Кирилл Головко 12.04.2018 2
Каждый, кто выбирал себе смартфон, задумывался над тем, что ему нужно получить от своего будущего гаджета.
Одни делали выбор в пользу бюджетных вариантов, другие выбирали флагманы, не обращая внимания на технические характеристики. Но большинство людей точно знают, какой смартфон и для каких целей им нужен.
Основной элемент «начинки» телефона, на который смотрят в первую очередь — это процессор. От него зависит и время, скорость и плавность работы устройства, а также производительность в ресурсоемких играх и приложениях.
У каждого процессора есть основные параметры.
Частота процессора
Основной показатель мощности измеряется в ГГц. В ультрабюджетных смартфонах используются чипсеты с тактовой частотой 1 ГГц и меньше, а производительные флагманы снабжают процессорами с частотой от 2 ГГц. Например, топовый на начало 2018 года Snapdragon 845 работает на частоте до 2,8 ГГц.
Важно понимать, что производительность устройства зависит не только от тактовой частоты. Модель самого телефона, его компоненты и версия операционной системы могут как улучшить, так и ухудшить показатели мощности.
Чтобы наверняка определить производительность, можно воспользоваться любым бенчмарком. Это специальные программы, предназначенные для определения мощности аппарата и сравнения его показателей с другими гаджетами.
Наиболее известными бенчмарками являются AnTuTu и Geekbench.
Ядра процессора
Количество ядер также определяет производительность смартфона, но и здесь есть свои нюансы. Опустим бюджетные версии гаджетов, имеющие процессор с одним или двумя ядрами. Приобретая гаджет с четырьмя и более ядрами, неопытные пользователи часто надеются получить очень мощное устройство, которое будет тянуть сразу несколько игр в многооконном режиме при открытом YouTube и браузере.
К сожалению, эти ожидания часто рушатся. Не каждый смартфона использует сразу все ядра процессора, а их тактовая частота может быть низкой. «Тяжелые» игры очень требовательны, и при одновременном запуске нескольких таких приложений гаджет начнет заметно тормозить и греться.
Не нужно акцентировать внимание на количестве ядер, потому что далеко не все приложения рассчитаны на использование более двух-трех ядер.
Также нужно понимать, что некоторые 4-ядерные чипсеты мощнее и производительнее 8-ядерных — все зависит от совокупности характеристик процессора.
Техпроцесс
Техпроцесс — показатель, влияющий на производительность чипсета и измеряющийся в нанометрах (нм). Процессор состоит из тысячи контактов и транзисторов.
Чем меньше расстояние между этими компонентами, тем выше продуктивность и мощность чипсета. Процессоры с низким техпроцессом в большинстве случаев и тестов более автономные, быстрые и компактные.
Подробнее об этой характеристике читайте здесь.
Производители процессоров для смартфонов
Как и в других областях рынка, среди производителей процессоров выделяются явные фавориты. Неправильно было бы их разделить по какому-то критерию кроме продаж, ведь каждый производитель создает чипсеты для определенных нужд и сегментов пользователей.
Qualcomm
Qualcomm — идейный лидер рынка мобильных процессоров. Компания была в 1985 году и сейчас известна топовой линейкой Snapdragon. Эти чипсеты устанавливаются во флагманские девайсы Samsung, LG, OnePlus, Xiaomi, Sony и других производителей. На данный момент самым мощным процессором является Snapdragon 845 — он состоит из 4 ядер по 2,8 ГГц и 4 ядер по 1,8 ГГц.
MediaTek
MediaTek — китайская компания, работающая с 1997 года. Она завоевала популярность своей массовостью, так как основное направление в производстве процессоров направлено на бюджетные версии. Топовый на данный момент чип Helio P70 набирает почти 157 000 очков в приложении AnTuTu. Отличный результат синтетического теста.
HiSilicon Kirin
Huawei во многом отличается от большинства производителей смартфонов из Поднебесной. Она создала специальное подразделение HiSilicon Technologies, специалисты которого занимаются производством процессоров для гаджетов компании.
Стоит отметить, что около 70% сотрудников — доктора и магистры технических наук.
Благодаря большому количеству молодых специалистов Huawei удается регулярно удивлять мощностью и производительностью гаджетов, а собственная разработка чипов позволяет снизить цену на смартфоны и сделать ее максимально привлекательной для покупателя.
Exynos
Производством Exynos занимается компания Samsung Electronics. Она производит чипы не только для своих телефонов, и для других производителей мобильных гаджетов.
