, а при возможности сэкономить, пускает в ход энергоэффективные. В редких случаях используются и те, и другие.
Как Android
Технический писатель и автор собственного блога Дарси Лаковье, провел один интересный эксперимент , создав специальную программу, так как не нашел ни одного приложения, которое использовало бы все восемь ядер на 100%. Потом он затестил несколько приложений на смартфонах с четырехъядерным (Snapdragon 801) восьмиядерным Snapdragon (615) процессорами. В результате Дарси продемонстрировал графики их работы с одинаковыми приложением.
Как и полагается, первым протестировали Chrome. Будь приложение однопоточным, можно было ожидать нагрузки двух ядер с периодической активностью ещё двух других. На самом деле, львиную долю времени браузер использовал все четыре ядра.
Что касается восьмиядерного решения, большую часть времени браузер вел себя довольно непредсказуемо, задействовав произвольное их количество, комбинируя семь-восемь, а иногда шесть или четыре ядер. Учитывая, что 615 использует big.LITTLE-концепцию, способ его работы сильно отличается. На графике видно, как возрастает нагрузка на одном в то время, как падает на другом ядре.
На следующем изображении можно увидеть, как при сильной нагрузке активируется big-кластер, что равноценно задействованию четырех ядер, однако при снижении нагрузки возможно использование двух кластеров одновременно, то есть использование всех восьми ядер. Это нужно во избежание скачков в напряжении, а последующее снижение нагрузки приведет к отключению big и включению энергоэффективного LITTLE-кластера.
Вся статья довольно большая, поэтому я отобрал основные фрагменты для демонстрации и объяснения поведения различных процессоров в определенных ситуациях.
Вывод
Учитывая определенное количество факторов, а именно оптимизацию, разность архитектур, использование различных технологий и некоторых других – многоядерность сегодня не только дань моде, но и один из способов балансировки между огромным количеством насущных проблем.
И в первую очередь, это нужно не столько для наращивания производительности (ведь это вопрос оптимизации), сколько для решения проблем энергоэффективности и перегрева. Но это ли основной выход? Ведь остается ещё масса обходных путей. Например, то же уменьшение техпроцесса. Но и здесь не всё так просто. Ведь манипуляции с минимизацией приводят к большому количеству отбракованных процессоров. Более того, даже небольшие земные колебания, незаметные для простого человека, могут привести количество непригодных процессоров до 70-80%.
Остается система жидкостного охлаждения, но её эффективность в существующем виде, к сожалению, всё ещё под вопросом. Впрочем, производители вряд ли остановятся на этом, ну а на главный вопрос, нужна ли многоядерность? Ответ – да!
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
На рынке смартфонов разразилась настоящая гонка между производителями. В 2018 году реалии таковы, что продажи мобильных устройств значительно опережают лэптопы. В связи с этим было бы логичным разобрать лучшие процессоры для смартфонов.
Но для начала давайте уточним, ведь говорить «процессор» в случае со смартфонами не совсем верно. Телефоны и планшеты в настоящее время основаны на системе SoC (System-on-a-Chip - Система на Чипе). Она представляет собой кристалл, в состав которого входят различные модули: вычислительный блок, графическое ядро, компоненты связи (Wi-Fi, Bluetooth и т.п.), оперативная память и многое другое.
Пойти и купить новый процессор для своего смартфона не получится хотя бы потому, что их нет в продаже. Так же стоит учитывать, что один и тот же SoC может по-разному работать на различных смартфонах, поэтому мы основывались на результатах тестов популярных западных источников и бенчмарк-тестах и подготовили топ-10 лучших по производительности процессоров на конец 2018 года.
Топ-10 лучших процессоров для смартфонов
Обратите внимание! Все цены указаны на модели смартфонов, комплектующихся указанными ниже процессорами.
10 Helio X30
Десятиядерный процессор
Страна: Китай
Средняя цена: 17 240 руб.
Рейтинг (2018): 4.3
Первая десятиядерная мобильная система стала одной из самых мощных в 2017 году. Х30 занимает 10 место по производительности среди лучших процессоров на 2018 год. Этому поспособствовал новый техпроцесс величиной 10 нанометров. По сравнению с предыдущим поколением, «камень» стал производительнее на 35% и энергоэффективнее на 50%. На плате имеется три кластера. Первый имеет два ядра Cortex-A73 с частотой до 2,5 ГГц. Второй состоит из четырех ядер Cortex-A53 с частотой до 2,2 ГГц, а самый младший располагает четырьмя ядрами Cortex-A35 с показателем 1,9 ГГц. В качестве GPU имеется PowerVR 7XTP-MP4 с частотой 800 МГц. Решение способно декодировать 10-разрядное видео формата 4K2K при поддержке HDR10.
