Андроид с двумя процессорами

Учи матчасть. Выбираем смартфон по процессору

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.

Источник

Процессоры для смартфонов — главные характеристики и производители

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.

Источник