Во времена, когда мобильные телефоны были толстые и черно-белые, процессоры – одноядерные, а гигагерц казался непреодолимой планкой (лет 20 назад), единственной характеристикой для сравнения мощностей ЦП была тактовая частота. Десятилетие спустя второй важной характеристикой стало количество ядер. В наше время смартфон, толщиной менее сантиметра, содержит ядер больше, да и тактовую частоту имеет выше, чем простой ПК тех лет. Попробуем разобраться, на что влияет тактовая частота процессора.
Частота процессора влияет на скорость, с которой транзисторы процессора (и их внутри чипа сотни миллионов) производят переключение. Измеряется она в количестве переключений за секунду и выражается в миллионах или миллиардах герц (мегагерц или гигагерц). Один герц – это одно переключение транзисторов процессора в секунду, следовательно, один гигагерц – один миллиард таких переключений за то же время. За одно переключение, если говорить упрощенно, ядро делает одну математическую операцию.
Следуя обычной логике можно прийти к выводу, что чем больше частота – тем быстрее переключаются транзисторы в ядрах, тем скорее решаются задачи. Именно поэтому в прошлом, когда основная масса процессоров была по сути усовершенствованным Intel x86, архитектурные отличия были минимальны, и было ясно, что чем больше частота тактов – тем быстрее идут вычисления. Но со временем все изменилось.
В 21 веке разработчики научили свои процессоры обрабатывать за такт не одну инструкцию, а больше. Поэтому процессоры с одинаковой частотой тактов, но основанные на разных архитектурах, выдают разный уровень быстродействия. Intel Core i5 2 ГГц и Qualcomm Snapdragon 625 2 ГГц – это разные вещи. Хоть у второго ядер больше, но в тяжелых задачах он будет слабее. Поэтому саму частоту разных типов ядер сравнивать нельзя, важно учитывать еще и удельную производительность (количество выполнений инструкций за такт).
Если проводить аналогию с машинами, то тактовая частота – это скорость в км/ч, а удельная производительность – грузоподъемность в кг. Если рядом будут ехать легковушка (процессор ARM для смартфона) и самосвал (чип x86 для ПК) – то при равной скорости легковушка за раз перевезет пару сотен кило, а грузовик – несколько тонн. Если же говорить о разных типах ядер именно для смартфонов (Cortex A53, Cortex A72, Qualcomm Kryo) – то это все легковушки, но с разной вместительностью. Соответственно, тут разница уже будет не так огромна, но тоже значительная.
Сравнивать можно только тактовые частоты ядер на одинаковой архитектуре. Например, MediaTek MT6750 и Qualcomm Sanapdragon 625 содержат по 8 ядер Cortex A53. Но у МТК их частота – до 1,5 ГГц, а у Куалкомм – 2 ГГц. Следовательно, второй процессор будет работать примерно на 33% быстрее. А вот Qualcomm Snapdragon 652 хоть и имеет частоту до 1,8 ГГц, но работает быстрее модели 625, так как в нем используются более мощные ядра Cortex A72.
Как мы уже выяснили, чем выше тактовая частота – тем быстрее работает процессор. Следовательно, и производительность смартфона с более высокочастотным чипсетом будет выше. Если один процессор смартфона содержит 4 ядра Kryo на 2 ГГц, а второй – 4 такие же ядра Kryo на 3 ГГц, то второй будет примерно в 1,5 раза быстрее. Это ускорит запуск приложений, сократит время включения, позволит резвее обрабатывать тяжелые сайты в браузере и т.д.
Ни для кого не секрет, что производительность вашего будущего смартфона напрямую зависит от трех компонентов: процессора, графического ядра и оперативной памяти. Именно они определяют то, насколько плавно будет работать интерфейс в вашем телефоне, не будут ли тормозить игры, и насколько быстро будут запускаться приложения. Сегодня мы вам поведаем, как выбрать смартфон, который будет устраивать вас своим быстродействием.
Производятся мобильные процессоры такими компаниями как Qualcomm, Samsung, MediaTek, Intel, NVIDIA и некоторыми другими, которые только начинают осваивать рынок. Поэтому сегодня мы не будем строить прогнозов на будущее и гадать, выпустит компания или нет коммерческую версию представленного на выставке прототипа, а разберемся в конкретных моделях, которые используются при производстве смартфонов. Но об этом поговорим чуть позже, когда начнем обзор конкретных моделей процессоров, а сейчас немного расскажем о производителях.
Один из лидеров по производству энергоэффективных микрочипов, построенных на технологии ARM, корпорация Qualcomm, выпустившая такие хиты как Snapdragon 400, 600, 800. А вот компания Apple для своих смартфонов проектирует процессоры сама, также используя в них архитектуру ARM. В свою очередь, компания Samsung тоже выпускает собственные производительные процессоры Samsung Exynos для своих топовых смартфонов.
Не отстает и китайский производитель. Корпорация MediaTek уверенно завоевывает свои позиции на рынке, избавляясь от клейма брендов второго эшелона. Отдельно хочется сказать про «умную» продукцию знаменитой компании NVIDIA, так как ее процессоры снабжены особым видеоядром Tegra, который ориентирован в основном на игровую индустрию. Благодаря этому производителю появился новый класс устройств, геймерские планшеты и смартфоны. А еще на рынке присутствует такой игрок традиционной PC-индустрии как Intel. Причем Intel выпускает процессоры Atom на базе архитектуры x86, такой же, как и в обычных компьютерах, поэтому продукцию этой фирмы можно чаще всего встретить на Windows-устройствах.
При выборе быстрого смартфона нельзя опираться только на один показатель, тактовую частоту процессора. Хотя, как правило, чем выше этот показатель, тем лучше. Все современные мобильные процессоры умеют понижать и повышать собственную частоту в зависимости от нагрузки, как это делают старшие собратья в полноценных компьютерах. Поэтому в спецификации указывается именно верхний предел тактовой частоты процессора. Бюджетные процессоры имеют частоту 1000-1300 МГц, средний класс - 1300-1700 МГц, а флагманы работают на 1900 МГц и более.
Стоит, правда, помнить о том, что одни мегагерцы могут быть на порядок быстрее других, то есть кроме частоты на скорость работы влияет еще куча разных параметров. Поэтому некорректно лоб в лоб сравнивать разные смартфоны по частоте их процессора. Лучше воспользоваться специальной программой Benchmark. В мире Android-смартфонов популярнее всего Benchmark AnTuTu, запустив этот тест, вы получите результат в виде абстрактного количества баллов или, как говорят матерые обозреватели, «попугаев». Вот с помощью данной программы и нужно сравнивать скорость работы разных смартфонов. В любом случае лучше выбирать процессор с тактовой частотой не ниже 1500 МГц, это на сегодня является разумным минимумом.
Количество ядер процессор
А теперь мы подошли к очень интересному вопросу, сколько же вычислительных ядер должно быть в процессоре? Одноядерные процессоры сегодня удел даже не бюджетных моделей, а безвозвратно устаревающих устройств.
На рынке господствуют многоядерные решения, в которых над разными задачами могут параллельно работать несколько вычислительных блоков. Вслед за двухъядерными появились четырех-, пяти- и даже восьмиядерные процессоры. Казалось бы, все просто, чем больше ядер, тем быстрее чип. Однако на практике это не всегда так. Во-первых, смартфон чаще всего не задействует все ядра процессора одновременно. Во-вторых, большинство приложений умеет работать максимум с двумя вычислительными ядрами. Даже последняя версия iPhone 5s использует процессор всего лишь с двумя ядрами, но благодаря отличной оптимизации они показывают результаты, которым могут позавидовать и гораздо более многоядерные аппараты. Например, в чипе NVIDIA Tegra 3 пятое ядро выполняет функцию вспомогательную, обеспечивая работу устройства в режиме экономии энергии, то есть проверяя почту и обрабатывая системные процессы, или когда телефон находится в режиме ожидания. Старшие же четыре ядра в это время спят.
