Сколько ядер должно быть у топового смартфона?

1. Зачем устанавливать больше ядер?
2. Или, может быть, меньше?
3. Чем больше ядер, тем выше производительность?
4. Качество, а не количество
5. Топ телефон с двумя ядрами? Это возможно
6. Какие ядра самые лучшие?

Всего несколько лет назад наличие двухъядерного процессора в компьютере было своего рода авангардом. Даже 6-7 лет назад не многие приложения смогли в полной мере использовать возможности компонентов этого типа. Теперь эта ситуация изменилась. Даже покупая самую дешевую модель компьютера, она будет оснащена двухъядерным процессором, а в самых мощных машинах обычно можно найти четырех-, шести- и восьмиядерные устройства. На рынке мобильных устройств это выглядит примерно одинаково, поскольку мы можем легко найти смартфоны и планшеты, оснащенные одним, двумя, четырьмя или даже восемью ядрами. Однако стоит ли выбирать мобильное устройство по количеству ядер его процессора? Ядро равно ядру? Давайте посмотрим.

Зачем устанавливать больше ядер?

При производстве процессоров для различных видов портативных устройств следует учитывать два аспекта. Первый из них - самая высокая эффективность, второй - максимально возможное энергосбережение. И хотя большее количество ядер напрямую связано с повышением эффективности, их также можно использовать для снижения энергопотребления. Первой компанией, которая широко использовала дополнительные ядра для снижения энергопотребления, была Nvidia.

В его компоновке Tegra 3 размещены пять ядер Cortex-A9. Четыре из них отвечают за задачи, требующие средней или высокой производительности, и я могу работать с максимальной тактовой частотой 1,4 ГГц при работе на нескольких из них и 1,5 ГГц, когда активна только одна из них. В свою очередь, пятое ядро ​​работает, когда наши задачи не требуют привлечения более эффективных ядер. Его максимальная тактовая частота составляет 500 МГц. Конечно, ядра не переключаются между собой, используя фиктивный метод. Включение всех ядер с более требовательной активностью приведет к разгрузке телефона или планшета в мгновение ока. Сама система проверяет степень вовлеченности отдельных частей системы и, при необходимости, включает или отключает ядра.

Например, самое слабое ядро ​​будет работать при использовании электронной почты, Facebook, просмотре фильмов и прослушивании музыки. Первое нормальное ядро ​​включается при просмотре более требовательных сайтов и играх в простые игры. При использовании сайтов с поддержкой Flash и видеозвонков необходимо будет использовать два ядра. Последние два ядра будут включены при воспроизведении и обработке сложного видео.

Конечно, время также меняется в зависимости от потребностей, но динамическое время можно найти почти в каждой новой системе. Хотя в течение некоторого времени Tegra 3 медленно уходит в страну вечных охот, это описание все еще актуально. Пять ядер также оснащены Tegra 4 и Tegra 4i, которые не могут завоевать рынок из-за небольшого интереса производителей оборудования. Также здесь все ядра одного типа (Cortex-A15), но одно из них характеризуется гораздо более низкой тактовой частотой, напряжением и, следовательно, эффективностью.

Тактика, подобная Nvidia, использовалась консорциумом ARM, который представил архитектуру big.LITTLE в начале этого года. В этом не было бы ничего удивительного, если бы не тот факт, что он состоит из восьми ядер. Четыре из них - это очень быстрые устройства Cortex-A15, которые используются во время сложных задач, таких как запуск сложных игр и программ и просмотр тяжелых веб-сайтов. В свою очередь четыре оставшихся ядра намного слабее. Они были построены на основе архитектуры Cortex-A7 и используются во время менее требовательных действий, таких как просмотр видео, навигация по меню и прослушивание музыки. Как видите, принцип работы очень похож на тот, что предлагает Nvidia.

Как видите, архитектура big.LITTLE не использует то же ядро ​​только с более низкой тактовой частотой, как в Tegrach. Они созданы на основе совершенно другой, менее эффективной и более энергоэффективной архитектуры. ARM и производители, использующие это решение, утверждают, что таким образом вы можете получить до половины срока службы устройства по сравнению с использованием самих ядер Cortex-A15. На первый взгляд, эта информация выглядит очень хорошо, но поскольку большие системы на базе LITLLE не отличаются длительным временем автономной работы, это может означать, что сами ядра Cortex-A15 являются эффективными, но их нельзя охарактеризовать как энергосберегающие. ,

Это не означает, однако, что невозможно создать ядро, которое будет не только эффективным, но и энергосберегающим. В конце концов, не все используют стандартные ядра ARM. Процессоры, объединяющие эти две очень важные функции, до сих пор формируют только Qualcomm и Intel, но последние не производят системы ARM, а основанные на архитектуре x86. Мы знаем их по настольным компьютерам и ноутбукам, но все чаще и чаще их можно найти в планшетах, особенно с Windows 8. Преимущество использования меньшего количества ядер весьма прозаично. Дополнительные ядра занимают место, которое можно сэкономить, что очень важно, возможно, не в контексте расширения смартфонов, а для новых категорий устройств, таких как умные часы и очки, которые требуют еще большей миниатюризации компонентов.