Своеобразной новинкой стало внедрение новой технологии управления ядрами процессора под названием CorePilot 4.0. Она способна экономить до 25% больше энергии, чем версия 3.0. Интеллектуальная система планирования задач вместе с системой мониторинга UX Monitoring и управлением питанием SystemPowerAllocator (SPA), помогает архитектуре отлично показывать себя в ресурсозатратных задачах.
9 Snapdragon 710
Бюджетный процессор от Qualcomm
Страна: Китай
Средняя цена: 27 766 руб.
Рейтинг (2018): 4.4
710 модель является промежуточным звеном между топовой 800 серией и более бюджетными моделями. Она совмещает в себе флагманские возможности в области съемки фотографии, видеороликов и предоставляет в пользование неплохой искусственный интеллект по самой оптимальной цене. Кроме того повысилась автономность за счет улучшенной технологии производства.
Данный камень является наследником лучшего среднебюджетного мобильного процессора Snapdragon 660, выпущенного в 2016 году. Система имеет на чипе восемь ядер Kryo 360, основанных на архитектуре от ARM. Четыре ядра с индексом A-75 работают на частоте 2,2 ГГц, еще четыре - A-55 выдают частоту 1,7 ГГц. Фактически, здесь стоят ядра от Snapdragon 845, но имеют заниженные частоты в соответствии со своей категорией. За вывод графики отвечает Adreno 616, а помогает ему процессор обработки изображений Spectra 250, поддерживающий двойные 20-мегапиксельные камеры.
8 Kirin 970
Технологический прорыв от Huawei
Страна: Китай
Средняя цена: 27 990 руб.
Рейтинг (2018): 4.4
Однокристальная система Kirin 970 стала настоящим откровением от Huawei. Отдельный нейроморфный процессор с собственной однокристальной системой создан для решения самых высокоемких задач в нейронных сетях, для машинного зрения и систем распознавания образов. Блок NPU процессора обеспечивает прирост производительности в 25 раз по сравнению с однотипными системами и в 50 раз улучшает энергоэффективность. Таким образом, увеличивается быстродействие и снижается тепловыделение. Кроме того, Huawei дали доступ к внутренней начинке блока NPU, что позволит разработчикам сторонних приложений оптимизировать свою продукцию под данное железо.
Дополнительно следует выделить наличие сдвоенного сигнального процессора, позволяющего осуществлять захват движений и обнаруживать лица. К этим функциям прикручен четырехуровневый гибридный автофокус, улучшенная съемка движущихся объектов при недостаточном освещении.
7 SNAPDRAGON 835
Народный любимец
Страна: Китай
Средняя цена: 30 790 руб.
Рейтинг (2018): 4.6
Этот процессор устанавливается на небезызвестные мобильные смартфоны Samsung Galaxy S8 и One Plus 5. Вот только в отличие от Exynos, эту модель можно легко найти на большом количестве других Андроид-смартфонов, значительная часть которых доступнее корейца.
В плане производительности здесь имеется 8 ядер (4 ядра, работающих на частоте 2,45 ГГц, и 4 ядра – 1,9 ГГц) и неплохой графический ускоритель – Adreno 540. Производительность в синтетических тестах сравнима с Exynos, разница составляет порядка 7%, однако при повседневном использовании вы вряд ли заметите эту разницу.
Достоинства:
- Отличная производительность
- Широкая распространенность в продаже
- Низкая стоимость
6 Exynos 8895
Мощность по приемлемой цене
Страна: Вьетнам
Средняя цена: 35 489 руб.
Рейтинг (2018): 4.6
Основа для флагманских смартфонов, технологическое ноу хау от Samsung – так можно охарактеризовать данный процессор. Его таковая частота может достигать 3 ГГц, а сама модель станет первой в модельном ряду Самсунг, выполненной по 10 нанометровому техпроцессу. За работоспособность будут отвечать 8 ядер, эффективно работающих как одноядерном, так и многоядерном режиме.
Энергопотребление крайне низкое и составляет всего 5 Вт. Также у него есть возможность записи 4К видео при 120 кадрах в секунду, что в четыре раза выше, чем у конкурента - Snapdragon 835 ограничен до 4K видео при 30 кадрах в секунду. Один из минусов – ограничение в производительности из-за поддержки DirectX 11. Несмотря на это, камень поддерживает Vulkan 1.0. Передача данных также ограничена двухдиапазонным Wi-Fi 802.11. Таким образом, смартфоны на данном мобильном процессоре станут отличным вариантом для любителей записи видео.
5 Snapdragon 845
Мощный и самый распространенный процессор
Страна: Китай
Средняя цена: 21 490 руб.
Рейтинг (2018): 4.7
Данный процессор использует универсальные вычислительные ядра собственного производства, а не референсного от ARM. Новый техпроцесс с индексом 10 нм LPP FinFET, позволяет получить больший прирост производительности, в отличие от 10 нм LPE FinFET. Лучшее сочетание массовости производства, производительности и себестоимости сделали процессор самым популярным среди производителей.
