Введение
Заголовки рекламы пестрят надписями о 4 ядрах в самом бюджетной модели, продавцы убеждают в высоком быстродействии, но на деле девайс тормозит. Весьма неприятная ситуация не так ли? Как 2/4 ядра на частоте более чем в 1 Ггц не могут плавно пролистать меню контактов? Все дело в том, что мы оцениваем эти процессоры по меркам их больших десктопных собратьев, забывая, что их тепловыделение и энергопотребление весьма ограничено. В материале ниже будут подробно раскрыты отдельные характеристики в мобильных SoC.
SoC – система на кристалле. В мобильных устройствах вся «начинка» расположена внутри одной интегральной схемы, чтобы позволяет оптимизировать энергопотребление и тепловыделение, а также упрощает размещение.
Разбор характеристик
Архитектуры и ядра
Рынок весьма богат на предложения: есть как представители CISC архитектуры (с расширенным набором команд) — X86, так и RISC архитектуры (с сокращенным набором команд) — ARM. Представителями первых являются микропроцессоры Intel (вообще эта архитектура в основном для настольных компьютеров), а представителями второй является абсолютное большинство моделей от других производителей.
Чтобы вникнуть в разницу между этими архитектурами надо хорошо разбираться в устройстве компьютера, но если обобщить, то RISC обладает более низким энергопотреблением и более хорошим распараллеливанием и в мобильном телефоне являются более предпочтительными.
Стоит отметить, что на рынке готовых процессоров нет такого производителя, как ARM Limited, но именно они владеют этой микроархитектурой и производят процессорные ядра для нее. Большинство производителей используют уже готовые ядра от этой компании без существенных изменений — Cortex. Правда некоторые производители используют свои модифицированные ядра на архитектуре AMR, например, Qualcomm в своих старых топовых процессорах использовали ядра Krait, а в новых стали использовать Kryo.
На момент написания статьи актуальной была версия микроархитектуры ARMv8 с 64-битным набором инструкций. И ее представителей можно расположить по убыванию производительности в следующем порядке.
- Cortex-A72
- Cortex-A57
- Cortex-A53
Количество ядер
Тут мы плавно подходим к теме числа ядер в современных процессорах. Ядра Cortex часто работают вместе в одном процессоре по технологии big.LITTLE. Это технология позволяет переключаться между процессорными блоками из разных ядер в зависимости от необходимой производителности. Например, когда вы просто пользуетесь своим любимым ВК задействуются ядра Cortex-A53, а когда включаете Asphalt 8, тут в дело вступают более мощные Cortex-A57. В чем преимущества этой технологии? В энергопотреблении. Все дело в том, что изначально более слабые ядра потребляют меньше энергии. Именно эта технология стала причиной существованию бюджетных процессоров с 8 ядрами. Одновременно работают не более 4, да и вообще ядра эти далеко не самые мощные.
На данный момент появилась более совершенная версия данной технологии — HMP, в которой возможен вариант работы всех ядер одновременно.
Несомненно, большее число ядер увеличивает число потоков и позволяет распараллелить выполнение задачи. Но не все так просто, некоторые процессы плохо распараллеливаются, и здесь большую роль будет играть производительность отдельного ядра.
Также никогда не надо забывать, что принцип больше – лучше работает только при сравнении процессоров, построенных на одинаковых ядрах. Так процессор NVIDIA Tegra K1 при наличии всего 2 ядер оказывается быстрее того же Snapdragon 810 с его 8 ядрами big.LITTLE.
Частота
Думаю всем известно, как частота влияет на производительность. Но не стоит спешить с выводами. Частоту также имеет смысл сравнивать только при прочих равных, ведь она не учитывает особенностей архитектуры. Ведь частенько процессоры с меньшей тактовой частотой могут иметь большую производительность , чем чип с большей. Например, имеет смысл сделать вывод, что Apple A9X в iPad Pro быстрее, чем в A9 в iPhone 6S, так как тактовая частота у него выше.
К тому же стоит заметить, что большая тактовая частота ведет к большему энергопотреблению и тепловыделению.
Разрядность процессора
Все мы знаем, что сейчас все больше и больше набирают обороты 64-битные процессоры в мобильных устройствах.
Так в чем же их преимущества и что все это значит?
- При использовании таких процессоров увеличивается адресное пространство, а значит, спадает ограничение на установку более чем 4 Гб оперативной памяти.
- Это позволяет работать процессору одновременно с большим объемом данных в регистрах (увеличивается их разрядность и число), что ведет к увеличению быстродействия.
- В системе становятся доступны огромные по величине 64-разрядные числа, что может увеличить безопасность вашего девайса за счет возможности более сложного шифрования данных.
- Большее число обрабатываемых данных за такт (8 байт против 4 байт) позволяет увеличить быстродействие.
Как видим преимущества, действительно, есть. Но вскоре уже не будет никакого выбора и абсолютно все модели на рынке будут 64-битными.
Графика
Как мы говорили – в мобильных устройствах устанавливается SoC (система на кристалле), где расположены все важные компоненты смартфона/планшета. В их числе CPU (процессор), GPU (видеопроцессор), оперативная память и др.
Графическая составляющая важна для кодирования/декодирования видео, игр, плавной работы сложного графического интерфейса. Особенно хорошо нагружают ее именно игры, ведь занимаются отрисовкой графики. Если вы хотите, чтобы все графически современные игры на вашем мобильном устройстве шли без лагов и с хорошей графикой, то вам следуем обратить на этот пункт свое внимание.