Первый процессор был создан еще в 2003 году, а уже в 2018 производитель оборудовал флагманы Samsung Galaxy S9 и S9+ на фирменным Exynos 9810, построенным на 10-нм архитектуре и вмещающим в себя 8 ядер с максимальной тактовой частотой до 2,9 ГГц.
Компания активно развивается в данной отрасли и уже начала поставку процессоров Meizu.
NVIDIA Tegra
NVIDIA известна благодаря геймерским видеокартам для ПК. С этим у компании все хорошо, но в сфере мобильных устройств есть проблемы. NVIDIA создает чипы Tegra, наиболее известным является Tegra X1.
Он имеет 8 ядер (4 — Cortex-A57, 4 — Cortex A53), поддержку 4К/60 Гц и 2К/120 Гц, а также достаточно высокий ценник. Tegra X1 создан исключительно для игр, и в этом компоненте ему сложно составить конкуренцию.
Но нужен ли такой процессор людям, которым играть вообще не нужно?
Intel
Нельзя не упомянуть одну компанию, которая немного отстает от конкурентов — Intel. Как и в случае с NVIDIA, на рынке компьютерных технологий у Intel все прекрасно, а с мобильными устройствами дела обстоят значительно хуже.
Процессоры имеют массу проблем: высокую цену, посредственную поддержку, низкую производительность.
Топовый для производителя чип Z3580 оснащен 4 ядрами с тактовой частотой 2,33 ГГц, что позволяет ему на равных бороться только с устаревшими конкурентами от других ведущих производителей.
Итоги
При выборе смартфона нужно учесть тактовую частоту, количество ядер, техпроцесс и производителя чипсета. Сейчас лидирующие позиции на рынке смартфонов бесспорно занимает компания Qualcomm с линейкой процессоров Sapdragon. Не забывайте, что процесс — хоть и важная, но не главная составляющая гаджета.
MediaTek или Snapdragon? Разбираемся в топовых процессорах для смартфонов
За последние 20 лет смартфоны стали верными помощниками миллионов людей. Ими пользуются вне зависимости от возраста, социального положения, образования или места работы. Большинство владельцев смартфонов порой и не задумываются, благодаря чему их гаджет функционирует. Как работает камера, за счет чего запускаются игры и приложения?
Ответ прост: все дело в мобильном процессоре, который выступает центром операций вашего смартфона. Сегодня мы разберем не только его устройство и возможности, но и рассмотрим самые популярные модели в современных телефонах.
- Количество ядер
- Частота процессора
- Техпроцесс
- Графическая подсистема
До появления смартфона люди только звонили и общались с помощью «глупых» мобильных телефонов. Функционал гаджета расширился вместе с повсеместным распространением сенсорных экранов. Благодаря им пользоваться умными «трубками» стало гораздо удобнее.
При покупке люди стали тщательно изучать кремниевое нутро телефона, хотя до этого важное значение имели иные параметры: внешний вид или брендовая наклейка.
Из личных наблюдений: на русскоязычном пространстве важным аспектом при покупке телефона считалось то, насколько сложно разбить его об асфальт или утопить в озере.
Но технический прогресс остановить невозможно, и вскоре смартфон стал нормой.
Процессор смартфона — это важнейший чип, который отвечает за обработку и анализ данных. По аналогии с человеческим телом речь идет о мозге мобильного устройства. Старинные телефоны в основном занимались тем, что соединяли абонентов.
Да, даже в звонилках из нулевых тоже стояли процессоры, но их мощности хватало лишь на запуск калькулятора и совсем простеньких игр. Процессоры же современных мобильных гаджетов обладают гораздо большей производительностью. Чем мощнее процессор, тем плавнее и стабильнее будет работать смартфон.
Это касается как стандартных приложений, так и ресурсоемких игр.
Qualcomm
Мы будем сравнивать не внешние данные телефона или водостойкость. Важна производительность процессора. Расскажем, от чего она зависит и на что влияет.
От количества ядер зависит то, как быстро ваш процессор — а следовательно, и смартфон в вашей руке — будет справляться с поставленными задачами.
Каждое из ядер займется определенной частью нагрузки на процессор, она распределится между ядрами. Так обеспечивается многопоточность, то есть быстродействие в условиях множества задач.
И это, заметьте, в одну и ту же единицу времени! Именно поэтому хороший процессор не даст вашему смартфону грустно зависать каждую секунду.
Актуальные модели мобильных процессоров в большинстве случаев состоят из восьми ядер. Важная тонкость: не все эти восемь ядер равны по мощности. Ядра разделяются на несколько блоков-кластеров. И уже эти блоки начинают работать при поступлении разных задач.