Обратим внимание на восьмиядерный процессор Samsung Exynos 5, которым оснащаются в некоторых регионах модели Samsung Galaxy S4 и Note 3. По сути, он включает в себя два 4-ядерных процессора. Один из них слабенький, но экономичный, а другой, наоборот, очень мощный, но необычайно прожорливый. Суть здесь в том, что в зависимости от того, чем занят смартфон, работает только один из двух процессоров. При повышении нагрузки, например, при запуске тяжелой игры, включается более мощный процессор. В остальное же время исполнение задач идет на процессоре, который потребляет меньше энергии, что позволяет экономить батарею. В то же время уже появился полноценный 8-ядерный процессор - чип MTK 6592 от MediaTek. Этот гигант поселился в таких смартфонах как Gionee Elife S5.5, Lenovo S939 и Huawei Honor 3X.
Для бюджетных моделей лучшим будет 2-ядерный процессор. А если вы любитель поиграть, то для вас существуют 4-ядерные модели среднего и топового класса. 8-ядерный чип на текущий момент больше подойдет энтузиастам, так как применить его на все сто пока негде, а когда эта возможность появится, то и премиум-смартфоны будут стоить как бюджетники.
Скорость работы смартфона в играх напрямую зависит от графического ускорителя. Это такой микропроцессор, который занимается исключительно обработкой и выводом графики. Если в настольных компьютерах мощная видеокарта всегда была отдельной платой, то в смартфонах должно быть все максимально компактно. Поэтому графическое ядро в них физически соседствует с центральным процессором. Они размещены на одной интегральной схеме. По этой причине вы не можете самостоятельно подобрать оптимальную комбинацию процессора и видеоядра, производители сделали это уже за Вас. Но для того, чтобы понять не будут ли тормозить ли игры, все-таки полезно знать какое именно видеоядро используется в смартфоне. В настоящее время большая часть графических ускорителей используют ядра Mali и Adreno, известные нам по процессорам компании Qualcomm, а вот PowerVR от компании Imagination Technologies и GeForce от NVIDIA эти чипы имеют множество разновидностей и бывают многоядерными.
Не стоит забывать, чем выше разрешение дисплея в смартфоне, тем более мощный чип ему нужен для обработки графики, иначе будут притормаживания. Поэтому устройствам с разрешением Full HD требуются флагманские графические ускорители PowerVR SGX544, Adreno 220 и Mali 450. А графические чипы среднего уровня Mali 400, Adreno 220, PowerVR SGX 540 подойдут для тех, кто не гонится за производительностью в играх, но хотел бы без проблем смотреть HD-видео и играть в средней тяжести игры.
Оперативная память смартфона
Оперативную память многие путают со встроенным флеш-накопителем, но если последний используется лишь для хранения файлов на вашем смартфоне, то в оперативной памяти временно размещаются команды и данные, необходимые процессору для выполнения работы. Чем больше объем оперативной памяти, тем быстрее запускаются приложения, и тем большее количество одновременных задач может выполнять смартфон, не выгружая их из памяти.
Максимальный объем оперативной памяти сегодня у смартфонов составляет 3 Гб. Для комфортного выполнения ежедневных задач на смартфоне с мобильной операционной системой Android достаточно от 1 до 2 Гб оперативной памяти. А вот меньше опускаться точно не стоит.
Теперь рассмотрим модели самых производительных процессоров от разных производителей.
Как известно, впервые в мобильном чипсете используется 64-битный процессор. Apple A7 - это два основных ядра с тактовой частотой 1300 МГц, здесь используется новейшая архитектура ARM v8. Новые ядра получили название Cyclone, а весь чип Apple A7 произведен компанией Samsung по новому 28-нанометровому процессу High-K Metal Gate (HKMG). В iPhone 5/5с, напомним, используется 32-битный процессор Apple A6, также произведенный Samsung, но выполненный по более старому процессу 32 нм. Таким образом, несмотря на жесткую борьбу на рынке смартфонов между Samsung и Apple, именно корейский производитель продолжает выпускать чипы для iPhone. Графический ускоритель в iPhone 5s также на высоте - 4-ядерный PowerVR (Series 6) G6430, поддерживающий OpenGL 3.0, DirectX 10 и OpenCL 1.x. Это один из самых мощных мобильных графических чипов на рынке на данный момент. Объем оперативной памяти по сравнению с iPhone 5/5с не изменился - 1 Гб, однако тут используется более быстрый вариант LPDDR3 вместо LPDDR2.
Как видим, Apple решила не гнаться за количеством ядер или сверхвысокой частотой, которые помимо мощности еще и увеличивают энергопотребление, а просто использовала самые лучшие наработки на рынке и оптимизированное программное обеспечение.
Qualcomm Snapdragon 801 MSM8974AC - ARM-чип для топовых планшетов и смартфонов. Он производится на заводах компании TSMC на 28-нанометровом HKMG-техпроцессе и включает 4 процессорных ядра на архитектуре Krait 400, работающие на частоте до 2500 МГц. В качестве видеоадаптера используется Adreno 330 на частоте до 375 МГц. По сравнению с чипами серии Snapdragon 800, например, MS8974AB, модель Snapdragon 801 предлагает повышенные частоты процессора и видеокарты.
Процессорная часть чипа основана на архитектуре Qualcomm под названием Krait, полностью совместимой с набором инструкций ARMv7. Новые ядра Krait 400 слегка отличаются от Krait 300 (Snapdragon 600) ускоренным кэшем L2. Благодаря рабочей частоте до 2500 МГц и высокой производительности на такт (выше Cortex-A9, но ниже Cortex-A15), Snapdragon 801 обеспечивает очень высокую производительность процессора. Основными конкурентами Snapdragon 801 являются NVIDIA Tegra 4, Samsung Exynos 5420 и Apple A7, а также любые новые топовые чипы. На данный момент Snapdragon 801 является одним из самых мощных чипов на рынке, но выпуск Snapdragon 805 заставит его несколько сдать позиции.
Еще одно отличие Snapdragon 801 от Snapdragon 600 - улучшенное графическое ядро. Snapdragon 600 использует видеоадаптер Adreno 320 (от 400 до 450 МГц), тогда как Snapdragon 801 оснащен более мощным Adreno 330 (MSM8974AC: 578 МГц). Принимая во внимание повышенную пропускную способность памяти, неудивительно, что его производительность значительно лучше. Adreno 330 немного быстрее Mali-T628 (чип Samsung Exynos 5420) или же PowerVR G6430 (чип Apple A7). Впрочем, конечная производительность зависит от устройства, в котором установлен чип, в частности, его охлаждения. Видеоадаптер поддерживает OpenGL ES 3.0 и OpenCL 1.2. Данный чип сегодня можно встретить в Gionee Elife E7, Samsung Galaxy S5, Sony Xperia Z2, HTC One (M8), Sony Xperia Z2 Tablet, Oppo find 7, ZTE Nubia X6 и OnePlus One.
