Характеристики процессоров для андроид

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

Сердце смартфона: какой SoC выбрать

Мы систематизировали данные о различных чипах смартфонов, чтобы нагляднее показать разницу между ними и их производительностью. Упаковали все в одну табличку и вкратце рассказали, что и откуда взялось.

У каждого производителя есть как удачные модели, где этот баланс найден, так и откровенно провальные — там где силы бросили на высокую производительность всех ядер, забыв про память, не оставив запаса на простые задачи и не научив чип работать в полсилы. Цель данной статьи – показать, как эволюционировала архитектура ARM, какие решения актуальны сейчас и какие из них можно выбрать для себя, ориентируясь на сценарий использования смартфона.

ARM и основные версии семейств

За классическое представление ядерных архитектур, используемых в чипах современных смартфонов, принято считать семейства ARMv7 и ARMv8. Они легли в основу множества ответвлений, как за авторством самой ARM Holdings, так и других компаний: Qualcomm, Apple, Samsung, Nvidia и пр. Наиболее популярна сейчас ветка ARMv8-A, которая в свое время открыла новую эру массовых 64-битных вычислений для мобильных устройств.

Все нынешние вычислительные ядра ARM Holdings для смартфонов объединены в семейство Cortex-A. Остальные разработчики покупают у ARM лицензии на них и выпускают свои чипы с минимальными изменениями. Но могут также и перерабатывать саму архитектуру или вовсе создавать все практически с нуля, сохраняя лишь поддержку соответствующего набора инструкций. Так, например, поступают Apple, Samsung и некоторые другие компании. У Samsung это ядра Exynos M1, M2 и M3. У Apple — Monsoon, Mistral, Hurricane и т.д. У Nvidia — Denver2. У Qualcomm — Kryo и др.

Теперь давайте посмотрим на самые ходовые SoC основных игроков на этом рынке.

Qualcomm и линейка Snapdragon

Qualcomm считается признанным лидером в этой сфере. Сейчас в портфеле компании насчитывается несколько поколений успешных SoC, которые разошлись миллионами копий по всему миру. Давайте посмотрим на ассортимент и выделим наиболее интересные модели.

Snapdragon 4хх – серия доступных SoC для смартфонов. Возможно, эта фраза несколько грубая по отношению к ним, но некоторые производители пытаются воткнуть эти SoC под предлогом заботы об автономности. Не верьте им. Хотя Snapdragon 4хх действительно экономичные, экономичность является следствием, а не причиной.

Snapdragon 425, 427 – 4-х ядерные процессоры с поддержкой одноканальной памяти LPDDR3. Работают на частотах до 1,4 ГГц и основаны на ядре Cortex-A53 (архитектура ARMv8).
Snapdragon 435 – 8-ми ядерный процессор с поддержкой одноканальной памяти LPDDR3. Работает на частотах до 1,4 ГГц и основан снова на Cortex-A53.

Серия Snapdragon 450 также использует компоновку из 8 ядер, но выпускается по техпроцессу 14 нм. Частоты удалось повысить до 1,8 ГГц, а встроенное видеоядро обзавелось поддержкой разрешений от WUXGA до Full HD+ (соотношение сторон 18 к 9). Snapdragon 450 по-прежнему использует Cortex-A53 (ARMv8) и одноканальную память LPDDR3.

Snapdragon 625 и 626 – модельный ряд SoC первый получивший зарядку QC 3.0 и выпускающийся по нормам 14 нм FinFET. Это позволило снизить энергопотребление CPU части. Однако отличий от 4хх серии не так уж и много: подросшая частота до 2ГГц для 625 и 2,2 ГГц для 626.

Snapdragon 653 – первый SoC среднего уровня созданный по технологии BIG.Little. В основе лежит связка 4 ядер Cortex-A72 (до 1,95 ГГц) и 4 ядер Cortex-A53 на частоте до 1,45 ГГц. Появляется двухканальная память LPDDR3 и графическое ядро с нормальной производительность. Телефоны на основе Snapdragon 653 могут оснащаться дисплеями с разрешением 2560×1600 пикселей.

Snapdragon 630, 636 и 660 – особняком тут стоит именно 630 чип, т.к. он закончил свою жизнь, не успев как следует ее начать. Его строение было относительно просто: 8 одинаковых ядер Cortex-A53 (ARMv8) делились на 2 кластера по 4, в производство он пошел сразу на 14 нм техпроцесс. В качестве памяти применялась двухканальная LPDDR4. Буквально в том же году Qualcomm пришла к выводу, что конфигурация Snapdragon 630 не совсем удачная и обновила ее до 636. В ней применяется четыре более быстрых ядра Cortex-A73 и четыре Cortex-A53. Snapdragon 636 и 660 – это одинаковые SoC с отличиями в максимальной частоте работы (1,8 ГГц против 2,2 ГГц), разными графическими ядрами и чуть более высокой частотой памяти у 660.