- Слабые кластеры ядер применяются в процессоре для телефонной связи. Да, то, что раньше считалось главной опцией мобильного телефона, сегодня отведено к задачам для слабого кластера ядер. К таким задачам можно отнести и просмотр видео. Здесь попросту не нужна большая производительность.
- Обычным кластерам ядер отведена задача съемки фото и видео. На сегодняшний день это важное и довольно трудоемкое для процессора действие. Чем выше качество съемки, тем тяжелее будет чипу обрабатывать картинку. Например, видео в формате 4К и частотой 60 кадров в секунду требует больших мощностей, чем FHD-ролик с частотой 30 кадров.
- Для производительных задач нужны самые крутые кластеры ядер. Они вступают в дело, когда мы работаем с трехмерным моделированием, обрабатываем видео или запускаем наши любимые игрушки. А современные игры для мобильных устройств ушли невероятно далеко от старого доброго Tetris, взять хотя бы ужастик Forgotten Memories.
Зачем возиться с таким разделением? Чтобы ваш смартфон дольше проработал без подзарядки. Ведь менее хитрые задачи требуют меньше энергии для решения. А самый навороченный кластер ядер включится лишь при поступлении особо сложной задачи. Но он потребует от батареи смартфона гораздо больших ресурсов.
При этом нужно понимать, что много ядер в процессоре не сделает ваш смартфон самым крутым на районе. Четыре или восемь ядер — это еще не гарантия того, что вы сможете играть в навороченную игру с запущенным интернет-браузером.
Ведь многие приложения для мобильных устройств попросту не рассчитаны на работу с более чем двумя-тремя ядрами процессора (например, всяческие ПО для чтения электронных книг, вроде популярной программы eReader).
А четырехъядерный процессор может быть производительнее, мощнее, чем восьмиядерный, за счет совокупности характеристик. Об этих важных характеристиках — ниже по тексту.
The verge
Именно так называется показатель мощности процессора. Единицей измерения здесь стал гигагерц (ГГц).
Самое главное, что вам здесь нужно знать: крутизна процессора зависит не только от его тактовой частоты. Важную роль может сыграть версия установленной операционной системы, особенности конкретной модели смартфона или внутренние компоненты.
Все это может как улучшить работу смартфона, так и ухудшить ее в аппарате со сравнительно мощным процессором. Так что на количество ГГц при покупке нужно смотреть в совокупности со множеством нюансов: версией ПО, объемом оперативной памяти.
Чтобы примерно сориентировать вас, определим важные цифры так. Один ГГц и менее — бюджетная модель смартфона. Такой девайс годится для подарка бабушке, чтобы она могла звонить подругам-пенсионеркам. Что-то стоящее (для себя любимого) должно иметь процессор с частотой от двух ГГц и никак не меньше.
Очень важный показатель, определяющий, насколько хорошо между собой ладят контакты и транзисторы внутри процессора.
Современная техника давно ушла за грань микромира, и процессор стал тому хорошим подтверждением. В дело идут неразличимые простым взглядом детали, и неспроста единицей измерения техпроцесса в процессоре стал нанометр. А измерять будем количество транзисторов на единицу площади (эта площадь находится внутри процессора).
Теперь к главному: чем меньше показатель техпроцесса в нанометрах, тем лучше будет работать процессор смартфона. Ведь это значит, что для размещения одной и той же массы микротранзисторов было использовано меньше места внутри процессора.
И в сумме изготовитель смартфона смог запихать внутрь больше транзисторов, сделав телефон быстрее. Современные аппараты хвастаются отметками техпроцесса примерно в 5–7 нанометров.
А в былое время такой показатель составлял 64 нанометра, и это считалось круто.
Ранее мы рассказывали:
Как выбрать игровую мышь?
Такую подсистему еще называют видеоускорителем или видеочипом. Как понятно из названия, этот компонент отвечает за изображение на экране смартфона.
При изучении графической подсистемы стоит применять те же критерии, что и для процессора: важна тактовая частота видеочипа, количество ядер и, пожалуй, само название модели.
В первую очередь графическая подсистема нужна для поклонников видеоигр. В таком случае они почувствуют прирост производительности и пройдут-таки свою любимую игру в вагоне метро. Если вы используете смартфон чаще как аудиоплеер или обозреватель социальных сетей, графическая подсистема процессора вам просто без надобности.
Задача на восемь ядер: как мощный процессор в смартфоне может улучшить вашу жизнь
Когда мы выбираем себе новый смартфон, то обращаем внимание на качество камеры, ёмкость батарейки, диагональ экрана и материал корпуса.