Или, может быть, меньше?

Добавление большего количества ядер вовсе не обязательно для сочетания высокой производительности процессора и энергоэффективности. Тот же эффект может быть получен путем изменения технологического процесса и / или разделения процессора на множество автономных частей. Отличный пример влияния технологического процесса на энергосбережение такое процессор Snapdragon 800 , Согласно Qualcomm, он не только более эффективен, чем модель 600, но и более энергоэффективен, чем он.

Для многих людей это может быть странно, потому что, очевидно, обе системы имеют одинаковый 28-нм процесс. Тем не менее, в случае львиный зев 800 использует технологический процесс, основанный на технологии High-K / Metal Gate. За этим сложным названием стоит создание транзисторов с использованием материалов с более высокой диэлектрической проницаемостью, чем с обычным диоксидом кремния. В результате, помимо значительной экономии энергии, стало возможным получить тактовые частоты ядер, превышающие 2 ГГц, самые большие в истории мобильных процессоров.

Есть и другие способы экономии энергии в мобильных процессорах. Способ сделать это - разделить процессор на множество автономных частей, которые можно отключить, когда они не нужны. Когда такая операция сочетается с выбором подходящих энергетических режимов, процессор работает действительно долго. Это относится, в частности, к работе ЦП в режиме ожидания или при очень низком энергопотреблении, поскольку тогда вы можете отключить большинство компонентов ЦП.

Во время игры, тестирования смартфона с высокими требованиями к производительности и использования сложных графических программ используются практически все части системы, поэтому прибыль от деления системы незначительна. Но именно энергосбережение в режиме ожидания является наиболее важным, потому что смартфон или планшет проводит большую часть своего времени в нем.

Чем больше ядер, тем выше производительность?

В последнее время очень громкой темой стала новая реализация архитектуры big.LITTLE, в которой возможно одновременное использование всех восьми ядер. Субъект быстро догнал Медиатека, который хочет использовать новые технологии в своих процессорах. Компания Samsung также объявила о создании нового типа процессоров. Корейцы даже выпустили фильм, в котором показывают, для чего могут быть полезны восемь ядер смартфона.

По их словам, более мощные ядра Cortex-A15 используются для серьезных задач, в то время как четыре более слабых Cortex-A7 могут использоваться для задач с небольшими нагрузками, таких как прослушивание музыки, просмотр фильмов и обработка всех приложений, работающих в фоновом режиме. Mediatek, с другой стороны, утверждает, что восемь ядер просто увеличат производительность процессора.

Однако все указывает на то, что возможность использования восьми ядер является чистым маркетингом. Qualcomm он показал это в своем собственном фильме прекрасным способом. Дело в том, что львиная доля приложений под управлением Android, в частности, более 85% из них используют только два ядра. Это означает, что в случае смартфонов и планшетов даже четырехъядерный процессор - это слишком много.

В общем, этого достаточно не только для обработки требовательных приложений, но и для тех, кто работает в фоновом режиме. По этой причине использование восьмиъядерного процессора на смартфоне или планшете не имеет никакого смысла. Оптимальным решением для настоящего и будущего является использование процессора, используемого в четырех ядрах. Конечно, когда речь идет о смартфоне Android с более высокой полкой.

Качество, а не количество

Причины, упомянутые выше, ясно показывают, что количество используемых ядер гораздо важнее для их качества, что прекрасно понимает Qualcomm. В конце концов, Snapdragon 800 - самый эффективный мобильный процессор на рынке. Схожие характеристики характеризуются новейшим чипом Nvidia, или Tegra 4, и недавно созданными чипами Intel семейства Bay-Trail. Стоит отметить, что ни одна из этих трех компаний не предлагает восьмиядерные процессоры. Это не тот случай.

Qualcomm как несомненный лидер на рынке мобильной связи, а также Nvidia и Intel как компании, которые правят миром ПК и стремятся вступить в конкуренцию с Qualcomm, знают, что маркетинговые лицензии - это просто современная форма лжи, кроме того, у которой очень короткие ноги. Как насчет того, что сегодня у покупателей появится искушение купить «революционный» смартфон с восьмиъядерным процессором?

В конце концов, когда выясняется, что он работает медленнее, чем у четырех или даже двухъядерных конкурентов, они не захотят попасть во второй раз и решат купить телефон с другим чипом. Конечно, я говорю о более умных пользователях, для которых важен не только бренд телефона, но и намек на продавца в салоне оператора. И их все больше и больше.

Топ телефон с двумя ядрами? Это возможно

Можно ли создать топовый телефон, процессор которого имеет только два ядра? Конечно, примером этого является даже iPhone 5S. Это вопрос правильного программного обеспечения и его использования. Еще одним доказательством этого являются смартфоны Nokia Lumia 920/925/1020. Каждый из них оснащен быстрым двухъядерным процессором Qualcomm Snapdragon S4 Pro. Как это возможно, что эти телефоны имеют худшие характеристики процессора, чем те, которые используются в лучших смартфонах Android, и все же они часто работают намного плавнее, чем они? Все дело в программном обеспечении.