В наследство от 835 модели он получил всю ту же восьмиядерную архитектуру. Конфигурация здесь состоит из 4 энергоэффективных ядер с частотой до 1,8 ГГц для выполнения несложных задач и 4 высокопроизводительных мощных ядер с частотой до 2,8 ГГц, что выше, чем у предыдущего поколения. В синтетическом тесте Antutu он набрал 270 461 балл, что выше, чем у 835. Мобильный видеоускоритель Adreno 630 – один из самых мощных на рынке и отлично показывает себя при работе с графикой, предоставляя качественное изображение пользователю смартфона.
4 Kirin 980
7 нм техпроцесс
Страна: Китай
Средняя цена: 76 990 руб.
Рейтинг (2018): 4.7
Kirin 980 опережает свое время благодаря лучшим техническим нововведениям, среди которых:
- Инновационный подход к созданию базовой архитектуры процессора и новейший мобильный чипсет с 7 нанометровым техпроцессом;
- Использование в архитектуре ядра Cortex-A76;
- Два нейросетевых модуля в чипе;
- Графика Mali-G76;
- Встроенный модем Cat.21 со скоростью передачи данных до 1,4 Гбит/с;
- Поддержка оперативной памяти формата LPDDR4X с частотой 2133 МГц.
Благодаря переходу на 7-Пнм техпроцесс производительность подросла на 20 %, а энергосбережение на 40 %. При этом плотность размещения транзисторов выросла в 1,6 раза. Всего их порядка 7 млрд. Это положительно сказалось и на производительности на ядро, что увеличило производительность на 75%. Таким образом, мощности компонента хватит, чтобы обставить даже один из лучших и мощных процессоров на сегодняшний день ― Qualcomm Snapdragon 845 в синтетических тестах вроде GeekBench.
3 Exynos 9810
Лучший процессор от Samsung
Страна: Вьетнам
Средняя цена: 51 490 руб.
Рейтинг (2018): 4.8
Новый процессор от Samsung выводит степень взаимодействия владельца и его устройства на новый уровень. Передовые технологии позволяют идентифицировать объекты или людей для быстрого поиска или классификации изображений. Так же здесь есть возможность сканирования контуров лица для разблокировки смартфона. Что касается структуры, то сам процессор относится к 3-му и самому последнему поколению в линейке. Он характеризуется широкими возможностями в обработке данных и оптимизированной кэш-памятью. Восемь ядер делятся на «пользовательские» для обычных задач и «ресурсоемкие» для «тяжелых» процессов.
Таким образом, процессор показывает отличные результаты во всех тестах, демонстрируя великолепные вычислительные возможности и беспроблемное функционирование при запуске многих процессов с минимумом энергопотребления. Кроме того, каналы передачи данных ( 1,2 Гбит/с и 200 Мбит/с соответственно) обеспечивают комфортную передачу данных любого формата без потери качества.
2 A11 Bionic
Один из самых мощных чипсетов в мире
Страна: США
Средняя цена: 51 990 руб.
Рейтинг (2018): 4.9
Процессор пятого поколения стал на 25% мощнее версии А10. Он изготавливается с использованием 10 нм техпроцесса, что позволило вкупе со специальной технологией увеличить энергоэффектиность на 70%. Повышение производительности можно отнести к ядрам процессора под названием Монсун и Мистрал. Этот чипсет имеет два дополнительных ядра и способен производить ассиметричную многопроцессорную обработку. Это означает, что он может одновременно использовать все шесть ядер.
Процессор оснащен новым ASP, который помогает в новом режиме портрета. Двухпараллельные ядра могут обрабатывать до 600 миллиардов операций в секунду и создавать эффекты даже на видео. Восхитительные анимоджи стали доступны благодаря мощному нейронному движку. Несмотря на отличную производительность, данный процессор можно встретить только в смартфонах от Apple, что является существенным минусом.
1 A12 Bionic
Лучший процессор от Apple
Страна: США
Средняя цена: 91 900 руб.
Рейтинг (2018): 5.0
Версия А12 считается самым лучшим и мощным процессором в мире. При его осмотре сразу бросается сбалансированное использование площади литографической пластины без дисбаланса к тому или иному компоненту. Два больших производительных ядра работают на частоте чуть ниже 2.5 ГГц. Рядом располагается чудовищно большой кэш на 8 Мб, разделенный на 4 кластера, сгруппированных на два блока. Самым заметным изменением стало увеличение кэша 1 уровня со схемы 64+64 до 128+128. 4 энергоэффективных ядра tempest также имеют кэш 2 уровня в двух блоках, ориентировочно по мегабайту. Системный кэш остался на своем месте и по-прежнему вынесен за границы ЦПУ. Высокопроизводительные ядра в новой итерации стали мощнее на 15%, а энергоэффективность увеличилась до 50%.