При этом более технологичные параметры вроде объёма оперативной памяти и мощности процессора для многих потребителей отходят на второй план.
Между тем процессор — важнейшая деталь, от которой напрямую зависит, будет ли вам комфортно пользоваться смартфоном.
Компания Huawei недавно представила новый процессор собственного производства Kirin 990. Он будет установлен во флагманских смартфонах Mate 30 и Mate 30 Pro — их покажут миру уже 19 сентября.
Так как мощный процессор в смартфоне сделает вашу жизнь лучше? Вот три основных пункта.
Молниеносный интернет
Представьте, что Wi-Fi вам больше не нужен, потому что мобильный интернет работает быстрее. Именно так и будет после внедрения сетей пятого поколения (5G). Если сейчас на загрузку фильма в HD-качестве требуется в среднем полминуты, то на скоростях 5G на это уйдет меньше секунды.
Сети 5G создаются в том числе с участием Huawei и на базе технологий компании. Поэтому именно Kirin 990 первым из существующих на рынке процессоров получил встроенный модем 5G, способный работать как в неавтономных сетях (усовершенствованных 4G LTE), так и в автономных (построенных с нуля на собственной 5G архитектуре). Последние пока только в планах.
Стоит отметить, что в России мобильные операторы ещё не получили нужные частоты для развития сетей 5G, так что их применение возможно пока только в тестовых целях и ограничено небольшими зонами. Зато купленный в 2019 году смартфон с Kirin 990 останется актуальным, когда стандарт 5G уже полноценно придёт в нашу страну.
Какой бы быстрой ни была мобильная связь, главное, чтобы она была постоянной. Ехать на скорости 120 км/ч и пользоваться интернетом без перебоев — теперь это тоже возможно. За стабильность подключения в Kirin 990 отвечает адаптивный нейрочип. Он принимает сигнал мобильных операторов на 19% эффективнее, чем процессоры конкурентов.
- © Фото предоставлено HUAWEI
Больше времени без подзарядки без ущерба для мощности
Флагманские модели смартфонов должны легко справляться с самыми ресурсоёмкими задачами вроде видеоигр и обработки видеороликов в высоком разрешении. Но иногда мощность в сочетании с большим дисплеем сокращает время работы без подзарядки.
Kirin 990 решает эту проблему за счёт распределения нагрузки на процессор: в нём сразу восемь ядер, и у каждого своя задача.
Это как если бы в вашем телефоне был целый IT-отдел из восьми квалифицированных сотрудников, и все они работали сообща, помогая друг другу.
Чтобы ресурсы тратились эффективно, а батарея разряжалась медленнее, чипсет сам решает, какие ядра активировать. Два самых мощных работают с играми (здесь помогает и графический процессор с 16 ядрами) и видео, шесть ядер поменьше справляются со всем остальным. В итоге удаётся сэкономить энергию, а значит, и заряд батареи.
Kirin 990 по размеру не больше десятирублёвой монеты — это на 36% меньше, чем у ближайшего конкурента. Компактная площадь — более быстрое охлаждение. То есть сколько бы чип ни нагружали, он всё равно будет потреблять на 20% меньше энергии.
А ещё смартфон на базе Kirin 990 умеет запоминать привычные действия пользователя и предсказывать их. Научившись общаться с вами за счёт нейронного процессора и умного кэша, смартфон обеспечит максимальную скорость, плавность и энергоэффективность.
Ещё более красивые фотографии и видео
Яркие снимки и видео с повышенной чёткостью даже в темноте — эта опция становится определяющей в современном смартфоне.
В Kirin 990 за это отвечает новый процессор обработки цифровых сигналов (ISP 5.0). Он снижает уровень шума на изображениях, корректирует цветовую палитру, причём делает это в режиме реального времени.
До сих пор такое было под силу только профессиональным зеркальным камерам.
Процессор также будет делать цветокоррекцию при съёмке видео в реальном времени, что повысит качество роликов. Все радости так называемой «вычислительной фотографии», когда изображение улучшается не только за счёт оптики, но и благодаря программной обработке изображения, также будут доступны владельцам смартфонов на базе Kirin 990.
- © Фото предоставлено HUAWEI
И напоследок — немного технических данных
- Прикладное применение — это прекрасно, но если вам важно знать все технические параметры нового процессора, то вот они.
- Производственный процесс — 7 нм.
- Количество транзисторов — 10,3 млрд (в полтора раза больше, чем у Kirin 980, и в 1,2 раза больше, чем у A13 Bionic).
Максимальная тактовая частота — 2,86 ГГц.
