Jargon Buster: руководство по пониманию мобильных процессоров

На рынке появилось так много новых смартфонов и планшетов, и каждый из них заявляет о том, что он быстрее, мощнее и работает дольше, чем его конкуренты.

Большая часть внимания сосредоточена на процессоре, который выбрасывает все большее количество ядер, гигагерц и бит, чтобы продемонстрировать его мастерство.

Но вы действительно знаете, что все это значит? В этом руководстве мы рассмотрим жаргон, чтобы объяснить, что вам нужно знать о процессорах смартфонов.

Представляем систему на чипе (SoC)

Говоря о мобильных процессорах, мы сначала должны понять, что именно мы подразумеваем под «процессором».

В характеристиках настольного ПК и ноутбука

Термин «процессор» имеет тенденцию относиться конкретно к ЦП, центральному процессору, элементу, который обеспечивает интеллектуальные возможности компьютера.

В мобильных терминах «процессор» чаще всего относится к Системе на чипе (SoC).

SoC — это отдельный чип примерно того же размера, что и настольный процессор, который содержит большинство ключевых компонентов, необходимых для функционирования устройства.

К ним относятся процессор, а также графический процессор (графический процессор, который обычно можно найти на отдельной видеокарте в ПК

) и различные радиоприемники и датчики для таких вещей, как Wi-Fi, Bluetooth, GPS и даже сотовые данные.

SoC также определяет конкретные функции, которые может поддерживать устройство, например разрешение изображений, которые может захватывать камера, или возможность записи или воспроизведения видео 4K.

Основными преимуществами SoC являются его размер, более низкое энергопотребление и меньшее тепловыделение.

Apple A8, Qualcomm Snapdragon 810 и Samsung Exynos, которые мы рассмотрим позже, являются примерами SoC, но все они часто будут описываться как процессор их устройства.

Чтение спецификаций процессора

Итак, как вы читаете спецификации процессора для устройства? Характеристики iPhone 6

включают:

• Apple A8
• Двухъядерный 1,4 ГГц Cyclone, 64-битный, на базе ARM v8
• PowerVR GX6450

Это говорит нам о том, что SoC — это Apple A8, которую разработала компания. Процессор является двухъядерным (что означает наличие двух процессоров) с тактовой частотой 1,4 ГГц. Cyclone — это название Apple для процессора.

Процессор также 64-разрядный и основан на архитектуре ARM v8. Графический процессор основан на PowerVR GX6450 от Imagination.

Спецификации для HTC One M8 включают в себя:

• Qualcomm Snapdragon 801
• Четырехъядерный 2,3 ГГц, 32-разрядный
• Krait 400
• Адрено 330

Здесь HTC использует Snapdragon SoC от Qualcomm. 801 — это название модели — по состоянию на начало 2015 года 810 была флагманской моделью в линейке.

Процессор четырехъядерный, с тактовой частотой 2,3 ГГц. С вдвое большим количеством ядер и более чем на 50% дополнительной тактовой частотой процессор выглядит значительно более мощным, чем на iPhone 6, однако, как мы увидим, это не всегда так.

Krait 400 — это имя процессора, также основанное на архитектуре ARM. Графика работает на графическом процессоре Adreno 330, входящем в состав Snapdragon SoC.

Архитектура процессора

В обоих этих примерах процессоры основаны на архитектуре ARM.

Это создается ARM Holdings и включает в себя набор инструкций, который контролирует работу процессора. Это лицензируется для различных производителей SoC, которые включают его в свои продукты.

ARM доминирует в мобильном пространстве в течение многих лет, во многом благодаря более низкому энергопотреблению своих процессоров (и увеличению времени автономной работы

) по сравнению с оппозицией. В последние годы Intel пытается проникнуть на рынки с помощью x86, популярного на настольных ПК, но с ограниченным успехом.

Попытки понять детали архитектуры ARM мало что дают потребителю, кроме знания того, что последняя версия лучше (то есть быстрее и более энергоэффективна), чем последняя. Например, ARM v8, используемый в Apple A8, является 64-разрядным, в отличие от v7, используемого в HTC One.