Процессор имеет графический ускоритель с блоком нейронной обработки. Он состоит из 6 ядер в конфигурации 2+4 и выполняет до 5 триллионов операций в секунду, что в 9 раз выше, чем у предыдущего поколения. Данный «камень» можно встретить в последних моделях смартфонов IPhoneXS/XR, кроме того, вариант чипа с индексом 12Х используется в IPad PRO.
Статьи и Лайфхаки
Многие владельцы смартфонов интересуются, что же такое процессор в мобильном телефоне и какие его функциональные возможности.
По аналогии с персональным компьютером, микрочип является сердцем мобильного устройства. Однако он используется вместе с другими компонентами (графическим ускорителем и т.д.), образуя систему, которая выполняет функцию командного центра.
Абсолютным лидером среди разработчиков архитектур для микропроцессоров является компания ARM Limited. Преимущественное большинство производителей, таких как , NVidia, и другие, используют при изготовлении чипов технологию ARM.
О версиях архитектур для процессора в телефоне
Архитектура – одна из важнейших характеристик микропроцессоров. Благодаря развитию технического прогресса постоянно расширяются функциональные возможности смартфонов. Модернизация устройств требует более новых версий «начинки», которые позволяют оптимизировать их работу. Например, увеличить производительность, снизить затраты энергии, прочее.Однако вместе с преимуществами процессоры более свежих версий имеют некоторые недостатки. Так, устройства на базе ARMv6 оказались не совместимыми с некоторыми , в частности, разработанными для ARMv7. Это является не единственным доказательством, что разница между различными версиями одной архитектуры может быть такой же, как между совершенно разными архитектурами.
От чего зависят основные параметры процессора в телефоне
Второй по значимости характеристикой после архитектуры является ядро. В технических параметрах каждого смартфона, как правило, указывается двух- либо четырехядерный процессор. Ядро определяет следующие параметры работы девайса :
- Производительность
.
Для трехмерных игр, приложений для обработки видео-, мультимедийных файлов необходимо наличие 4 ядер. Иногда в устройствах используют дополнительное 5 ядро для выполнений несложных задач... таких, как экономия заряда батареи при высокой производительности.
В целом, большее количество ядер не столько расширяет функциональные возможности системы, сколько увеличивает скорость выполнения задач. Оптимизация процесса производится за счет распределения нагрузки между элементами.
- Энергопотребление
.
Для снижения энергозатрат ядра, которые не используются в процессе работы, автоматически отключаются.
- Тактовая частота
.
Показывает, какое количество тактов выполняет микропроцессор за интервал времени (секунда). Единица измерения – ГГц, МГц. Величина тактовой частоты пропорциональна скорости работы устройства, а также значению энергопотребления. С целью снижения энергозатрат производители ставят ограничение на ТЧ.
Еще одна нужная характеристика мобильных процессоров
Одним из важных параметров, о котором редко вспоминают продавцы гаджетов, является объем кэш-памяти. Чем больше вместительность виртуального хранилища, тем выше скорость выполнения задач.
Разницу между объемами кэша можно проследить, сравнив устройство от официального производителя и его реплику. При одинаковых параметрах брендовый гаджет будет работать быстрее, чем копия.
Снижение объема кэш-памяти позволяет снизить рыночную стоимость продукта. Однако такой чип вполне может удовлетворить потребности среднестатистического пользователя.
Ни для кого не секрет, что производительность вашего будущего смартфона напрямую зависит от трех компонентов: процессора, графического ядра и оперативной памяти. Именно они определяют то, насколько плавно будет работать интерфейс в вашем телефоне, не будут ли тормозить игры, и насколько быстро будут запускаться приложения. Сегодня мы вам поведаем, как выбрать смартфон, который будет устраивать вас своим быстродействием.
Производятся мобильные процессоры такими компаниями как Qualcomm, Samsung, MediaTek, Intel, NVIDIA и некоторыми другими, которые только начинают осваивать рынок. Поэтому сегодня мы не будем строить прогнозов на будущее и гадать, выпустит компания или нет коммерческую версию представленного на выставке прототипа, а разберемся в конкретных моделях, которые используются при производстве смартфонов. Но об этом поговорим чуть позже, когда начнем обзор конкретных моделей процессоров, а сейчас немного расскажем о производителях.
Один из лидеров по производству энергоэффективных микрочипов, построенных на технологии ARM, корпорация Qualcomm, выпустившая такие хиты как Snapdragon 400, 600, 800. А вот компания Apple для своих смартфонов проектирует процессоры сама, также используя в них архитектуру ARM. В свою очередь, компания Samsung тоже выпускает собственные производительные процессоры Samsung Exynos для своих топовых смартфонов.