Snapdragon 835 и 845 – флагманы Qualcomm, используемые в самых продвинутых мобильных телефонах (и даже нетбуках). Оба выпускаются по 10 нм техпроцессу на фабриках Samsung. Обладают 8-ю ядрами в конфигурации BIG.little. Snapdragon 835 – это интеграция четырех ядер ARM Cortex-A73 (ARMv8-A) и стольких же Kryo 280 (видоизмененное ядро Cortex-A73). Введена поддержка QC 4.0. Используется двухканальная память нового стандарта — LPDDR4X. Графическое ядро Adreno 540 даже по меркам 2018 года очень и очень быстрое.

В Snapdragon 845 впервые установлены две пары ядер Kryo 385 Gold и Silver. Kryo 385 Gold основано на версии Cortex-A75 (ARMv8.2-A), в то время как Silver — Cortex-A55 (ARMv8.2-A). Это следующий шаг в развитии технологии BIG.little. Теперь Qualcomm именует ее ARM DynamIQ. Частоты Kryo 385 Gold доходят до 2,8 ГГц, а более слабые ядра Kryo 385 Silver наоборот понижены до 1,8 ГГц.

MediaTek

При чтении спецификаций понимаешь, что компания — настоящая находка для производителей смартфонов: еще бы, выпускает дешевые SoC с кучей ядер. Берешь такой и делаешь телефон стоимостью менее 100-200 долларов со словами: — «8 ядер, 64-бит, и т.п.!». По факту MediaTek делает неплохие SoC, но скрещивают их с посредственной обвязкой, поэтому покупатели с опаской относятся к таким телефонам. И все же среди широкого ассортимента у MediaTek есть действительно массовые процессоры ARM. Неплохими решениями можно назвать две линейки — Helio P и Х. Первая относится к среднему сегменту, а вторая для продвинутых смартфонов.

Серия Helio P30, P25 и P20 – это 8-ядерные микросхемы с конфигурацией 4+4, состоящие из ядер А53. Из преимуществ Helio – современная LPDDR4x память, что непременно сказывается на графических тестах. В процессорных тестах разница между тремя версиями SoC не велика. Упор MediaTek делала на развитии вспомогательных характеристик SoC, таких как поддержка высокого разрешения экрана, двойных камер и тому подобного.

Старшие микросхемы Х27 и Х30 уникальны по своему строению. В них стоит не два, а три кластера из ядер ARM. Что же, решение неординарное и интересное. На практике оценить быстродействие такой схемы еще сложнее, ведь они работают раздельно в зависимости от нагрузок.

Huawei Kirin

Еще один игрок на рынке, предпочитающий свои собственные разработки. Вообще компания Huawei не первый год прокладывает себе дорогу к Олимпу и вот решила заняться разработкой SoC, естественно, используя лицензию ARM. В целом – это типичные SoC с привычными характеристиками, за исключением желания Huawei идти в ногу со временем. Поэтому постепенно в SoC внедряются элементы обработки задач искусственного интеллекта вроде сопроцессора NPU. К тому же, у Huawei есть большие исследовательские центры в Европе. Получилось ли у Huawei догнать лидеров, мы сейчас и увидим.

Kirin 6хх — для мобильных телефонов средней ценовой категории. Эти SoC составляют конкуренцию Snapdragon 4хх. У них 8 ядер в конфигурации 4+4. Увы, производительность графической системы недостаточная. Это и есть главный недостаток серии 6хх. Kirin 658, 655 и 650 сильно похожи друг на друга. Huawei постепенно разгоняет их и меняет индексы. При этом графическая часть остается неизменной и основана она на ядре Mali-T830 MP2. Присутствует поддержка уже уходящей на покой LPDDR3 памяти. Для 658 проведена ревизия и появился обновленный модуль коммуникации (802.11 b/g/n/ac). Но все же больший интерес представляют собой старшие версии 9хх.

Kirin 9хх. Эти 8-ядерные SoC несколько быстрее линейки Helio X от Mediatek, хоть и обладают меньшим числом ядер. SoC получились стандартными, без инноваций, но работают отлично и позволяют экономить средства компании. В целом трио Kirin 970, 960, 955 имеют типичные характеристики, в которых видно как проходит эволюция. 955, обладая набором ядер A72+А53, со временем сменил их на A73+A53. Частоты понизились, энергопотребление упало, а за счет внутренних оптимизаций ядер А73 получилось выйти на производительность где-то между Snapdragon 835 и 660. Потому очередной шаг с заменой на более быструю память дал импульс, позволяющий на равных противостоять Snapdragon 835. Результаты прямо скажем хорошие, превосходят показатели 10-ядерных Helio, что видимо Huawei и преследовала.