MediaTek MT6592 - ARM-чип для Android-планшетов и смартфонов среднего класса. Он был выпущен в конце 2013 года и производится на техпроцессе 28 нм. Он состоит из 8 процессорных ядер Cortex-A7, работающих на частоте от 1700 до 2000 МГц, и видеоадаптера ARM Mali-450MP4, работающего на частоте в 700 МГц. Помимо этого, чип также включает модуль Wi-Fi, видеодекодер (аппаратное декодирование видео 4K), контроллер памяти LPDDR3 (до 666 МГц) и радиомодуль 2G/3G (UMTS/HSPA+).
Хотя MT6592 оснащен относительно мощными процессорными ядрами, его производительность в повседневных сценариях зачастую ниже, чем у 2-ядерных чипов вроде Apple A7 или 4-ядерных чипов на архитектуре Cortex-A15 или Krait (Snapdragon 800). В этом следует винить отчасти медленную архитектуру Cortex-A7 с ее низкой производительностью на такт, а отчасти тот факт, что далеко не все приложения способны использовать все восемь ядер чипа. Встроенный видеоадаптер ARM Mali-450MP4 включает 4 ядра, работающих на частоте в 700 МГц. Поэтому производительность данного решения ненамного ниже NVIDIA Tegra 4. Как и последний, Mali-450MP4 не поддерживает OpenGL ES 3.0, но показывает отличную производительность в играх. Этот процессор можно встретить в Gionee Elife S5.5, Lenovo S939, Huawei Honor 3X, ThL T200, Zopo ZP1000, Explay Diamond, ThL T100, Zopo ZP990+ и Zopo ZP998.
С этим процессором мы немного слукавим, так как эту свежую разработку можно пока встретить в одном смартфоне Explay 4Game и планшете NVIDIA Shield, но рекомендовать предыдущий NVIDIA Tegra 3 просто нет смысла, так как на текущий момент он начинает сдавать позиции. Чип включает в себя 4-ядерный процессор ARM Cortex-A15 с максимальной частотой 1900 МГц, пятое ядро-компаньон с максимальной частотой 500 МГц, 72-ядерный видеоускоритель NVIDIA GeForce ULP с поддержкой изображения 3D-Стерео, а также двухканальный контроллер памяти. В случае с NVIDIA Tegra 4 в чип интегрирован еще и LTE-модем.
Вердикт
В 1 квартале 2015 года уже намечен выход моделей Qualcomm Snapdragon 808 и Qualcomm Snapdragon 810, а в 4 квартале ожидается анонс инновационного 8-ядерного MediaTek MT6752 с видеоядром Mali T760. Прогресс не стоит на месте, и мы обязательно поговорим об этом позже. Наша главная задача ответить на вопрос: на какой процессор обращать внимание при выборе смартфона ?
Ответ может показаться несколько расплывчатым, но он самый объективный. На тот, что вам действительно нужен. Выше мы привели примеры где и в каких устройствах используется тот или иной чип. Не стоит гоняться за количеством ядер и тактовой частотой, если вам надо просто «игрушку». В этом случае вам как нельзя лучше подойдет NVIDIA Tegra 4. Для людей практичных и любящих стабильность - Apple A7, а для тех, кому необходима бешенная производительность, несмотря на энергопотребление, Snapdragon 801 MSM8974AC - идеальный вариант. MediaTek MT6592 подойдет людям запасливым, то есть тем, кто купил смартфон не на один год и хочет, чтобы у процессора был некий, пусть эфемерный, но потенциал. Самые мощные и недорогие смартфоны, да еще и с хорошими скидками, предлагает магазин
Споры о том, какой процессор лучше, AMD или Intel, какое-то время назад почти ушли в прошлое, стали похожи на вялое переругивание семейной пары, прожившей в браке уже несколько десятилетий. Все доводы известны каждой стороне, правда у всех своя, и доказать превосходство своего выбора почти не представляется возможным. В мобильных устройствах мы наблюдаем большую конкуренцию и разнообразие процессоров/чипсетов, что вызывает ровно такие же баталии, как тема Intel vs AMD в прошлом десятилетии. Но качество таких обсуждений редко способно заинтересовать, так как сводится к банальным и очень эмоциональным оценкам: твой процессор Х – отстой, а вот мой очень хорош. Подсознательно ждешь, что кто-то вклинится в этот незамутненный разговор и добавит «он лучше, потому что…». Но такого не происходит, а вместо этого опять только эмоции и информационный шум, в котором приводятся виртуальные попугаи из AnTuTu, которые, по мнению спорщиков, способны доказать чье-то превосходство.
Тема процессоров в мобильных устройствах сложная для обсуждения в силу не технических подробностей, а скорее маркетинга, который насадил зачастую ошибочное восприятие того, что такое хорошо, а что такое плохо. Мало кто покупает устройство, исходя только из того, какой процессор в нем установлен – согласитесь, это было бы глупо. Все равно что покупать автомобиль, закрыв глаза на то, какой у него дизайн, цвет корпуса, внутренняя отделка, и ориентируясь исключительно на мощность двигателя, его тип и прожорливость. Давайте вместе попробуем разложить по полочкам все, что мы знаем о процессорах, их производительности и основных параметрах, которые могут повлиять на ваш выбор. Надеюсь, что после этого «Гида покупателя» у вас появятся аргументы в спорах относительного того, какой процессор стоит выбрать, почему и какие характеристики важны, а какие отходят на второй план.
Часто слово «процессор» воспринимается, как синоним чипсета, используемого в устройстве. Это не совсем верно, так как большинство сегодняшних процессоров являются частью SoC (System on Chip), то есть это интегрированные решения, в которых, помимо процессора, есть различные радиомодули, дополнительные DSP, отвечающие за обработку звука, изображений, ориентацию в пространстве и так далее. Создание таких интегрированных решений было необходимостью для уменьшения энергопотребления, простоты разработки устройств, их универсальности. В прошлом необходимость собирать из отдельных блоков-микросхем устройство приводило к его большому энергопотреблению, а также зачастую компоненты могли конфликтовать, что требовало большого времени на доработку со стороны производителя устройства. Интегрированные решения позволяют избежать этих проблем, стоимость разработки ложится на плечи поставщика процессора, а производители устройств получают готовое и универсальное решение.
Внешне чипсет выглядит, как процессор из прошлого, что у многих и формирует мнение о том, что внутри все устроено ровно так же. Посмотрите на обычный квадрат таких чипсетов.
Ничего примечательно снаружи увидеть не удастся, так как все интересное скрыто внутри. Давайте взглянем на блок-диаграмму старого процессора Tegra 2, чтобы понять принципиальное устройство таких решений.
Несложно подсчитать, что внутри Tegra 2 установлено целых 8 независимых процессоров – один для кодирования видео, один для декодирования видео, аудиопроцессор, графический сопроцессор, процессор, отвечающий за обработку изображений (как правило, работает с камерой, но не только), процессор ARM7 для обслуживания рутинных операций в устройстве, два ARM9 процессора. Когда мы обсуждаем число ядер в процессорах наших мобильных устройств, мы, как правило, говорим об основных вычислительных процессорах, в моем примере это ARM9-процессоры, каждый из которых имеет 2 ядра. Для демонстрации того, как устроены современные чипсеты, я специально взял «старый» чипсет Tegra 2, так как он прекрасно описывает внутреннее устройство SoC.