Не отстает и китайский производитель. Корпорация MediaTek уверенно завоевывает свои позиции на рынке, избавляясь от клейма брендов второго эшелона. Отдельно хочется сказать про «умную» продукцию знаменитой компании NVIDIA, так как ее процессоры снабжены особым видеоядром Tegra, который ориентирован в основном на игровую индустрию. Благодаря этому производителю появился новый класс устройств, геймерские планшеты и смартфоны. А еще на рынке присутствует такой игрок традиционной PC-индустрии как Intel. Причем Intel выпускает процессоры Atom на базе архитектуры x86, такой же, как и в обычных компьютерах, поэтому продукцию этой фирмы можно чаще всего встретить на Windows-устройствах.
При выборе быстрого смартфона нельзя опираться только на один показатель, тактовую частоту процессора. Хотя, как правило, чем выше этот показатель, тем лучше. Все современные мобильные процессоры умеют понижать и повышать собственную частоту в зависимости от нагрузки, как это делают старшие собратья в полноценных компьютерах. Поэтому в спецификации указывается именно верхний предел тактовой частоты процессора. Бюджетные процессоры имеют частоту 1000-1300 МГц, средний класс - 1300-1700 МГц, а флагманы работают на 1900 МГц и более.
Стоит, правда, помнить о том, что одни мегагерцы могут быть на порядок быстрее других, то есть кроме частоты на скорость работы влияет еще куча разных параметров. Поэтому некорректно лоб в лоб сравнивать разные смартфоны по частоте их процессора. Лучше воспользоваться специальной программой Benchmark. В мире Android-смартфонов популярнее всего Benchmark AnTuTu, запустив этот тест, вы получите результат в виде абстрактного количества баллов или, как говорят матерые обозреватели, «попугаев». Вот с помощью данной программы и нужно сравнивать скорость работы разных смартфонов. В любом случае лучше выбирать процессор с тактовой частотой не ниже 1500 МГц, это на сегодня является разумным минимумом.
Количество ядер процессор
А теперь мы подошли к очень интересному вопросу, сколько же вычислительных ядер должно быть в процессоре? Одноядерные процессоры сегодня удел даже не бюджетных моделей, а безвозвратно устаревающих устройств.
На рынке господствуют многоядерные решения, в которых над разными задачами могут параллельно работать несколько вычислительных блоков. Вслед за двухъядерными появились четырех-, пяти- и даже восьмиядерные процессоры. Казалось бы, все просто, чем больше ядер, тем быстрее чип. Однако на практике это не всегда так. Во-первых, смартфон чаще всего не задействует все ядра процессора одновременно. Во-вторых, большинство приложений умеет работать максимум с двумя вычислительными ядрами. Даже последняя версия iPhone 5s использует процессор всего лишь с двумя ядрами, но благодаря отличной оптимизации они показывают результаты, которым могут позавидовать и гораздо более многоядерные аппараты. Например, в чипе NVIDIA Tegra 3 пятое ядро выполняет функцию вспомогательную, обеспечивая работу устройства в режиме экономии энергии, то есть проверяя почту и обрабатывая системные процессы, или когда телефон находится в режиме ожидания. Старшие же четыре ядра в это время спят.
Обратим внимание на восьмиядерный процессор Samsung Exynos 5, которым оснащаются в некоторых регионах модели Samsung Galaxy S4 и Note 3. По сути, он включает в себя два 4-ядерных процессора. Один из них слабенький, но экономичный, а другой, наоборот, очень мощный, но необычайно прожорливый. Суть здесь в том, что в зависимости от того, чем занят смартфон, работает только один из двух процессоров. При повышении нагрузки, например, при запуске тяжелой игры, включается более мощный процессор. В остальное же время исполнение задач идет на процессоре, который потребляет меньше энергии, что позволяет экономить батарею. В то же время уже появился полноценный 8-ядерный процессор - чип MTK 6592 от MediaTek. Этот гигант поселился в таких смартфонах как Gionee Elife S5.5, Lenovo S939 и Huawei Honor 3X.
Для бюджетных моделей лучшим будет 2-ядерный процессор. А если вы любитель поиграть, то для вас существуют 4-ядерные модели среднего и топового класса. 8-ядерный чип на текущий момент больше подойдет энтузиастам, так как применить его на все сто пока негде, а когда эта возможность появится, то и премиум-смартфоны будут стоить как бюджетники.
Скорость работы смартфона в играх напрямую зависит от графического ускорителя. Это такой микропроцессор, который занимается исключительно обработкой и выводом графики. Если в настольных компьютерах мощная видеокарта всегда была отдельной платой, то в смартфонах должно быть все максимально компактно. Поэтому графическое ядро в них физически соседствует с центральным процессором. Они размещены на одной интегральной схеме. По этой причине вы не можете самостоятельно подобрать оптимальную комбинацию процессора и видеоядра, производители сделали это уже за Вас. Но для того, чтобы понять не будут ли тормозить ли игры, все-таки полезно знать какое именно видеоядро используется в смартфоне. В настоящее время большая часть графических ускорителей используют ядра Mali и Adreno, известные нам по процессорам компании Qualcomm, а вот PowerVR от компании Imagination Technologies и GeForce от NVIDIA эти чипы имеют множество разновидностей и бывают многоядерными.