Количество ядер вычислительного процессора (CPU) — 8 (2+2+4).
- Количество ядер графического процессора (GPU) — 16.
- Количество ядер нейронного процессора (NPU) — 3.
- 5G-модем — Balong 5000.
Huawei об одной из главных характеристик процессора в смартфонах, о которой все забывают
Техническое подразделение Huawei рассказывает о том, что заставляет вкладывать годы и миллионы долларов в смену процессора, и почему всегда лучше разрабатывать процессоры своими руками, а не покупать их на стороне.
Если вы любитель компьютерной техники, вы, вероятно, уже слышали о страданиях и проблемах, через которые пришлось пройти Intel для того, чтобы перевести свои процессоры на «рельсы» нового 10-нм техпроцесса, и что вместо запланированного выпуска таких моделей в 2016 году их дебют переехал на 2019 год. И даже ходят слухи, что Intel махнёт рукой на эту веху развития процессоров, чтобы сосредоточиться на новых 7-нм моделях. В итоге лучший из лучших CPU Intel изготовлен на уже немолодом (трёх-четырёхлетней «выдержки») 14-нм техпроцессе.
О техпроцессе сегодня говорят не так часто, как о мегагерцах и ядрах, потому что это нечто большее, чем маркетинговый термин, а настоящий критерий того, как высоко находится «потолок» в развитии вычислительной техники.
Главный критерий, о котором говорит техпроцесс – размер транзисторов. Чем тоньше (меньше) техпроцесс, тем больше транзисторов можно разместить на одной и той же площади кристалла = тем быстрее будет процессор.
Либо можно зайти с обратной стороны и разместить прежнее количество транзисторов на меньшей площади, чтобы уменьшить нагрев/энергопотребление процессора, выделить больше ресурсов для игровой графики или модема, и т.
д.
Легендарный «закон Мура» (1965 г.) гласит, что плотность транзисторов на одной микросхеме будет удваиваться каждые 24 месяца, и все производители компонентов по сей день стремятся следовать этому правилу.
С другой стороны, полупроводниковые заводы уже давно нашли новые способы построения и компоновки транзисторов на прежней площади, поэтому у компьютеров и ноутбуков даже в рамках одного техпроцесса начали появляться более мощные процессоры.
А вот в смартфонах, с их экстремально плотной компоновкой и повышенным требованиям к экономичности и «холодному нраву», ситуация не изменилась.
«В лоб» сравнивать конструкцию процессоров Intel и смартфонные ARM нельзя, но стоит отметить, что пока новые Core i3/i5/i7 только дожидаются своих 10 нм, производители смартфонов уже выпустили серийные смартфоны с «холодными», быстрыми и экономичными 10-нм процессорами.
В Huawei таким чипом стал 10-нанометровый Kirin 970, изготовленный на фабрике TSMC, а самыми популярными носителями его стали смартфоны Huawei Mate 10 и P20. И, заметьте, спустя всего год все производители мобильной техники уже «переобуваются» на 7-нм! Первыми в этой гонке стали Huawei с чипом Kirin 980 и Apple с новым A12 Bionic.
Зачем всё это нужно? Для того, чтобы процессоры становились плотно скомпонованными, то есть, более производительными и экономичными одновременно.
Чем меньше транзисторы, тем меньший ток потребуется для их питания, и тем меньше тепла будет генерировать вся конструкция из процессора, графики, модема и т.д.
И это важно, потому что горячий смартфон – это не только неприятно, но и гарантия троттлинга (система «самосохранения» процессора, когда он снижает частоты при перегреве) – замедленной работы под нагрузкой.
Для того, чтобы преодолеть кризис в освоении новых техпроцессов, нужна массовость и денежные инвестиции. Поэтому, если мы кому-то и обязаны прогрессом в полупроводниковой индустрии за последнее время, то именно смартфонам. Спрос на этот тип техники настолько высокий, что всего за шесть лет процессоры шагнули от 40-нм в чипе K3V2 (Huawei Ascend P1 и др.) к 7-нм чипу в новеньких Mate 20.
Сейчас очень модно рассуждать о том, что «железо – не главное», но именно от производительности смартфона зависит то, насколько хороший дисплей ему будет по силам «потянуть», как хорошо он будет взаимодействовать с камерой, и какую графику будет выдавать в играх. Поэтому развитие процессоров всегда стоит поощрять и приветствовать – все новшества приходят именно с этой стороны.
И именно поэтому вопросы «куда ещё меньше-то?» в отношении техпроцесса не будут актуальны – транзисторы будут уменьшать до тех пор, пока они не станут размером с атом.
