Что значит мобильный процессор
Несмотря на свои скромные размеры, мобильные процессоры, предназначенные для смартфонов и планшетных компьютеров, демонстрируют поразительную мощность.
Центральное процессорное устройство (ЦПУ) — «сердце» современного смартфона и планшетного компьютера. Хотя по размеру оно не больше ногтя большого пальца, по производительности такой микрочип практически ни в чем не уступает своему десктоп ному собрату, который в тринадцать раз больше. Эти и другие детали можно найти в новом магазине Хенди-Сервис — все запчасти для сотовых телефонов в одном месте.
Независимо от того, делаете ли вы фотоснимки, записываете видео, занимаетесь интернет-серфингом, подключаете телефон к ПК или просто совершаете обычный телефонный звонок, миллионы транзисторов на процессоре обеспечивают вам быстрое и безупречное выполнение всех операций. Но как работает это настоящее чудо инженерной мысли? Каковы отличия между миниатюрными процессорами для смартфонов и планшетных компьютеров и их настольными аналогами? Какие инновации в этой области ожидают нас в самое ближайшее время? Ответы на все эти вопросы вы найдете в нашей статье.
Можно ли разогнать процессор в ноутбуке?
Некоторые из вас, наверное, интересуется, можно ли разогнать процессор в ноутбуке. Так, некоторые модели действительно можно настроить, то есть разогнать. Здесь надо отметить, что в настоящее время эту функцию предлагают только чипы Intel с разблокированным множителем (подобно моделям для настольных ПК, они обозначены пометкой K — например, Core i9-10980HK). Кстати, встречаются они довольно редко, хотя можно найти ноутбуки с такими процессорами.
Как разогнать процессор в ноутбуке? Эта процедура очень похожа на разгон процессора на компьютере. Прежде всего, здесь можно воспользоваться утилитой Intel Extreme Tuning Utility (XTU). Если вас интересуют детали, то есть много статей об оверклокинге. Уверен, что вы сможете самостоятельно найти их при желании.
Другое дело, стоит ли разгонять процессор в ноутбуке. Нужно понимать, что тогда мы получаем лучшие показатели, но в то же время увеличиваем количество произведенного тепла (что может привести к дросселированию процессора), вырастет потребление энергии, а также такой процесс сокращает срок службы аккумулятора. Поэтому стоит подумать, нужно ли разгонять процессор в ноутбуке. Эффект от этого будет минимальным, а проблем добавит.
Кто производит мобильные процессоры
Мобильные процессоры состоят из компонентов разных производителей. Главный элемент почти всех моделей — это центральный процессор на архитектуре ARM. А такие монстры, как Apple или NVIDIA, дополняют их соответствующими графическими и аудиопроцессорами, разрабатывают дизайн всего чипа и поручают конечное изготовление другим компаниям. На мобильном рынке до сих пор доминируют две СИЛЫ: Samsung, выпускающий чипы Exynos для собственных смартфонов Galaxy и планшетных ПК, а также А5 для iPad 2 и iPhone 4S, и компания TSMC, которая производит процессоры для Qualcomm, NVIDIA и Marvell. Компании Intel и AMD, известные своими настольными чипами, на рынке мобильных процессоров представлены в незначительной степени. И хотя они тоже изготавливают мобильные чипы, эти изделия не подходят для мобильных устройств под управлением Android или iOS.
В некоторых планшетах, работающих под Windows 7, можно найти процессоры Intel Core і, пример тому — ASUS Еее Slate. То же самое относится и к процессорам Fusion от AMD: и здесь, хотя и редко, встречаются модели под управлением Windows 7, оснащенные этим чипом, например Acer Iconia W500. Однако планшетные ПК с этой операционной системой используются, как правило, только в корпоративной среде. В настоящее время оба чипмейкера не имеют в своем арсенале подходящих процессоров для смартфонов, но в 2012 году Intel намерена устранить этот изъян, представив новинку под названием Medfield. Компания же AMD пока не планирует залезать на чужое поле, ограничиваясь производством процессоров для планшетов под управлением Windows: так, новый двухъядерный Z-03 работает на тактовой частоте 1 ГГц и имеет встроенный графический чип Radeon HD 6250. По имеющимся данным, Z-03 будет доступен к моменту выхода операционной системы Windows 8.