Не стоит забывать, чем выше разрешение дисплея в смартфоне, тем более мощный чип ему нужен для обработки графики, иначе будут притормаживания. Поэтому устройствам с разрешением Full HD требуются флагманские графические ускорители PowerVR SGX544, Adreno 220 и Mali 450. А графические чипы среднего уровня Mali 400, Adreno 220, PowerVR SGX 540 подойдут для тех, кто не гонится за производительностью в играх, но хотел бы без проблем смотреть HD-видео и играть в средней тяжести игры.
Оперативная память смартфона
Оперативную память многие путают со встроенным флеш-накопителем, но если последний используется лишь для хранения файлов на вашем смартфоне, то в оперативной памяти временно размещаются команды и данные, необходимые процессору для выполнения работы. Чем больше объем оперативной памяти, тем быстрее запускаются приложения, и тем большее количество одновременных задач может выполнять смартфон, не выгружая их из памяти.
Максимальный объем оперативной памяти сегодня у смартфонов составляет 3 Гб. Для комфортного выполнения ежедневных задач на смартфоне с мобильной операционной системой Android достаточно от 1 до 2 Гб оперативной памяти. А вот меньше опускаться точно не стоит.
Теперь рассмотрим модели самых производительных процессоров от разных производителей.
Как известно, впервые в мобильном чипсете используется 64-битный процессор. Apple A7 - это два основных ядра с тактовой частотой 1300 МГц, здесь используется новейшая архитектура ARM v8. Новые ядра получили название Cyclone, а весь чип Apple A7 произведен компанией Samsung по новому 28-нанометровому процессу High-K Metal Gate (HKMG). В iPhone 5/5с, напомним, используется 32-битный процессор Apple A6, также произведенный Samsung, но выполненный по более старому процессу 32 нм. Таким образом, несмотря на жесткую борьбу на рынке смартфонов между Samsung и Apple, именно корейский производитель продолжает выпускать чипы для iPhone. Графический ускоритель в iPhone 5s также на высоте - 4-ядерный PowerVR (Series 6) G6430, поддерживающий OpenGL 3.0, DirectX 10 и OpenCL 1.x. Это один из самых мощных мобильных графических чипов на рынке на данный момент. Объем оперативной памяти по сравнению с iPhone 5/5с не изменился - 1 Гб, однако тут используется более быстрый вариант LPDDR3 вместо LPDDR2.
Как видим, Apple решила не гнаться за количеством ядер или сверхвысокой частотой, которые помимо мощности еще и увеличивают энергопотребление, а просто использовала самые лучшие наработки на рынке и оптимизированное программное обеспечение.
Qualcomm Snapdragon 801 MSM8974AC - ARM-чип для топовых планшетов и смартфонов. Он производится на заводах компании TSMC на 28-нанометровом HKMG-техпроцессе и включает 4 процессорных ядра на архитектуре Krait 400, работающие на частоте до 2500 МГц. В качестве видеоадаптера используется Adreno 330 на частоте до 375 МГц. По сравнению с чипами серии Snapdragon 800, например, MS8974AB, модель Snapdragon 801 предлагает повышенные частоты процессора и видеокарты.
Процессорная часть чипа основана на архитектуре Qualcomm под названием Krait, полностью совместимой с набором инструкций ARMv7. Новые ядра Krait 400 слегка отличаются от Krait 300 (Snapdragon 600) ускоренным кэшем L2. Благодаря рабочей частоте до 2500 МГц и высокой производительности на такт (выше Cortex-A9, но ниже Cortex-A15), Snapdragon 801 обеспечивает очень высокую производительность процессора. Основными конкурентами Snapdragon 801 являются NVIDIA Tegra 4, Samsung Exynos 5420 и Apple A7, а также любые новые топовые чипы. На данный момент Snapdragon 801 является одним из самых мощных чипов на рынке, но выпуск Snapdragon 805 заставит его несколько сдать позиции.
Еще одно отличие Snapdragon 801 от Snapdragon 600 - улучшенное графическое ядро. Snapdragon 600 использует видеоадаптер Adreno 320 (от 400 до 450 МГц), тогда как Snapdragon 801 оснащен более мощным Adreno 330 (MSM8974AC: 578 МГц). Принимая во внимание повышенную пропускную способность памяти, неудивительно, что его производительность значительно лучше. Adreno 330 немного быстрее Mali-T628 (чип Samsung Exynos 5420) или же PowerVR G6430 (чип Apple A7). Впрочем, конечная производительность зависит от устройства, в котором установлен чип, в частности, его охлаждения. Видеоадаптер поддерживает OpenGL ES 3.0 и OpenCL 1.2. Данный чип сегодня можно встретить в Gionee Elife E7, Samsung Galaxy S5, Sony Xperia Z2, HTC One (M8), Sony Xperia Z2 Tablet, Oppo find 7, ZTE Nubia X6 и OnePlus One.