Уже сейчас в TSMC расписаны планы по внедрению новых техпроцессов вплоть до 3 нм.
А в ближайший год все будут говорить о 7-нм процессорах, спроектированных для работы с искусственным интеллектом, виртуальной и дополненной реальностью и работой с блокчейн-нагрузками (не только криптовалютами, кстати говоря).
Хотите конкретики? Пожалуйста! Официальные данные TSMC говорят, что процессоры на базе 7-нм техпроцесса потребляют на 40% меньше энергии и работают быстрее на 20% в сравнении с 10-нм моделями.
Сейчас из «большой тройки» производителей смартфонов Huawei и Apple уже выпустили свои 7-нм процессоры в смартфонах 2018 модельного года, а единственным производителем, который до сих пор не перешёл на чипы нового поколения, остался Samsung – даже относительно новый Galaxy Note 9 предлагает лишь 10-нм в Snapdragon 845 и Exynos 9810. Посмотрим, чем ответит наш конкурент из Южной Кореи в следующем году.
Вы можете кивнуть на то, что, в отличие от Huawei, многих производителей устраивает положение вещей, когда они покупают готовые процессоры, а не разрабатывают их самостоятельно.
Но не забывайте, что мы предлагали «холодный» и быстрый Kirin 950 в Mate 8 уже тогда, когда конкурирующие Android-смартфоны располагали более горячими и прожорливыми процессорами Qualcomm Snapdragon 808 и 810, а до выхода Snapdragon 820 оставалось ещё полгода.
Вопреки всему скепсису о том, что смартфоны уже не станут заметно быстрее, они всё равно «прыгают выше головы». И с выходом смартфонов с 7-нм процессорами вы сможете убедиться в этом собственноручно.
Учи матчасть. Выбираем смартфон по процессору — Технологии Onlíner
Во времена мобильных телефонов, которые были «глупыми» и мало что, по нынешним меркам, умели, особого внимания начинке покупатель не уделял. Бо́льшую важность представляли внешний вид, объем памяти для записи телефонных номеров и SMS, позже — «навороты» в виде браузера, почтового клиента и тому подобные. Может, играла роль престижность модели.
Как это часто бывает, все изменила Apple, выпустив джинна из бутылки — оригинальный iPhone. Он дал начало новой моде на девайсы.
Хотя «яблочная» корпорация не была первой в сфере «умных телефонов» (ведь задолго до этого существовали IBM Simon, Nokia 9000 Communicator, Qualcomm pdQ 800 и другие), именно она смогла популяризовать направление — своим подходом, созданием должного образа и, что самое главное, экосистемы.
В бой ринулись многие, дав толчок развитию технологий, позволяющих нарастить мощность «телефонов» нового поколения — смартфонов в том виде, в котором мы привыкли их видеть. Постепенно мобильные устройства стали походить по своей производительности и возможностям на компьютеры, поэтому ожидания и требования к ним возрастали.
Сегодня рынок устоялся, основных игроков, выпускающих мобильные процессоры, не так много, к тому же они используют решение одной компании Аrm, подстраивая его под себя. Расскажем простыми словами, что это за зверь — мобильный процессор. А позже перейдем к другим компонентам смартфонов.
Коротко, о чем пойдет речь:
- Процессор — CPU — является лишь одним из компонентов SoC. SoC, в свою очередь, — это набор, включающий в себя все необходимые узлы для обеспечения работы мобильного устройства.
- Многоядерность процессоров позволяет увеличить производительность смартфонов и снизить энергопотребление.
- Вычислительные ядра бывают разные: много — не обязательно хорошо.
- Нанометровый техпроцесс: чем меньше цифра, тем лучше.
- Троттлинг — защита от разрушения процессора и необходимость для повышения производительности.
- Плохая оптимизация программной и аппаратной частей может привести к падению производительности даже самых топовых смартфонов и негативно сказаться на времени автономной работы.
- Модное веяние: выделенный нейронный процессор, который применяется для обработки фото, идентификации юзера и предметов, создания сценариев и способен на еще более интересные вещи, о которых пользователь и не узнает.
Мобильный процессор, но правильнее — SoC
В отличие от домашнего компьютера, смартфон использует несколько иную логику: в случае с умными мобильниками процессором часто называют всю «систему на чипе» — SoC (System-on-a-Chip), или «систему на кристалле». Это набор компонентов, которые выполняют основные функции смартфона — от обработки данных, поступающих из всех источников, до подключения к беспроводным сетям и вывода картинки на экран.