При выборе устройства есть несколько технических деталей, которые могут повлиять на параметры работы из-за чипсета и его особенностей. Например, долгое время только процессоры Qualcomm имели встроенный LTE-модем, другие компании ставили LTE-модуль отдельно. Как результат, интегрированное решение при работе в LTE выигрывало по энергопотреблению, и Qualcomm однозначно лидировали в этом аспекте. Сегодня и другие производители предлагают интегрированные LTE-модемы, что делает их сходными с точки зрения энергопотребления с аналогичными моделями от Qualcomm.
Другой момент – это технологический процесс, по которому выполнен процессор. В настоящее время большинство решений выпускается по норме 32 нм, появляются первые устройства на процессорах, выполненных по норме 20 нм. Чем меньше значение, тем лучше. Здесь технологическая норма описывает толщину токопроводящих дорожек (если совсем грубо и понятно описывать этот момент), чем меньше толщина, тем проще проходит сигнал, меньше энергопотребление, так как сопротивление также меньше, а как следствие, на тех же частотах выделяется меньше энергии. Технологическую гонку мы наблюдали на процессорах для настольных компьютеров, здесь видим ее продолжение.
Но выбирать процессор только по тому, по какой технологической норме он выполнен, заведомо глупо. Это один из множества показателей, который стоит принимать во внимание, но не единственный. К сожалению, не существует ни одного показателя, который мог бы сказать про тот или иной процессор/чипсет, что он хорош или плох, это всегда набор показателей и их комбинация. Но если это так, то на что стоит обращать внимание и на что обращают внимание сегодня обычные покупатели, что рассказывают продавцы? Давайте посмотрим на самый типичный пример, который вы можете увидеть в магазинах, продающих телефоны, по всему миру.
Вопрос вынесенный в заголовок главки, не имеет однозначного ответа для тех, кто подходит к теме вдумчиво. Для большинства продавцов электроники ответ, напротив, очевиден, и они несут его в массы, причем делают это по всему миру. Чем больше цифра и количество ядер, тем лучше процессор. В их логике 2-ядерный процессор всегда хуже, чем 4-ядерный, а 8-ядерный заведомо лучше и мощнее первых двух. Почему они так делают, вполне понятно, им надо продавать гигабайты, дюймы, мАч и другие количественные характеристики. Логика таких продаж понятна и донельзя затаскана – чем больше цифра, тем лучше. К слову сказать, это объясняет, почему вы никогда не услышите от продавца, что процессор выполнен не по 32 нм норме, а по 20 нм, и поэтому он лучше. Привычка к игре в цифры не позволяет так говорить, единственное исключение – это толщина (как вариант, размер или вес) устройства.
Первое, что стоит знать и выучить наизусть – количество ядер и частота процессора не являются определяющим фактором в производительности устройства , несмотря на то, что это звучит, как ересь. Приведу такой пример – в Apple создают собственные варианты архитектуры ARM, которая является доминирующей на мобильном рынке. Например, 64-битный процессор Apple A8, который установлен в iPhone 6, последнем поколении iPad, у него всего два ядра и максимальная тактовая частота 1.4 ГГц. Для сравнения мы можем взять какой-нибудь китайский телефон с процессором Qualcomm Snapdragon 800, у которого частота до 1.7 ГГц на ядро, а всего ядер четыре. Прямое сравнение в лоб должно сказать нам, что тот же iPhone 6 должен проиграть по производительности китайскому телефону, у которого в довершение всего еще и 2 ГБ оперативной памяти против 1 ГБ в iPhone. Выигрыш на бумаге по всем параметрам.
В реальности производительность интерфейса, сторонних приложений и игр на платформе от Apple намного выше. Это легко объяснить тем, что оптимизация софта под платформу находится на принципиально ином уровне, чем в том же Android, где недостатки ПО компенсируются избыточной мощностью процессоров.
Приведу другой пример – производительность устройств в браузерах. Не общая производительность, а то, насколько быстро запускается браузер на том или ином устройстве. Никогда не угадаете, какие телефоны лидируют по этому параметру. Это Blackberry, их встроенный браузер запускается намного быстрее, чем на других телефонах (об этом можно прочитать вот ).
А производительность браузера Blackberry на BB10 в html5 лучшая на рынке, результаты разных платформ можно посмотреть вот .
И теперь барабанная дробь, большая часть устройств от Blackberry работает на достаточно старых по меркам рынка и «медленных» процессорах от Qualcomm. Это еще одно объяснение того, что производительность платформы напрямую влияет на скорость ее работы, прорисовки интерфейса и другие параметры.
Напрямую сравнивать производительность различных платформ можно только засекая время, которое уходит на выполнение стандартных задач – например, как долго загружается телефонная книга с таким-то количество контактов, как быстро отрисовывается страница в браузере, запускается игра и так далее. Но таких независимых тестов на постоянной основе не существует, изредка их проводят те или иные издания. Многие пользователи вывели на уровень отраслевого стандарта тест AnTuTu, который применяют для оценки производительности устройств, и об этом подробно поговорим в следующем разделе. Но перед этим хочу сказать, что сравнивать количество ядер, их частоту, то, по какому процессу они выполнены, можно и нужно в пределах одной платформы. Например, если у вас есть устройство на Android с 2-ядерным процессором, то устройство с 4-ядерным процессором обеспечит лучшую производительность. Но сравнивать Windows Phone, iPhone и Android, да и любую иную систему, не стоит, такое сравнение лишено смысла.
Людям присуща психологическая черта, они хотят точно знать, что приобрели хорошее устройство, и для этого им нужна «объективная» оценка. Как вы знаете, цифры не умеют лгать – чем выше цифра, тем лучше. В жизни есть много аналогий, сложно не согласиться с тем, что чем выше зарплата, тем больше разных возможностей ее потратить. Чем больше ядер, тем… Стоп, но это мы уже обсудили выше. Любая аналогия страдает однобокостью, и количество виртуальных попугаев в AnTuTu – это не показатель реальной производительности системы.
Почему я называю результаты измерения производительности в AnTuTu или любой иной программе виртуальными попугаями? Ответ кроется в том, как работают современные устройства, в их архитектуре. В большинстве тестов производительности пытаются измерить максимальные возможности чипсета и соответственно процессора. Некоторые параметры объективны (скорость записи в память, работа процессора по обсчету чисел), а некоторые оторваны от реальности (производительность 3D как пример). Но ведь итоговое число, которое мы получаем, включает в себя как те параметры, что реальны, так и те, что весьма относительны и не могут напрямую характеризовать систему. Вот и получаются виртуальные попугаи. Особенно это хорошо заметно на флагманах от Samsung 2012 года, максимальная производительность в попугаях, но заметные притормаживания в оболочке TouchWiz, если у вас много данных, например, в телефонной книге. С одной стороны, максимальные числа в тесте, с другой – производительность стандартного UI, которая была далека от идеальной. Многие не задумываются об этом, но одновременно эти два явления в реальном мире существовать не могут. Либо максимальные числа в тесте и беспроблемная работа интерфейса, либо тест не показывает настоящей картины.
Есть еще один важный момент – архитектура современных процессоров не подразумевает возможности работы на максимальной мощности в течение всего времени. Тогда это приводило бы к тому, что смартфон, проработав несколько часов, просто завершал бы работу в отсутствие энергии. Частота в процессорах изменяется динамически, в зависимости от задач и нагрузки. Один из скандалов, связанных с AnTuTu, произошел в 2013 году, когда обнаружили, что смартфоны Samsung, в частности, Galaxy S4, «обманывают» тест. Удивительно, но та история была одной из немногих возможностей объяснить широкой публике, как именно работают современные устройства, вместо этого все кинулись обсуждать, как плохо себя ведет компания.