MediaTek MT6592 - ARM-чип для Android-планшетов и смартфонов среднего класса. Он был выпущен в конце 2013 года и производится на техпроцессе 28 нм. Он состоит из 8 процессорных ядер Cortex-A7, работающих на частоте от 1700 до 2000 МГц, и видеоадаптера ARM Mali-450MP4, работающего на частоте в 700 МГц. Помимо этого, чип также включает модуль Wi-Fi, видеодекодер (аппаратное декодирование видео 4K), контроллер памяти LPDDR3 (до 666 МГц) и радиомодуль 2G/3G (UMTS/HSPA+).
Хотя MT6592 оснащен относительно мощными процессорными ядрами, его производительность в повседневных сценариях зачастую ниже, чем у 2-ядерных чипов вроде Apple A7 или 4-ядерных чипов на архитектуре Cortex-A15 или Krait (Snapdragon 800). В этом следует винить отчасти медленную архитектуру Cortex-A7 с ее низкой производительностью на такт, а отчасти тот факт, что далеко не все приложения способны использовать все восемь ядер чипа. Встроенный видеоадаптер ARM Mali-450MP4 включает 4 ядра, работающих на частоте в 700 МГц. Поэтому производительность данного решения ненамного ниже NVIDIA Tegra 4. Как и последний, Mali-450MP4 не поддерживает OpenGL ES 3.0, но показывает отличную производительность в играх. Этот процессор можно встретить в Gionee Elife S5.5, Lenovo S939, Huawei Honor 3X, ThL T200, Zopo ZP1000, Explay Diamond, ThL T100, Zopo ZP990+ и Zopo ZP998.
С этим процессором мы немного слукавим, так как эту свежую разработку можно пока встретить в одном смартфоне Explay 4Game и планшете NVIDIA Shield, но рекомендовать предыдущий NVIDIA Tegra 3 просто нет смысла, так как на текущий момент он начинает сдавать позиции. Чип включает в себя 4-ядерный процессор ARM Cortex-A15 с максимальной частотой 1900 МГц, пятое ядро-компаньон с максимальной частотой 500 МГц, 72-ядерный видеоускоритель NVIDIA GeForce ULP с поддержкой изображения 3D-Стерео, а также двухканальный контроллер памяти. В случае с NVIDIA Tegra 4 в чип интегрирован еще и LTE-модем.
Вердикт
В 1 квартале 2015 года уже намечен выход моделей Qualcomm Snapdragon 808 и Qualcomm Snapdragon 810, а в 4 квартале ожидается анонс инновационного 8-ядерного MediaTek MT6752 с видеоядром Mali T760. Прогресс не стоит на месте, и мы обязательно поговорим об этом позже. Наша главная задача ответить на вопрос: на какой процессор обращать внимание при выборе смартфона ?
Ответ может показаться несколько расплывчатым, но он самый объективный. На тот, что вам действительно нужен. Выше мы привели примеры где и в каких устройствах используется тот или иной чип. Не стоит гоняться за количеством ядер и тактовой частотой, если вам надо просто «игрушку». В этом случае вам как нельзя лучше подойдет NVIDIA Tegra 4. Для людей практичных и любящих стабильность - Apple A7, а для тех, кому необходима бешенная производительность, несмотря на энергопотребление, Snapdragon 801 MSM8974AC - идеальный вариант. MediaTek MT6592 подойдет людям запасливым, то есть тем, кто купил смартфон не на один год и хочет, чтобы у процессора был некий, пусть эфемерный, но потенциал. Самые мощные и недорогие смартфоны, да еще и с хорошими скидками, предлагает магазин
Короткое повествование на простом языке о ядрах мобильных процессоров, их функциях и необходимом количестве.
Навигация
Для любого человека, который решается обзавестись новеньким смартфоном, основным критерием выбора является не только цена, но и мощность гаджета. Если перейти на сайт какого-нибудь интернет магазина и открыть технические характеристики смартфонов, то среди них можно увидеть такое определение, как «процессор».
Многим, даже технически неграмотным пользователям, данная деталь знакома и они имеют представление о том, какую функцию он выполняет. Однако стоящие рядом с ним слова «двухъядерный» или «четырехъядерный» вызывают у многих недоумение.
В нашей статье мы поговорим о том, что такое ядро процессора в смартфоне, за что оно отвечает и правдиво ли мнение, что чем больше ядер в процессоре, тем мощнее телефон.
Что такое процессор в телефоне?
- Прежде чем переходить к ядрам, для начала нужно понять, что такое процессор. Процессор – это миниатюрное устройство, которое отвечает за математические, логические и управленческие операции, внесённые человеком в машинный код.
- Как правило, процессор выполнен в виде одной интегральной схемы, основу которой составляет кремниевый чип и огромное количество, расположенных на нем, транзисторов. В некоторых случаях процессор может состоять из двух и более специализированных микросхем.