Типы процессоров на ноутбуках
Как выбор процессора выглядит на практике? На самом деле мы можем перечислить три самых популярных сегмента ноутбуков благодаря используемым процессорам.
Здесь надо вспомнить прежде всего базовые модели. Поэтому мы начинаем с моделей, которые не обладают высокими параметрами, но являются очень дешевыми. Дополнительным преимуществом является низкое энергопотребление, а значит, и длительный срок службы. Что касается Intel, это серии Celeron и Pentium Silver, а в случае AMD — серии Athlon.
Модели Intel Celeron / Pentium и AMD Athlon зарекомендовали себя в ноутбуках для самых базовых задач — например, посещение сайтов в Интернете, просмотра фильмов или обычной офисной работы. Это дешевые конфигурации для дома или школы, и от них не стоит ждать хороших показателей, но со своей работой они справляются.
Вторая категория еще более интересная. Это так называемые модели процессоров низкого напряжения. Они являются самыми распространенными процессорами в современных ноутбуках (их отличает маркировки U или Y — например, Intel Core i5-10210U или AMD Ryzen 5 4500U). Эти процессоры используют более эффективные ядра, но спецификация заставляет снижать в них напряжение питания и тактовую частоту. Такие системы также характеризуются меньшим энергопотреблением и, как следствие, позволяют иметь более длительное время работы встроенного аккумулятора, не производят много тепла и могут использоваться в более тонких конструкциях. Однако сниженная тактовая частота приводит к ослаблению показателей по сравнению со стандартными моделями, которые имеют маркировку H.
Процессоры низкого напряжения подходят для домашних ноутбуков, чтобы использовать их для базовых программ компактных конструкций для деловых пользователей. Это хорошее предложение для ситуаций, когда нужно найти правильный компромисс между производительностью, продолжительностью работы аккумулятора и размером корпуса.
Самой интересной для пользователей является третья категория. Речь идет об эффективных процессорах для ноутбуков. Эти модели можно идентифицировать с помощью маркировки H (например, Intel Core i7-10750H или AMD Ryzen 7 4800H). Конфигурации ноутбуков с такими процессорами предлагают лучшие показатели производительности, чем модели с низковольтными версиями. Однако высокая эффективность означает большее потребление электроэнергии, больше произведенного тепла, поэтому требует наличия более эффективной системы охлаждения. Часто это также влияет на уменьшение рабочего времени встроенного аккумулятора.
Модели из H-сегмента хорошо проявят себя в программах, где приоритетом является хорошая производительность. Это в первую очередь игровые ноутбуки и мобильные рабочие станции для создания контента, монтажа фильмов и видео для YouTube, редактирования графики и 3D-дизайна.
Читайте обзоры ноутбуков перед покупкой
Стоит отметить, однако, что в реальной жизни мы на самом деле выбираем не процессор ноутбука, а ноутбук с конкретным процессором. Один и тот же CPU часто встречается во многих различных моделях, от разных производителей, и они могут отличаться конструкцией, например, системой охлаждения и другими компонентами. Различия могут повлиять на производительность процессора и без тщательных тестов это влияние будет сложно определить. Поэтому, прежде чем покупать выбранную модель, советуем ознакомиться с обзором ноутбука на нашем сайте. Это поможет сделать правильный выбор.
Тик-так
Большинству интересующихся сферой информационных технологий известно понятие «Тик-так». Это стратегия производства микропроцессоров компании Intel, которая распределена на 2 стадии: «Тик» - уменьшение технологического процесса; «Так» - оптимизация текущего поколения. У топовых производителей мобильных чипов есть аналогичные подходы, которые не так давно были нарушены. Это связано с тем, что изначально каждая стадия должна занимать год, но из-за физических ограничений, связанных с невозможностью так быстро уменьшать техпроцесс, компании работают с одной технологией чуть дольше. К слову, первые 7нм чипы должны показать в конце 2018 года, а вот когда ждать следующего обновления неизвестно.
Какой процессор ноутбука будет наилучшим? На что обратить внимание? Что именно подойдет мне? Почему один и тот же процессор имеет различное наименование? Именно эти вопросы задает себе каждый, кто хочет купить ноутбук.