Итак, скандал был связан с тем, что для того, чтобы получить более высокие результаты, программисты определяли, какой софт запущен, и далее поднимали частоту графического сопроцессора с 480 до 532 МГц. И получали высокие результаты. Помимо AnTuTu, среди приложений, которые пользовались таким преимуществом, были фирменный браузер от Samsung, приложение «Камера» и ряд системных утилит. Для большинства сторонних программ повышенная частота графического сопроцессора была недоступна. Честно это или нет? Смотря как судить, ведь все процессоры на рынке работают ровно так же, никто не может гарантировать, что в какой-то определенной программе вы получите максимальную производительность.
На рынке нет ни одного синтетического теста, который пытался бы оценить стандартную производительность интерфейса в повседневных задачах, то есть при низких частотах. Объяснение следует искать в том, что это архисложная задача – каждый производитель выбирает свой профиль энергосбережения, читай, свои частоты и то, как работает чипсет. Поэтому на одних и тех же чипсетах, но с разными прошивками от разных производителей можно получать очень отличающиеся результаты. И самое главное, что такие результаты интересны исчезающе малому количеству людей, работающих в индустрии, а конечные потребители в них быстро запутаются.
Повышенная частота процессора используется сегодня в таких приложениях, как браузер (чем больше вкладок, тем выше частота и больше производительность), трехмерные игры. Почти не задействуется мощность процессора при проигрывании музыки, а тем более стандартных звонках и тому подобной активности. С той же музыкой и видео справляются встроенные процессоры, которые отвечают за обработку соответствующих файлов.
Принимать во внимание результаты AnTuTu можно и нужно, несмотря на их искусственность. Но они не должны быть единственным мерилом для оценки производительности чипсета, да они и не могут играть такой роли. Отправная точка, которая позволяет оценить, насколько устройство производительное.
Есть еще один момент, который многих смущает. В 2013 году был скандал относительно того, что AnTuTu оптимизирован для процессоров Intel Atom, они показывали лучшие результаты в тестах. Это было связано с оптимизацией компилятора – фактически получалось так, что получить реальное сравнение устройств было нельзя, они заведомо были в разных условиях. То же самое можно сказать о тесте AnTuTu на iOS, его результаты часто пытаются сравнить с Android. Это невозможно, так как итоговые результаты не являются сквозными, усредненными для всех платформ, они позволяют сравнивать устройства только в пределах одной платформы.
В качестве наглядного примера приведу некоторые результаты в AnTuTu, чтобы вы прочувствовали, как выглядят устройства с разными аппаратными характеристиками. Все результаты приводятся из наших обзоров, вы можете их найти в текстах и самостоятельно.
Смотрим на Note 4 в Exynos-версии.
А вот так выглядит производительность iPhone 6 Plus на другой операционной системе, с другими аппаратными характеристиками, но в той же программе. Идентичны? Не думаю – что-то лучше у одного аппарата, что-то у другого.
Давайте взглянем на Meizu MX4, который является одним из фаворитов в AnTuTtu. Здесь стоит 8-ядерный процессор MediaTek MT6595.
Надеюсь, что этих примеров достаточно, так как количество обзоров у нас огромно и я мог бы продолжать список до бесконечности, но задача совсем в ином – показать, что виртуальные попугаи сами по себе не играют роли, они важны только в привязке к другим параметрам системы.
В данный момент в Android ограничением на объем оперативной памяти является 3 Гб, в будущем оно будет снято, но в данный момент оно таково, да и больший объем пока особо не нужен, нет задач, в которых он может понадобиться. Относительно памяти действует простое правило: чем ее больше, тем лучше. И если продавцы будут вас убеждать в этом, то стоит им поверить, здесь они не ошибаются.
В бюджетных устройствах на Android объем оперативной памяти может составлять 256 Мб, такие устройства не стоит даже рассматривать как вариант для покупки. Очень бюджетные, очень медленные. Узким местом становится именно память. При памяти в 512 МБ уже можно жить, особенно на старых версиях Android, например, 2.х. Но на версии 4.2.х этого недостаточно, хотелось бы больше. И это непосредственно сказывается на производительности, пусть и не в интерфейсе. На конец 2014 года можно считать нормальным объемом оперативной памяти для Android 4.2.x - от 1 ГБ, 4.4.х – от 2 ГБ. Для самых производительных решений это 3 Гб, стоит ориентироваться на это количество как своего рода идеал.
Часто меня уверяют в том, что Apple настолько велик, что способен обойти ограничения физического мира, и в 1 Гб оперативной памяти можно творить все, что угодно – те же игры на Android требуют большего объема. Это не так, отличается реализация игр, хотя внешне они могут быть похожи. Например, игра Fates на iPad с 1 Гб оперативной памяти стандартно пишет через 10-15 минут о том, что ей не хватает оперативной памяти.
Это еще одно подтверждение того, что оперативной памяти много не бывает, особенно если вы любите играть в красивые и подвижные игры.
Наверное, за скобки своего рассказа уберу такие платформы, как iPhone, Windows Phone, а также Blackberry. Причина заключается в том, что на них нет разнообразия аппаратных вариантов, используются процессоры и чипсеты от одних и тех же поставщиков. Да и устройства от одного производителя (в том числе это применимо к Windows Phone, где, кроме Lumia, уже почти никого нет). Поэтому выбор чипсета/процессора для этих платформ лишен смысла, вы покупаете в первую очередь само устройство – выбирая в нем дизайн, стоимость, функциональность. То, что под капотом устройства, отходит на второй план, вы от знания технических деталей не сможете почти ничего выгадать. Этот выбор ограничен продуктовой линейкой компании.
На рынке Android все совсем не так, здесь представлено более сотни производителей, счет моделей идет на тысячи, максимальное разнообразие технических спецификаций, а также поставщиков чипсетов. Давайте вспомним основных производителей чипсетов, чтобы в дальнейшем было просто описывать то, как они работают. Итак, вот короткий список:
Вне этого списка остается ряд компаний, например, Huawei, создающий собственные процессоры, но они находят применение только в продуктах компании, поэтому рассматривать их в отрыве от них нет никакого смысла. Равно как и не включил в список производителей сверхбюджетных решений, например, Rockchip, Allwinner или Broadcom, тут также речь идет о выборе самого дешевого решения, где цена является определяющим фактором.
Вы задавались вопросом, почему одни производители стараются обновлять свои устройства на Android, а другие компании не спешат это делать? Ведь это зримый плюс в пользу того, чтобы через год-другой покупатель выбрал того производителя, что максимально долго поддерживал его устройство. Как ни странно, но все вытекает вовсе не только из желаний производителей устройств, но и из желания и возможностей производителя чипсетов. И тут они вступают в прямое противоречие. Каждый производитель чипсетов заинтересован в том, чтобы покупали его новые решения, поэтому срок поддержки старых продуктов сокращается до минимума. Но и тут есть несколько особенностей, о которых мало кто знает на широком рынке.
Почти половина всех Android-смартфонов производится китайскими компаниями, из них большая доля приходится на тех, кто не имеет прямых отношений с MediaTek, Qualcomm или другими поставщиками чипсетов. Это так называемые вторые руки, то есть компании, которые покупают чипсеты не напрямую. Из этого следует очень важный вывод – они не могут получить техническую поддержку, которая поможет решить их проблемы с драйверами, производительностью устройства и так далее. То есть со всеми проблемами они вынуждены справляться самостоятельно, что зачастую означает применение на практике метода «палочки, веревочки». И это объяснение, почему телефоны многих брендов второго эшелона (Prestgio, teXet и кучи других «производителей») не получают никогда обновлений версий Android. Они размещают заказы на разных фабриках, которые не имеют прямых взаимоотношений с поставщиками чипсетов. Зато цены ниже, что часто выгоднее.