То есть SoC — это собственно вычислительный процессор (CPU), «видеокарта» (GPU), модемы (3G, 5G и тому подобные), модули беспроводной связи (Wi-Fi, Bluetooth) и что угодно еще, но мы будем говорить именно о «процессоре», то есть об основном вычислительном компоненте. Отметим, что существуют и раздельные решения, когда тот или иной компонент не интегрирован, однако основной путь — «все вместе».
Какие мобильные процессоры самые-самые? Сейчас к актуальным и топовым относятся: Apple A13 Bionic для iPhone, Snapdragon 855 и 855 Plus для большинства Android-смартфонов, Helio G90, Exynos 990 для смартфонов Samsung, Kirin 990 для Huawei и Honor. Хотя те, что постарше на год-два, не особенно хуже, и средний юзер не ощутит разницы в производительности от слова «вообще».
Многоядерность, тактовая частота
Все адекватные производители смартфонов используют сегодня решения с многоядерными процессорами. Многоядерность позволяет эффективнее утилизировать ресурсы.
«Многоядерность — это плюс и минус одновременно»
Появляется возможность одновременного выполнения нескольких заданий (работа приложений в фоне). Кроме того, в одном CPU обычно компонуются как менее производительные ядра, так и более производительные с разной тактовой частотой. В восьмиядерном процессоре это могут быть «наборы» 4+4, 4+3+1 или другие в зависимости от производителя процессора и требований заказчика.
Нужно набрать SMS или посмотреть список дел? Задействованы «слабые» ядра с низкой частотой, нагрузка на батарейку минимальная.
Запустили игру? Включились «сильные» ядра, аккумулятор стал активнее терять заряд.
В жизни это означает, что один и тот же смартфон в руках мобильного геймера или любителя поснимать видео в 4K продержится часов пять, а у предпочитающего только звонки и SMS — двое суток.
Многоядерность — это плюс и минус одновременно. Наличие разных инструментов (ядер) позволяет сделать смартфон универсальным для разных задач.
Но в то же время нужно научить их работать правильно со всеми приложениями, а это получается не всегда.
Что выливается в проблемы, например, с производительностью (система не понимает, что нужно включить производительные ядра, и все «тупит») или утечкой энергии (работает все на максимуме, аж дым идет, когда не надо).
Ядра бывают разные
Производители смартфонов используют ядра (архитектуру), разработанные в компании Arm. Дизайн чипов при этом проектируют отдельно: Apple делает свое, Samsung, Huawei, Qualcomm и MediaTek — свое.
Одно и то же ядро (например, Cortex-A77 — самый актуальный вариант) может работать на разной частоте в зависимости от устройства и собственной модификации. Ядра объединяют в кластеры — те самые «наборы».
От дизайна зависит, сколько может быть ядер в одном кластере. Общее количество ядер в одном процессоре Android-смартфона обычно составляет восемь (в самых свежих iPhone — шесть).
«Количество ядер не указывает на производительность смартфона»
big.LITTLE, в свою очередь, расшифровывается просто: есть ядра более производительные (big) и менее производительные (little).
Смартфон должен обеспечить плавное переключение на лету между кластерами в зависимости от задач, выполняемых мобильником. Это сложно и иногда работает со сбоями. Логика инженеров Apple и их возможности немного иные.
Также есть и другие нюансы, объективно выделяющие «яблоко» из остальных (часто ли вы видели тормозящий iPhone?).
В качестве примера приведем флагманский процессор Snapdragon 855+ для Android-смартфонов.
Он использует чип с одним высокопроизводительным ядром до 2,84 ГГц, двумя производительными до 2,42 ГГц, построенными на базе Cortex-A76 (они же кастомные Kryo 485 Gold и Kryo 485 Gold Prime), и четырьмя энергосберегающими до 1,8 ГГц на базе Cortex-A55 (Kryo 485 Silver). Итог — три кластера под разную интенсивность работы.
И, как мы видим, ядра, базируясь на одной архитектуре, имеют модификации, что отражается на их тактовой частоте.
Еще один момент: количество ядер не указывает прямо на производительность смартфона. Поэтому восемь слабых ядер уступят компоновке из четырех мощных и четырех малопроизводительных.
Важно также, как производитель позиционирует смартфон. Поэтому заморачиваться по поводу того, какой процессор установлен в свежем флагмане, особенно не стоит: наверняка там будет адекватное решение (актуально для зарекомендовавших себя брендов).
Какие-то нанометры
«У вас будет 7-нанометровый процессор!» Речь о размерах транзисторов, из которых «собран» CPU. Чем меньше цифра, тем в теории лучше. Когда-то в смартфоны устанавливали 64-нанометровые процессоры, сейчас мейнстримом становится 7 нанометров, однако есть также 8-нанометровые, 10-нанометровые и более «крупные» для смартфонов подешевле и постарше.