Ядра против тактовой частоты

Преимущества для потребителя — это ядра и тактовые частоты процессора

, Большинство пользователей используют эти цифры по одной простой причине: большие числа выглядят лучше, чем меньшие.

Хотя не все так просто.

Тактовая частота в гигагерцах измеряет скорость, с которой процессор может обрабатывать инструкции. При прочих равных условиях процессор с частотой 2,5 ГГц будет быстрее процессора с частотой 2,0 ГГц.

Но вещи редко равны. Более новая версия процессора, вероятно, будет быстрее, чем старая, даже на более медленных скоростях; ЦП, основанный на более новой архитектуре, вероятно, будет быстрее; и количество ядер также имеет значение.

Ядро — это процессор в процессоре. Каждый из них может обрабатывать задачи независимо друг от друга или может быть объединен для обеспечения большей мощности для особенно интенсивных задач.

При обычном использовании многоядерный процессор будет видеть, как ядра распределяют рабочую нагрузку ОС и всех запущенных приложений, даже не достигая максимальной тактовой частоты. В результате получается более быстрое и отзывчивое устройство с улучшенной поддержкой многозадачности, а также с меньшим тепловыделением и меньшим энергопотреблением.

Однако это не означает, что восьмиъядерный процессор Exynos от Samsung автоматически в два раза лучше четырехъядерного Snapdragon, или в четыре раза лучше, чем Apple A8.

Существует так много технических факторов, которые влияют на скорость и производительность процессора, помимо количества ядер и тактовой частоты.

Кроме того, программное обеспечение должно быть разработано для поддержки многоядерных процессоров, чего на самом деле в настоящее время не бывает с восемью ядрами.

И затем есть влияние оптимизации устройства. Поскольку Apple производит как процессор, так и операционную систему в iPhone, она способна оптимизировать оба до такой степени, что явно слабый двухъядерный процессор может соответствовать или даже превосходить производительность даже самых высокопроизводительных систем (на бумаге, по крайней мере, ) Android смартфон.

И, наконец, есть тот факт, что даже несмотря на все вышеперечисленное, вам все равно будет очень сложно найти достаточное количество приложений для смартфонов, которым требуется питание восьми процессоров, работающих одновременно. Даже ПК и ноутбуки все еще склонны проводить черту на четырехъядерных процессорах.

Короче говоря, иногда большие цифры в спецификации указывают на лучшую производительность. Но так же часто они этого не делают.

32-разрядный по сравнению с 64-разрядным

Другой аргумент в пользу чисел вращается вокруг выбора 32-битного или 64-битного процессора.

64-битный смартфон впервые появился на iPhone 5s в 2013 году. Android отставал, отчасти из-за отсутствия доступных 64-битных процессоров и отчасти из-за того, что Android даже не был готов к 64-битным процессорам до запуск Lollipop в конце 2014 года.

64-битный имеет значение не столько потому, что он быстрее, а потому, что он позволяет устройству делать больше.

Люди часто ссылаются на то, как 64-битные процессоры

разрешить приложениям получать доступ к более чем 4 ГБ ОЗУ, и хотя это действительно так, вероятно, пройдет еще пара поколений, прежде чем это станет проблемой.

64-бит часто называют «классом рабочего стола», и это ключ. В эпоху 64-разрядных систем границы между смартфонами, планшетами и настольными компьютерами стираются еще больше, чем сейчас.

Основное повышение скорости работы 64-битных процессоров происходит из-за того, что новая архитектура ARM v8, которая является 64-битной, значительно быстрее, чем старая ARM v7, которая не была. Поэтому флагманское устройство с 64-разрядным процессором, скорее всего, будет быстрее, даже если оно не напрямую из-за самой поддержки 64-разрядных систем.

Однако в его нынешнем виде 64-разрядный смартфон отнюдь не обязателен.

Роль ГПУ

Графический процессор менее важен в спецификации, поскольку графический процессор обычно привязан к SoC. Таким образом, если производитель использует Snapdragon 805, он получит графический процессор Adreno 420 в составе пакета.

Поскольку графический процессор влияет на визуальные аспекты пользовательского интерфейса, он оказывает значительное влияние на воспринимаемую скорость телефона или планшета, поскольку его интерфейс заполнен анимацией и другими визуальными эффектами.