Но даже при условии прямых взаимоотношений каждый производитель чипсетов делит своих партнеров на ключевых (их часто называют «альфа»), а также всех остальных. Ключевые партнеры получают быструю реакцию на запросы, решение проблем и так далее. Но даже они не могут получить поддержку старых продуктов, если не купили их многомиллионными тиражами. А это только очень крупные производители, такие, как Samsung, Sony, HTC, LG. Но не китайские производители небольшого размера.
Поэтому выбор чипсета на Android-смартфонах и марки производителя зачастую также означает, будете вы получать обновления ОС или остановитесь на той версии, что у вас уже есть. С выходом Android 5 предполагается, что все будет полегче и обновления в пределах основной версии будут выходить, но непонятно, что будет с последующими вариантами. В момент выхода версии 4 раздавалась ровно та же риторика, что жить мы будем в новом прекрасном мире с обновлениями для всех, но этого не случилось.
Наконец, скажу очевидную вещь – версия Android влияет на производительность устройства, равно как и наличие собственной оболочки или ее отсутствие. В данный момент лучшую производительность и энергосбережение обеспечивает Android 5.x. Фактически, один и тот же аппарат на Android 5 и 4.4.4 имеет разную производительность, а также в первом случае работает на 20-30 процентов дольше. Это еще одно доказательство влияния операционной системы на производительность чипсета, ее оптимизации. И это также стоит принимать во внимание, когда вы выбираете устройство.
Традиционно самыми качественными чипсетами/процессорами на рынке считают таковые от Qualcomm, линейка Snapdragon воспринимается как бескомпромиссное качество и производительность, отсутствие серьезных проблем, наличие встроенного LTE. Это сложившийся и очень живучий стереотип, который зачастую определяет выбор устройства, но не показывает его реальных возможностей. Своего рода предпочтение.
Например, MediaTek за счет массы бюджетных устройств, которые зачастую не оптимизированы и имеют изъяны в работе, превратился в другой стереотип – недорогая замена Qualcomm. На практике это уже давно не так, и многие продукты равнозначны при несколько меньшей стоимости решений от MediaTek и своих изюминках.
Например, давайте посмотрим на уже упоминавшийся Meizu MX4, в этом аппарате используется чипсет MediaTek MT6595 с восьмиядерным процессором, встроенным модемом LTE. Процессор построен на архитектуре ARM big.LITTLE, в ней 4 ядра «медленные» Cortex A7 с частотой до 1.7 ГГЦ, а 4 ядра «быстрые» Cortex A17 с частотой до 2.2 ГГЦ. На практике это очень стабильное решение, на нем запускаются все игры, что доступны сегодня на рынке, и никаких тормозов не наблюдается. То есть это решение одно из самых производительных, как по субъективным параметрам, так и по синтетических попугаям в тестах. При этом стоимость этого смартфона ниже почти в два раза, чем у аналогов, построенных на Qualcomm от именитых производителей, либо ниже на 20 процентов, чем у китайских смартфонов на аналогичных Qualcomm.
Как мне кажется, в качестве примера стоит приводить лучших, и это тот самый случай, когда совместная работа поставщика чипсета и производителя устройства дала очень хороший результат. В качестве примера аппарата из другого лагеря можно привести OnePlus One, в котором стоит Snapdragon 801, 3 Гб оперативной памяти. С точки зрения архитектуры процессора это решение менее выигрышно – 4 ядра, которые работают на частоте до 2.5 ГГц. То есть заведомый выигрыш архитектуры MediaTek, совмещающей «медленные» и «быстрые» процессоры, очевиден. Такой подход начала компания nVidia, которая представила первый смартфон с дополнительным «медленным» процессором для повседневных задач.
Над nVidia тяготеет проклятие партнерства с компаниями, которые создавали свои профили энергосбережения, не обращали внимания на поставщика чипсета, в итоге продукты заслуженно считались дорогими (объективно на фоне аналогов), а также проблемными (достаточно вспомнить LG 2x). В данный момент компания пытается изменить представление о себе, создает собственные устройства, но они играют в небольшой нише. Поэтому подробно говорить о них не вижу смысла, их обзоры вы с легкостью найдете у нас.
В качестве еще одного штриха скажу, что тот же Note 4 традиционно выпускается на версии чипсета от Qualcomm, а также собственной Exynos. В отличие от предыдущего года, где Qualcomm выигрывал по ряду параметров, сейчас все ровно наоборот – впереди Exynos: он быстрее, лучше работает камера, интерфейс отзывчивее, а время работы примерно одинаково. Так что и тут наступают на пятки Qualcomm, этим занимается не только MediaTek.
В какой-то момент решил одернуть себя, чтобы материал не превратился в бесконечный, так как приводить примеры и показывать разницу в подходе разных производителей чипсетов/процессоров можно до бесконечности. Надеюсь, что прочитав эту статью, вы будете осторожнее относиться не только к синтетическим попугаям из любых бенчмарков, будете принимать в рассмотрение все характеристики устройств и платформ, на которых они работают. Это целый набор характеристик, в котором каждый отдельный параметр может кардинально менять производительность устройства – увеличиваем разрешение экрана и видим, что старый чипсет, который прекрасно работает в массе устройств, больше не справляется. Таких примеров можно привести множество.
Очень важно понять, что производитель чипсета не является залогом того, что перед вами качественное устройство, которое вылизали и сделали стабильным. Многие китайские производители выбирают Qualcomm, чтобы подчеркнуть «качество», которого фактически нет. Но сложившиеся стереотипы говорят нам, что «плох» MediaTek, хотя обе компании выпускают однотипные продукты и в реальности технологически на текущем витке вполне сравнимы. В выборе устройства, если вы принимаете во внимание чипсет, стоит также отталкиваться от имени производителя устройства, истории его других моделей, обновлений ОС, стабильности работы и тому подобных параметров – они скажут вам намного больше, чем простые цифры из спецификаций. Будьте разумны в своем выборе, а также помните, что максимальная частота процессора не так уж важна, если вы собираетесь только смотреть странички в сети, не планируете играть в трехмерные игрушки с очень сложной графикой. Большую часть времени производительность мощного процессора будет простаивать, так, быть может, стоит выбирать одежку по росту? Не покупать нечто с запасом, тем более что буквально все игрушки и программы будут запускаться и идти на аппаратах со средними характеристиками как минимум, еще год. А если говорить о лучших характеристиках, то два года, а то и три.
Надеюсь, что я смог вооружить вас знанием о том, как выбирать чипсет, на что смотреть и как их сравнивать. И вы теперь сможете аргументированно обсуждать эти вопросы. И эта извечная тема, почему четыре ядра лучше двух, наконец уйдет в прошлое. Удачного выбора!
Всего каких-то пять лет назад в смартфонах были одноядерные процессоры, а предсказания о появлении в мобильных гаджетах многоядерных чипов вызывали лишь усмешки. Тем не менее, в начале 2011 года был представлен первый смартфон с двухъядерным чипсетом, и с тех пор количество ядер в мобильных процессорах только растёт. Сегодня нас уже не слишком удивляют чипсеты с десятью ядрами (к примеру, ), и нет оснований полагать, что эта цифра перестанет увеличиваться. Чтобы понять, чего добиваются производители, и зачем смартфонам столько ядер, начнём с небольшого экскурса в историю.