Представьте, что на одну и ту же площадь можно установить больше маленьких транзисторов, повысив тем самым общую вычислительную мощность. К тому же они нагреваются меньше, что позволяет еще больше увеличить производительность.
К примеру, 7-нанометровый чип будет производительнее 14-нанометрового при том же напряжении на четверть или таким же по производительности при вдвое сниженном напряжении (и батарея сядет позже).
Но есть нюанс, связанный с маркетингом (куда без него): производители могут использовать разные способы подсчета нанометров и производительности, так что эти цифры носят отчасти условный характер, из-за чего прямое сравнение возможностей процессоров от разных компаний не всегда возможно.
Троттлинг
Обычно троттлинг означает чрезмерный нагрев процессора, после которого тот снижает частоту и заметно теряет в производительности. Это механизм защиты, придуманный для того, чтобы сохранить целостность CPU в критической ситуации. Отчего случается «плохой троттлинг»?
«Если система отвода тепла не продумана, гигагерцы не помогут»
Например, из-за желания производителя смартфона «разогнать» ядра процессора, не обеспечив эффективного охлаждения и/или не проведя оптимизацию ПО и других «железных» компонентов.
Или чтобы набрать больше баллов в тестах, рекламируя свой телефон как «самый мощный». А еще из-за желания вендоров идти по грани, удерживая максимальную производительность долгое время.
По большому счету троттлинг в смартфонах неизбежен, но с ним можно управиться, и чем труднее процессору добраться до точки кипения, тем он эффективнее.
В спецификациях к мобильнику можно заявить о частоте в 2,5 ГГц на все восемь ядер, производительность будет «доказана» в синтетических тестах.
В реальности же смартфон не будет справляться с играми или тяжелыми приложениями: первые пару минут все будет хорошо, затем последует сильный нагрев из-за попыток CPU выдавить из себя условные 2,5 ГГц, появятся «фризы», «тормоза», аппарат будет неприятно горячим и станет бесполезным — если система отвода тепла не продумана, а ПО работает плохо.
Оптимизация программной и аппаратной частей
Лучше всего обстоят дела у процессоров Apple серии A. Компании не приходится распыляться на сонм моделей, ОС полностью своя, приложения пишутся под ограниченный набор устройств, а не тысячи разных.
А некоторые известные компании переболели «детской болезнью»: Huawei настрадалась с Kirin, например, то и дело возникают вопросы к фирменному чипу Samsung Exynos, что подталкивает некоторых покупателей искать смартфоны Samsung на базе Snapdragon. MediaTek постепенно исправляется.
Можно использовать самые последние технологии и техпроцессы, но не достичь гармонии: процессор считается идеальным в проекте, уделывает остальных в тяжелых приложениях, набирает уйму баллов в тестах, а потом не справляется с собственной программной оболочкой.
Нейронный процессор
Как говорилось в самом начале, процессор как отдельная единица в смартфонах обычно не рассматривается. Ведь, помимо основного, есть дополнительные.
Из тех, что стали «модными» в последнее время, — нейронные процессоры (NPU). Технология может называться по-разному, но такие процессоры призваны выполнять сходные ресурсоемкие задачи ИИ, не задействуя GPU и CPU.
Например, они могут распознавать лицо хозяина и предметы, определять сценарии использования мобильного устройства и работать согласно им, генерировать уникальные эмодзи и обрабатывать фото.
На самом деле речь идет о более широком спектре задач, но о них пользователь не узнает.
Мобильники с NPU обычно помечены как оснащенные искусственным интеллектом — AI (Apple так не делает, хотя ее «нейронный движок» используется начиная с чипа A11 Bionic). Вероятно, в той или иной мере нейронные сети, машинное обучение и зрение интегрированы во все современные SoC, за исключением совсем бюджетных (но и это вопрос времени).
За что еще отвечает процессор?
За все в смартфоне: мегапиксели в камере, разрешение экрана, проигрывание видео, объем оперативной памяти, поддержку сетей связи и даже скорость зарядки аккумулятора. Но обо всем этом и многом другом расскажем в следующий раз.
- Продолжение следует.
- Библиотека Onliner: лучшие материалы и циклы статей
Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!
Быстрая связь с редакцией: читайте паблик-чат Onliner и пишите нам в Viber!
Перепечатка текста и фотографий Onliner без разрешения редакции запрещена. nak@onliner.by
Загрузка...