Отдельно надо сказать об эффективности работы сопроцессора NPU, потому что результат и правда любопытен. Как отмечают многие авторы обзоров, смартфоны на базе Kirin 970 демонстрируют хорошую автономность в первую очередь за счет передачи части специфических расчетов в сопроцессор — к примеру, при работе камеры и определения сценариев съемки. Также он в разы ускоряет задачи, характерные для приложений AI. Плюс анализирует сценарии использования смартфона, заранее готовя их к запуску или усыпляя для лучшей автономности.

Samsung

Флагманским устройствам Samsung свойственна двойственность: на рынке присутствуют как модели на базе чипов Snapdragon, которые — сюрприз! — производятся на линиях Samsung, так и на базе собственного SoC Exynos. Интересно, что делаются Exynos на похожем техпроцессе, что и Snapdragon, однако они имеют явное преимущество в плане производительности. Существует несколько версий того, почему корейцы поступают именно так. Наиболее правдоподобной выглядит идея о том, что для пользователей США (а именно там продаются модели с «драконом» на борту) пришлось бы лицензировать часть технологий вроде СDMA, тогда как Qualcomm их уже имеет. В любом случае результат получается очень неплохим.

Так, Exynos 8895 установленный в Samsung S8, имел четыре собственных ядра M2 Mongoose с частотой 2,1 ГГц и четыре ядра А53 с частотой 1,7 ГГц. В обновленном Exynos 9810 ядра проапгрейдили до M3 Mongoose, попутно повысив частоту до 2,9 ГГц, а четыре низкопроизводительных ядра обновили до А55. Видео проапгрейдили до Mali G72, что сделало его опять одним из самых высокопроизводительных решений наравне с Adreno 630 в Snapdragon 845.

В результате Samsung S9+ на базе Exynos по синтетическим тестам считается самым быстрым смартфоном на Android и обходит аналогичные модели на Snapdragon.

При этом не флагмаными едиными. Samsung также выпускает крепких середнячков — серию Galaxy А — на базе опять же собственных процессоров. Прошлогодний А7 основывался на Exynos 7 Octa 7880: 8 ядер Соrtex A53 с частотой 1,9 ГГц, Mali-G71 MP2 и двухканальная память LPDDR4.

Характеристики Soc позволяли ему на равных конкурировать с Snapdragon 625. В готовящемся к выходу в этом году смартфоне Galaxy A8 будет стоять уже новый Exynos 7 Octa 7885, в котором два ядра заменили на А73, увеличили частоты до 2,2 ГГц, а для оставшихся шести А53 частоту снизили до 1,6 ГГц. Таким образом удалась и производительность повысить и автономность увеличить.

Интересно, что у Octa 7885 есть, можно сказать, младший брат, Exynos 5 Hexa 7872, в котором присутствует два старших А73 (с частотами 2 ГГц) и 4 А53, работающими на еще более низких 1,4 ГГц. Первые смартфоны на базе этого чипа вот-вот пойдут в серию и обещают неплохое соотношение цена/производительность.

Сравнительная таблица производительных SoC

Чтобы вам было проще разобраться во всем этом многообразии, мы собрали все основные характеристики в таблицу, добавив туда усредненные результаты тестов Geekbench4 из открытой базы данных компании-разработчика и официального рейтинга. А также результаты GFXBench: Manhattan.

(Нажмите для увеличения)

Рассматривая таблицу важно помнить, что множество смартфонных приложений все еще слабо заточены под многопоточность, поэтому производительность на одно ядро, отображаемая в тесте Geekbench 4 Single, также является весьма важным показателем.

Выводы

Главный вывод, который можно сделать, рассматривая весь этот «зоопарк», состоит в том, что несмотря на уровень кастомизации ядер именно их семейство определяет конечную производительность. Если вы хотите обзавестись высокопроизводительным решением, тогда подбирайте вариант смартфона с SoC, содержащим в себе ядра Cortex-A72, A73 или A75. Но если десятые доли секунды в отклике смартфона вам не важны, но есть желание сэкономить, тогда Cortex-A53 вас вполне устроят.

Также не стоит забывать, что медленная оперативная память или ее объем менее 2 ГБ способны «задушить» любой высокопроизводительный процессор.

Источник