В погоне за производительностью
До 2011 года рост производительности процессоров мобильных устройств достигался в первую очередь увеличением их тактовой частоты. Но дальше бодро двигаться за счёт наращивания частот не получилось: в мобильных устройствах остро стоит проблема с охлаждением. Уменьшить же перегрев на высоких тактовых частотах можно, перейдя на более тонкий техпроцесс. Однако совершенствование литографического оборудования происходило недостаточно быстро, и вот тогда производители решили прибавить смартфонам производительности способом, уже опробованным на ПК - добавив второе вычислительное ядро.
Итак, первый смартфон с двухъядерным процессором появился в 2011 году: это был LG Optimus 2X с чипсетом NVIDIA Tegra 2. Чипсет был построен на ядрах ARM Cortex-A9 с тактовой частотой до 1 ГГц, выполненных по 40-нм техпроцессу. Смартфон действительно показывал хорошие результаты в синтетических тестах и при выполнении определённых задач, но ещё около года его «двухъядерность» была почти бесполезна, поскольку разработчики приложений не торопились массово оптимизировать свои программы для работы с двумя ядрами. Впрочем, разные процессы уже могли нагружать оба ядра одновременно, что и давало видимый прирост скорости.
Однако чем больше распространялись устройства с многоядерными процессорами, тем больше им уделяли внимания разработчики требовательных приложений - прежде всего игр. Само собой, производители смартфонов не стали останавливаться на двух ядрах и уже в 2012 году появился первый аппарат с пятиядерным процессором LG Optimus 4X HD на базе чипсета NVIDIA Tegra 3 с четырьмя ядрами ARM Cortex-A9 на тактовой частоте 1,5 ГГц и пятым ядром-компаньоном с частотой 500 МГц. Четыре основных ядра определяли выдающуюся производительность устройства, но быстро разряжали батарею. Поэтому простые задачи обрабатывало работающее на пониженной частоте ядро-компаньон.
Первым «чистым» четырёхъядерным процессором стал Qualcomm Snapdragon S4 Pro. В отличие от чипсетов NVIDIA, в линейке S4 Pro компания Qualcomm использовала ядра собственной разработки под названием Krait, которые поддерживали технологию aSMP, позволяющую выбирать напряжение и частоту каждого ядра в отдельности и даже полностью их отключать. Синхронные системы, которые в то время разрабатывали компании NVIDIA и ARM, этого делать не могли.
В погоне за энергоэффективностью
Производительность четырёхъядерных решений вполне удовлетворила как потребителей, так и производителей: последним оставалось только по мере возможности уменьшать техпроцесс и увеличивать тактовую частоту. Однако при разработке первых четырёхъядерных процессоров инженерам пришлось всерьёз задуматься об энергоэффективности. Результатом этих нелёгких дум стало появление архитектуры 4-PLUS-1 у NVIDIA и внедрение технологии aSMP в процессоры Qualcomm, о которых мы уже говорили.
Примерно в это же время появляется архитектура ARM big.LITTLE, которая была призвана решить сложившуюся проблему. Первая реализация big.LITTLE, Clustered Switching, оказалась не слишком удачной, поскольку позволяла устройству переключаться только между кластерами ядер одного типа без возможности управлять каждым из них в отдельности. Первым чипсетом с такой реализацией архитектуры стал Samsung Exynos 5 Octa (5410) с четырьмя ядрами ARM Cortex-A7 и четырьмя ядрами Cortex-A15, применявшийся в смартфоне Galaxy S4. В этом процессоре при энергопотреблении до 1 Вт работал кластер LITTLE, который при превышении этого порога отключался для начала работы кластера big с максимальным энергопотреблением до 6 Вт.
Во второй реализации big.LITTLE под названием IKS кластеры состояли из двух ядер разных типов, но в каждый момент времени могло работать одно. Эта технология позволяла работать одновременно ядрам разных типов (например, двум производительным и двум энергосберегающим ядрам в восьмиядерном чипсете), но задействовать все ядра было по-прежнему невозможно.
Наконец, появилась технология HMP, которая была способна задействовать любые комбинации ядер с любой частотой каждого из них, включая одновременную работу всех ядер для достижения максимальной производительности. Именно HMP используется во всех современных чипсетах, построенных на архитектуре ARM big.LITTLE, ну а первым процессором на этой архитектуре стал также разработанный компанией Samsung чипсет Exynos 5 Octa (5420).
Используются ли ядра приложениями?
Существует довольно распространённое мнение, что смартфонам на самом деле не нужны многоядерные процессоры. Раньше так говорили о четырёхъядерных процессорах, сейчас - о восьмиядерных. Якобы, мобильные приложения просто не могут задействовать все ядра, в результате чего большинство из них «простаивает» без надобности. Но даже на заре «многоядерности» смартфонов одно ядро могло использоваться работающим приложением, а другое в это же время заниматься обновлением виджетов, синхронизацией и другими системными процессами. В настоящее же время мобильные программы, начиная с самых простых, могут задействовать минимум четыре ядра. Чтобы подтвердить это, ресурс Android Authority провёл собственное исследование, запуская различные приложения и анализируя загруженность ядер. Вот что удалось получить для браузера Chrome на четырёхъядерном чипсете Qualcomm Snapdragon 801:
Как вы можете увидеть на графиках, Chrome умеет работать в несколько потоков (иначе мы бы видели использование максимум двух ядер), причём операционная система старается согласовать нагрузку на все ядра во избежание ситуаций, когда два ядра имеют стопроцентную нагрузку, а два других - простаивают.
Если провести тот же тест на чипсете с архитектурой big.LITTLE HMP, картина меняется:
В случае использования гетерогенного мультипроцессинга, число используемых ядер будет близко к максимальному, а графики загруженности ядер не будут совпадать даже приблизительно.
Чтобы понять, почему так происходит, и почему одному и тому же приложению требуется разное количество ядер на разных чипсетах, посмотрим на ещё один график, полученный в игре Epic Citadel:
На графике видно, что при большой нагрузке активен кластер big, что соответствует одновременному использованию четырёх ядер, но при снижении нагрузки некоторое время могут работать оба кластера одновременно, суммарно используя восемь ядер. Низкая загруженность каждого ядра, при этом, не вызовет скачков в энергопотреблении, а дальнейшее снижение нагрузки приведёт к полному отключению кластера big и включению энергосберегающего кластера LITTLE.
Вывод из вышесказанного простой и категоричный: отсутствие многопоточности в приложениях Android - это миф, причём операционная система распределяет нагрузку на ядра наилучшим образом в зависимости от того, использует чипсет архитектуру big.LITTLE или нет.
В погоне за маркетингом
Первые восьмиядерные процессоры вызывали насмешки скептически настроенных пользователей, но, несмотря на это, стали лучшим доступным решением для оптимизации баланса производительности и энергопотребления смартфона. Производители, впрочем, останавливаться не стали, и в 2015 году компания Mediatek представила первый чипсет с десятью ядрами - Helio X20, а также заявила, что в скором времени выпустит и двенадцатиядерный процессор.
В Helio X20 используются ядра уже не двух, а трёх типов с плавно возрастающей производительностью: четыре Cortex-A53 на 1,4 ГГц, четыре Cortex-A53 на 2 ГГц и два Cortex-A72 на 2,5 ГГц.