Однако обычно это правда, что низко, средне или высокопроизводительные устройства будут соответствовать производительности графики.

Руководство по процессору

Это основные элементы мобильных процессоров. Читая лист спецификаций, вы также столкнетесь с многочисленными брендами процессоров, у каждого из которых есть свои особенности.

Давайте посмотрим на некоторые из самых популярных.

яблоко

Apple разрабатывает процессоры для iPhone и iPad. Поскольку они также разрабатывают операционную систему, компания может оптимизировать обе части для максимальной эффективности.

• Apple A8 работает на iPhone 6. Он 64-битный и основан на архитектуре ARM v8.
• Apple заявляет, что она имеет на 25% лучшую производительность процессора и на 50% лучшую производительность графики по сравнению с чипом A7 в iPhone 5s
• Модель iPhone 6 двухъядерная с тактовой частотой 1,4 ГГц
• A8X в iPad Air 2 имеет частоту 1,5 ГГц и имеет три ядра

Львиный зев

Линейка Snapdragon от Qualcomm имеет четыре различных уровня. Диапазон 200 предназначен для устройств начального уровня, 400 доступных для массового рынка моделей, таких как Moto G, 600 для телефонов среднего класса и 800 для флагманских устройств.

• Флагманский Snapdragon 810 оснащен восьмиъядерным 64-битным процессором
• Поставляется с графикой Adreno
• 810 включает в себя встроенное приложение Shazam для распознавания музыки
• Чипы Snapdragon используются на таких устройствах, как линейка HTC One, Moto X и Samsung Galaxy Note 4.

Exynos

Exynos SoC создан компанией Samsung для использования в линейке Android-смартфонов и планшетов.

• ARM и первая четырехъядерная SoC для смартфонов, выпущенная с Galaxy SIII в 2013 году
• Текущие версии 64-битные и восьмиъядерные
• Производительность в тестах показывает, что high-end Exynos можно сравнить с high-end Snapdragon
• Samsung часто ограничивает использование Exynos конкретными рынками, а Snapdragon используется в других

Другие

Есть много других процессоров в смартфонах, с различными уровнями цены и производительности. Они включают:

• NVIDIA K1: Чип на базе ARM встречается в планшетах NVIDIA Shield и Nexus 9. Использует 4 + 1 ядра, что означает четыре ядра для обычного использования и одно ядро ​​с низким энергопотреблением для использования в режиме ожидания. Производительность графики опережает многие сопоставимые SoC в тестах производительности. Недавно анонсированный X1 обещает удвоить скорость.
• Mediatek: Недорогие процессоры, часто используемые в устройствах начального уровня более мелкими производителями. Хорошие характеристики бумаги, не всегда соответствующие производительности в тестах производительности.
• Intel Atom: Используется в небольшом количестве смартфонов и планшетов, таких как Asus ZenFone и Nokia N1. Основан на архитектуре x86. Intel Atom SoC для мобильных устройств отличается от процессора Atom для ноутбуков и нетбуков. Процессоры на базе архитектуры x86 не имеют 100% совместимости с программным обеспечением, созданным для процессоров на базе ARM

  ,

Заворачивать

При попытке выяснить, какой смартфон даст вам наилучшую производительность, нужно многое принять.

Понимание некоторых жаргонов, связанных со спецификациями процессоров, является хорошим началом, но, как мы видели, не всегда бывает так, что большее число будет соответствовать лучшей производительности в реальном мире.

Вы можете просмотреть тесты производительности, чтобы увидеть скорость устройства в лабораторных условиях, но важно помнить, что процессор — это лишь один из многих факторов, влияющих на производительность телефона.

Какие характеристики смартфонов наиболее важны для вас? Вы всегда проверяете контрольные тесты перед покупкой или думаете, что такие вещи, как дизайн и качество сборки, важнее?

Авторы изображения: NVIDIA X1 через nvidia.co.uk, Snapdragon 810 через Qualcomm, Apple A8 через ifixit.com, HTC One M8 через ifixit.com, Galaxy Note 4 через samsungmobilepress.com, iPhone 6 через apple.com, Nokia N1 внутренности через nokia.com