- Скорость или же мощность процессора напрямую зависит от общего числа транзисторов, нанесенных на кремниевый чип. Мощность процессора измеряется в тактовой частоте (Ггц ) и чем больше на кремниевом чипе нанесено транзисторов, тем выше будет тактовая частота процессора (мощность).
- Однако, идущий по транзисторам ток, имеет свойство нагревать кремниевый чип, который под воздействием высоких температур выходит из строя. И чем больше транзисторов располагается на чипе, тем быстрее он нагревается и достигает своего теплового предела. Как раз для того, чтобы избежать перегрева, были придуманы процессоры с двумя и более ядрами.
Что такое ядра процессора в смартфоне и за что они отвечают?
- Ядро – это основной модуль процессора, где обрабатывается вся информация и производятся расчеты. Если провести аналогию с человеческим организмом, то процессор является мозгом, а ядра – его полушариями. У человеческого мозга их два, а вот количество ядер процессора смартфона может достигать восьми штук.
- Выше мы говорили о том, что мощность процессора зависит от количества нанесенных на него транзисторов и упомянули о перегреве. Наличие нескольких ядер в процессоре нужно для того, чтобы распределить между ними нагрузку на процессор и снизить теплоотдачу.
- Таким образом, если одно ядро не справляется с потоком обрабатываемой информации, автоматически активируется второе ядро и возьмет часть работы на себя, тем самым предотвратив перегрев. Наличие в процессоре двух или более ядер позволяет нанести на него больше транзисторов и соответственно увеличить его мощность или скорость обработки данных.
На что влияет количество ядер в смартфоне?
- Как мы уже выяснили, ядра помогают разгрузить процессор, снизить теплоотдачу и увеличить его скорость. Таким образом, чем больше в установленном на ваш телефон процессоре ядер, тем больше действий Вы сможете выполнять одновременно.
- Например, если Вы, имея смартфон с одноядерным процессором, играете на нем в игру и захотите параллельно запустить какое-нибудь второе приложение, то ваша игра будет автоматически закрыта, так как процессор не может одновременно обработать такой большой поток данных.
- Если же Вы сделаете то же самое на двухъядерном процессоре, то одно его ядро возьмет на себя работу игры, а второе будет обрабатывать запущенное приложение.
- Также существуют тяжелые приложения, которые загружают сразу несколько ядер процессора. Их называют многопотоковыми. К ним относятся тяжелые игры и некоторые графические редакторы. Если попытаться запустить такое приложение на смартфоне с одноядерным процессором, то в лучшем случае оно просто не запустится. Наихудшим раскладом может стать полное зависание и перегрев устройства.
Какое самое большое количество ядер в смартфоне?
- На сегодняшний день в мобильные телефоны и планшеты устанавливаются процессоры с максимальным количеством ядер в десять штук. Наверняка их могло бы быть и больше, однако разработчики не видят в этом необходимости в данное время.
- Но, несмотря на точку зрения производителей процессоров, многие аналитики и эксперты придерживаются мнения, что будущее гаджетов стоит за их многозадачностью, которая невозможна без наличия многоядерных процессоров.
Сколько ядер в телефоне, смартфоне лучше?
- Многие покупатели придерживаются мнения, что восьмиядерный процессор в два раза мощнее четырехъядерного. Если рассматривать его с точки зрения логики и не вдаваться в подробности устройства процессора, то восемь больше четырех, а значит и мощность гаджета будет выше. Однако данное мнение является в корне ошибочным.
- Как было уже сказано, количество ядер процессора увеличивает скорость работы смартфона за счет равномерного распределения выполняемых одновременно процессов. Но большинство существующих на сегодняшний день мобильных приложений являются однопотоковыми и одновременно могут использовать только одно ядро процессора. В редких случаях два.
- Многоядерные процессоры нужны только в том случае, если Вы играете в тяжелые игры, которые дают высокую нагрузку на процессор и способны использовать одновременно четыре ядра и более. Таких игр на сегодняшний день единицы, так как разработчики игровой индустрии стараются оптимизировать свою продукцию даже под слабые устройства с целью увеличения продаж.
- Дать четкого ответа на вопрос в заголовке нельзя. Всё зависит от ваших потребностей и технических характеристик устройства в целом. Если Вам нужен хороший смартфон для игр, то стоит обращать внимание не только на количество ядер процессора, но и на его тактовую частоту, а также объем оперативной памяти.
- Например, смартфон с 4 ГБ оперативной памяти, четырёхъядерным процессором и тактовой частотой 1.7 Ггц будет гораздо быстрее, чем аналогичный смартфон с восьмиядерным процессором и тактовой частотой 1 Ггц .
- Также немаловажную роль играет и устройство процессора. У каждого производителя структура процессора выполнена по-разному. Например, процессоры от производителей Atom и Snapdragon с одинаковым количеством ядер и тактовой частотой будут отличаться между собой производительностью.