Ситуация выглядит аналогично, как в случае компьютеров с Windows и игровых приставок. Последние также имеют гораздо худшие технические характеристики, чем компьютеры, и все же позволяют запускать новые игры гораздо дольше. Мы пропустим качество графики на обоих устройствах, потому что это все еще большое достижение, что они хотят работать на таком старом игровом оборудовании. Что ж, запуск новых игр на игровой консоли восьмилетней давности, оснащенной 512 МБ ОЗУ и дополнительной видеокартой, возможен благодаря закрытой архитектуре этих устройств и большим возможностям оптимизации кода.

Настольные компьютеры имеют много конфигураций, и игру необходимо подготовить так, чтобы они правильно работали на каждом из них. Следовательно, вам необходимо использовать высокоуровневые API, такие как DirectX или OpenGL, которые уже при той же нагрузке процессора на процессор потребляют много вычислительной мощности, и выполнять множество других приемов, которые повысят совместимость программного обеспечения за счет производительности. В игровых приставках такой ситуации нет, потому что есть одна аппаратная конфигурация, и программисты пишут только программное обеспечение под ней. У них есть возможность использовать более подходящий низкоуровневый API и использовать все ресурсы используемого оборудования.

Почему я пишу об этом? Ну, смартфоны с Android здесь эквивалентны настольным компьютерам. Google разрешил не только любое использование оборудования, но и модификацию системы. В результате возникает ситуация, когда смартфоны и планшеты серии Nexus, оснащенные чистой системой Android, работают относительно гладко. А как насчет всего остального? Здесь, к сожалению, это происходит по-разному, поскольку помимо использования различных компонентов производители в систему будут устанавливать свои оверлеи, приложения и другие дополнения, тем самым делая систему еще более тяжелой. Это приводит к ситуации, когда смартфон за 3000 злотых после нескольких месяцев использования начинает заикаться, что является предосудительным.

В случае закрытых систем, таких как iOS и Windows Phone, ситуация выглядит совершенно иначе. Система и приложения работают без сбоев, ничего не застревает, и, если что-то происходит, бывает спорадическим. Создатели этих двух систем просто создали не только программное обеспечение, но и закрытый список оборудования, с которым будут работать их операционные системы. В случае Apple этот список ограничен только процессорами, созданными им самим, Microsoft в свою очередь решила создавать смартфоны и планшеты на основе только процессоров Qualcomm Snapdragon. И вот в телефонах системы Windows Phone мы находим Snapdragony S4 Plus и Pro (спецификация была создана год назад), в то время как последние планшеты Lumia 2520 решили использовать систему Qualcomm Snapdragon 800. Оба варианта не были случайными.

Какие ядра самые лучшие?

Когда мы спросим, ​​какие системы ARM в настоящее время являются лучшими, ответы будут разделены. Некоторые люди скажут, что лучшие системы производятся Nvidia, другие укажут на последние версии Samsung Exynos, а последняя группа людей определит продукты Qualcomm. Я верю в последнее мнение по простой причине: производительность важна, но не только ценность системы. Хотя Tegra 4 и Qualcomm Snapdragon 800 имеют схожие результаты в тестовых программах, стоит помнить, что Tegra 4 не имеет встроенного модема LTE.

Многие могут подумать, что все по-другому, поэтому я спешу с исправлением. Интегрированный модем LTE имеет чип Nvidia Tegra 4i, который, однако, имеет более низкий уровень производительности, чем его старший брат. Snapdragon 800 был оснащен такой сборкой, что крайне важно для создателей оборудования и его пользователей. Интеграция как можно большего количества компонентов приводит к экономии места и энергии, а также к более предсказуемой работе системы, чем в случае добавления дополнительных компонентов производителями. Это позволяет создавать еще более тонкие, более энергоэффективные и более функциональные смартфоны.

Есть также много людей, которые думают, что ядра Cortex-A15 в настоящее время являются наиболее эффективными устройствами на рынке. Конечно они не правы. Они полагаются на убеждение, что системы, использующие новые ядра Cortex, по производительности аналогичны Snapdragon 800 с ядрами Krait 400, но значительно ниже. Да, это правда. Измеряя производительность в одно и то же время, вероятно, получится, что Corteks быстрее. Однако это не очень любопытно, результат чисто теоретических соображений. Я так думаю, потому что не важно, «что будет, если», имеет значение ситуация.

И выглядит так, что Qualcomm удалось улучшить технологический процесс, что привело к возможности создания процессора с тактовой частотой более 2 ГГц, что оказывает существенное влияние на производительность. Samsung и другие конкуренты пока что потерпели неудачу, поэтому Qualcomm использует свое преимущество. По вышеупомянутым причинам мы можем сократить вышеупомянутую статью одним предложением: большее количество ядер не означает рост производительности, и, несмотря на острую конкуренцию, лучшие процессоры ARM на рынке по-прежнему создают Qualcomm.

картина образование и концепция интернета - студенты смотрят на свои ноутбуки и планшетные ПК в школе прибывает из Shutterstock.

Запись была сделана в сотрудничестве с контент-партнер Spider's Web Qualcomm.

Похожие

Комментарии