Несмотря на впечатляющие цифры, в отличие от первых двух-, четырёх- и восьмиядерных чипсетов, Helio X20 не стал фурором, уступая в бенчмарках своим конкурентам с меньшим числом ядер. Приложений, которые могут задействовать одновременно более восьми ядер, пока что ничтожно мало, и дальнейшее увеличение числа ядер в ближайшее время не даст сколько-нибудь заметного прироста производительности.
Что касается неизбежного спутника всевозрастающей мощности мобильных устройств - необходимости уменьшения энергопотребления, производители чипсетов и смартфонов активно используют для этого другие способы, например, уменьшают техпроцесс и занимаются оптимизацией других компонентов - экранов или памяти. А увеличение числа ядер ведёт, скорее, к росту стоимости конечных устройств.
Существует и альтернативный пример развития - компания Apple. В то время как производители Android используют операционную систему Google, а большинство из них - ещё и процессоры сторонних разработок, компания Apple сама занимается разработкой iOS и проектированием чипсетов для своих мобильных устройств. Это позволяет компании добиться хорошего баланса между производительностью и энергоэффективностью путём глубокой оптимизации как программной, так и аппаратной части гаджетов. В своих современных чипсетах Apple использует… всего два ядра собственной разработки под названием Twister. Конечно, смартфоны яблочной компании показывают намного меньшие цифры в бенчмарках по сравнению с Android-устройствами, но к чему погоня за цифрами, если система, все программы и игры на гаджетах работают отлично?
В погоне за будущим
На начало 2016 года четырёхъядерные чипсеты де-факто стали для смартфонов (кроме iPhone) минимальным стандартом. Лишь в самых бюджетных моделях ещё можно встретить двухъядерные процессоры, а одноядерные и вовсе стали историей. Стало ли это полезным для пользователей? Несомненно, да, поскольку рынок всегда расставляет всё на свои места, и неудачные решения быстро уходят в прошлое. Двух- и четырёхъядерные процессоры доказали, что они являются отличным решением увеличения производительности смартфонов без фатального уменьшения автономности. Сейчас уже вполне можно утверждать, что ожидания оправдала и архитектура ARM big.LITTLE HMP при использовании шести-восьми ядер. Она лучше других балансирует между производительностью и энергоэффективностью, меняя эти параметры в широких пределах в зависимости от текущих задач.
Производителям смартфонов с каждым годом становится всё труднее удивлять пользователей. Компаниям тяжело даётся переход на более тонкие техпроцессы, что ограничивает возможности увеличения частоты, да и имеющиеся стандарты производительности уже таковы, что, купив флагман, человек не будет ощущать её нехватки ещё 3–4 года. В результате и появляются чипсеты, поражающие воображение цифрами, за которыми пока не скрывается никаких благ для конечного пользователя. И дальнейшее увеличение числа ядер в мобильных гаджетах на сегодняшний день едва ли оправдано: таким способом не удастся добиться заметного увеличения ни производительности, ни автономности устройств.
Надолго ли удержатся на рынке чипсеты с большим, чем восемь, количеством ядер - покажет время, но такие процессоры не несут в себе никаких важных новшеств, которые бы мог прочувствовать каждый, поэтому гнаться за такими устройствами в ближайшем будущем точно не стоит.
Канули в лету те времена, когда у большинства обладателей мобильных гаджетов было осознание насчёт того, что такое словосочетание MediaTek. Но, даже та когорта, которая всё же была обозвана насчёт этого процессора - ассоциации были не очень весёлыми, и связанные в основном с «глюками» системы.
Но, спустя пару лет, китайский производитель всё же решил выпускать процессоры, которые по своему функционалу стали вполне конкурентной категорией на рынке мобильных чипов. В свою очередь, такой «технологический» скачок спровоцировал серьезный интерес со стороны многих производителей мобильных аппаратов.
В то же время, американский Qualcomm не сидел сложа руки. Для начала производитель «красиво» потеснил с отечественного рынка Texas Instruments. А теперь, Qualcomm и MediaTek - это флагманы рынка мобильных чипов на различные смартфоны. Но, какая фирма лучше? Выясним в нашей статье.
Как известно, обе компании занимаются изготовлением мобильных процессоров. Но, ни Qualcomm, ни MediaTek не занимаются изготовлением чипов самостоятельно. В этом деле им помогают специализированные компании, такие как - TSMC. Именно эта фирма - один из мировых лидеров по количеству фабрик, на которых налажено массовое производство полупрозрачных кристаллов.
Чипы обоих производителей создаются для мобильных гаджетов любой ценовой и функциональной наполненности. Последняя схожесть - наличие в процессоре архитектуры ARM.
Положительные и негативные моменты чипов Qualcomm
Начнём с приятного:
Тончайший процесс изготовления.
Статистика ежегодно выпускающих чипов красноречиво свидетельствует о том, что разработчик стремиться к высоким показателям обновления архитектуры. Это проявляется, например, в политике установки свежее выпущенных процессоров на флагманские модели, и только потом на более бюджетные;
Личная графическая подсистема.
За графику в процессорах Qualcomm отвечает графический ускоритель Adreno, разработанный именно в стенах этой корпорации. Это помогает в разы быстрее нежели конкуренты адаптировать свои чипы под мировые технологические стандарты;
Применение собственных ядер.
Во время выпуска новых SoC, технологи из Qualcomm не спят, а покупают права на эту систему и всеми способами дорабатывают её под стандарты своих процессоров, что способствует росту производительности каждого чипа от Qualcomm;
Технология оптимизации потребления энергии.
Энергетическая эффективность - один из важных критериев в работе сотрудников из Qualcomm, которые стараются равноценно распределить долю производительности и энерго эффективности.
Минусы:
Приличная стоимость.
Применение самых передовых технологий непременно ведёт к росту цены за процессор;
Заумность внутренней структуры загрузчика.
Именно у Qualcomm загрузчики системы чипа считаются наиболее сложными и замысловатыми;
Ограниченное количество бюджетных версий.
Политика компании - флагманские модели, а значит большая часть рынка сравнительно недорогих девайсов попросту обходится стороной.
Положительные моменты чипов MediaTek
Небольшая стоимость.
С самого начала своего производства, компания закрепила ценовую политику процессоров в средней категории и прочно «удерживает» свои позиции;
Хороший ассортимент.
Разработчики из MediaTek всерьез озабочены вопросами качества своих товаров, что сказывается на ежегодном обновлении своего модельного ряда;
Отрицательные стороны чипов MediaTek:
Применение базовых ядер Cortex.
Так как у компании нет средств для совершенствования микроархитектуры своих процессоров, и приходится применять классические ядра для чипов;
Малый уровень суппорта создателей.
К сожалению, вопросы связанные с качественной и надёжной поддержкой разработчиков у фирмы MediaTek стоят на первом плане. Это в свою очередь нередко приводит к таким моментам, как несвоевременность обновления драйверов в мобильных гаджетах;
Утрата лидирующих позиций в плане совершенствования технологических процессор.
Экономия - атрибут всех вещей от компании MediaTek. Производственный процесс компании не имеет прямого доступа к самым современным конвейерным линиям, а значит все чипсеты фирмы - устаревшие и «грубые».
В завершении стоит указать, что выбор между Qualcomm и MediaTek - дело, прямым образом зависящее от воли потребителя, который приобретает тот или иной мобильный гаджет исходя из своих предпочтений и запросов.
Если наша статья вас заинтересовала - ставьте лайки и делайте репосты в своих социальных сетях!