На данный момент производителями графики являются:
- Adreno – производятся Qualcomm
- Mali – производятся ARM
- PowerVR – производятся Imagination Technologies
- GeForce – производятся NVIDIA и устанавливаются только в их SoC
- HD Graphics – производятся Intel и устанавливаются только в их SoC
Техпроцесс производства
Вообще по этой теме у нас есть хорошая статья, где рассказано, что это такое и как оно влияет на производительность и энергопотребление. Если коротко, то от этого зависит размер транзисторов и их технологичность.
Чем меньше и технологичнее транзистор, тем меньше он потребляет энергии при той же производительности и тем больше их можно разместить на кристалле.
Таким образом, чем меньше цифра в названии техпроцесса, тем более экономичным, энергоэффективным и холодным будет процессор.
Но и в этом случае не стоит забывать, что сравнивать надо процессоры одной архитектуры и одного уровня производительности.
Оперативная память
Этот элемент является очень важным, так как от него зависит то, как много информации будет сохранено в «быстрый доступ». Это значит, например, что недавно закрытые приложения будут включаться гораздо быстрее, страницы в браузере будут обновляться реже.
Минимальным комфортным значением на данный момент при покупке нового телефона по нашему мнению является 1,5 Гб. Желательный объем – 2 Гб. Этот совет касается лишь Android, потому что у «Яблока» выбора почти нет. Все зависит от вашего бюджета, хватит на новинку с 2 Гб – отлично, не хватит – работает не так плохо, с 1 Гб, как на Android.
Если оперативной памяти будет очень мало, то могут возникнуть такие проблемы, как перезагрузка устройства при ее переполнении.
Энергопотребление
Разные модели SoC отличаются разным энергопотреблением и тепловыделением. Можно выделить несколько простых правил, которые могут вам помочь в этом плане:
- Более производительные процессоры потребляют больше и греются сильнее.
- Чем меньше техпроцесс, тем меньше нагрев и потребление.
- Выше частота — выше нагрев.
- Перед покупкой конкретной модели посмотрите тесты на нагрев и длительность работы от батареи, так как разные производители могут по разному оптимизировать потребление электроэнергии и делать разное по эффективности охлаждение.
Как выбрать?
Производители
На рынке SoC есть множество производителей. Ниже вы можете изучить таблицу с основными производителями процессоров для мобильных устройств.
| Производитель | Архитектура | Графические ускорители | Представители |
|---|---|---|---|
| Apple* | ARM | PowerVR | A8, A9X |
| Qualcomm | ARM | Adreno | Snapdragon 810, Snapdragon 615 |
| MediaTek | ARM | Mali, PowerVR | MTK6795 (Helio X10), MTK6755 (Helio P10) |
| Samsung | ARM | Mali, PowerVR | Exynos 7420, Exynos 5433 |
| Huawei* | ARM | Mali | Kirin 950, Kirin 650 |
| NVIDIA | ARM | GeForce | Tegra 4, Tegra K1 |
| Intel | X86 | HD Graphics, PowerVR, Mali | Atom x7-Z8700, Atom x3-C3445 |
* – помечены производители, которые используют свои процессоры только в собственной продукции.
Стоит заранее отметить, что видеоускоритель для определенной модели SoC всегда одинаков.
Если хотите лучше узнать про маркировку процессоров Intel Atom, то вам сюда.
У разных производителей есть специальные технологии, которые могут помочь вам сделать выбор в пользу одного из производителей.
Сравнение производительности
У одного и того же производителя могут быть процессоры разного сегмента, которые могут иметь разную производительность.
Как правило для замера производительности и ее сравнения часто используются специальные синтетические тесты – бенчмарки.
Мы рекомендуем вам ознакомиться с результатами в таких программах:
- Geekbench 3 (CPU)
- 3D Mark (GPU)
- AnTuTu (комплексный тест)
Желательно иметь результаты не просто данного процессора, а именно результаты данного смартофона/планшета, так как в разных моделях может быть разное по качеству охлаждение (представьте себе, оно там есть — пассивное), что может повлиять на стабильность.
Новизна
Над покупкой смартфона с более новым процессором (новым поколением) есть смысл задуматься, так как нередко в них улучшается архитектура, техпроцесс, графическое ядро и появляются новые фишки при том же положении на рынке.
Подводные камни
Не все так хорошо и просто как кажется. Снизу представлены аспекты, на которые нужно обратить свое внимание, так как они могут быть незаметными, но при этом очень важными.
- Даже если в вашей модели много оперативной памяти (> 3 Гб) у вас могут быть проблемы с работой приложений. Это значит, что приложения будут часто выгружаться из памяти, и при выборе его в диспетчере задач оно будет включаться заново. В таком случае получается, что весь этот огромный объем простаивает зря. Советуем вам заранее узнать о таких проблемах.
- Советуем также узнать от стабильности работы смартфона/планшета и его уровне нагрева. Это зависит как от самого кристалла, так и от охлаждения гаджета. Все дело в том, что при высокой температуре процессор начинает сбрасывать частоты для сохранения, иначе есть вероятность перегрева. Из-за этого падает производительность. Это называется троттлинг.
- Советуем вам также посмотреть тесты на автономность, в некоторых моделях она может быть лучше за счет программной части, что может компенсировать меньший по размеру аккумулятор.
Заключение
Надеемся, что наша статья помогла вам в выборе гаджета. Если что-то непонятно, нашли ошибку, хотите дополнить или просто отблагодарить, то можете написать комментарий, нам будет очень приятно.
Также в комментариях можете написать модель вашего смартфона/планшета и процессор, который в нем стоит.