Мы часто принимаем решения о покупке ноутбука с учетом того, какой именно процессор в нем используется. В этом деле важно не ошибиться. Для кого-то выбрать правильный процессор для ноутбука не так просто. Проблема заключается в том, что в этом вопросе произошли огромные изменения в последние годы, поэтому некоторые люди не имеют полного понимания темы и могут чувствовать себя растерянными и смущенными. Наше руководство поможет вам лучше понять различия между процессорами разных ноутбуков и принять обоснованное решение.
Мы понимаем, что эта статья предназначена главным образом для менее опытных читателей, которые недостаточно разбираются в рынке процессоров для ноутбуков. Однако мы верим, что и более опытные также смогут расширить или обновить свои знания. Мы уверены, что наши рекомендации помогут сделать правильный выбор при покупке нового устройства. Итак, начинаем.
Можно ли заменить процессор в ноутбуке?
Другое отличие, как правило, лежит в практической стороне этого сравнения. Мы знаем, что процессоры для настольных компьютеров устанавливаются в сокет (специальный разъем на материнской плате), поэтому их можно смонтировать самостоятельно, а при необходимости через некоторое время есть возможность даже заменить процессор на лучший. Что касается современных ноутбуков, то ситуация здесь совсем другая, ведь чипы предварительно припаяны к материнской плате. Поэтому это решение препятствует замене / модернизации, но позволяет построить более тонкое устройство. Это означает, что в домашних условиях почти невозможно заменить процессор в ноутбуке. К тому же за это и не каждый сервисный центр возьмется. Хотя исключения могут быть.
Исключением также могут выступать некоторые игровые ноутбуки и мобильные рабочие станции, где производители используют более эффективные процессоры для настольных ПК. Однако такие конфигурации встречаются довольно редко. К тому же цена таких решений почти заоблачная.
Мобильные и настольные процессоры
Площадь мобильных чипов составляет 12x12 мм, а настольных 45x43 мм (их изображения в натуральную величину см. на стр. 65). Однако по структуре и принципу работы большинство первых радикально отличаются от вторых. По сути дела, все настольные процессоры от AMD и Intel до сих пор используют разработанную еще в далеком 1978 году (кстати, все той же корпорацией Intel) архитектуру х86 и соответствующий ей набор команд CISC (Complex Instruction Set Computer — компьютер с полным набором команд). Это означает, что при запуске, скажем, графического редактора процессор отрабатывает всю цепочку команд — он обеспечивает и загрузку всех фильтров, эффектов и прочих функций. Для этого, paзумеется, требуется немалая вычислительная мощность.
А вот в смартфонах и планшетных ПК, которые, как правило, работают под управлением операционных систем Android или iOS, напротив, используются процессоры типа RISC (Reduced Instruction Set Computer — компьютер с упрощенным набором команд). Именно такие чипы отвечают за значительно меньший объем команд, например при открытии какого-либо приложения они загружают только его основные функции, а необходимые модули подгружают по ходу работы.
Благодаря огромному количеству небольших и точных команд смартфон обеспечивает высокую скорость работы, несмотря на то, что по производительности мобильный процессор значительно уступает настольным. В целом же все мобильные ЦПУ (например, Intel Sandy Bridge) работают медленнее настольных, хотя прямое сравнение производительности затруднительно ввиду больших различий между приложениями для настольных ПК и смартфонов. Быстродействие современных мобильных двухъядерных процессоров, например Snapdragon S3, находится приблизительно на уровне Intel Atom N550, используемого в нетбуках.
Тенденции
Ценовые категории
Здесь действует непреложное правило: чем дороже планшетный ПК или смартфон, тем лучше (мощнее, функциональнее) его процессор.
? Начальный класс (от 5 тыс. руб. до 10 тыс. руб.). В таких устройствах, как смартфон Р350 Optimus Me от LG или планшет ViewPad 7 от ViewSonic, используются одноядерные процессоры, работающие на частоте от 500 до 800 МГц. Микрочипы подобных моделей изготовлены еще по старому техпроцессу 65 нм и оснащены слабыми графическими чипами, например Adreno 200.
? Средний класс (от 10 тыс. руб. до 15 тыс. руб.). К этой категории относится, к примеру смартфон GT-I9000 Galaxy S от Samsung, который оснащен одноядерным процессором, работающим на частоте 1 ГГц. А вот в планшетном ПК Dell Streak 7 установлен уже двухъядерный процессор NVIDIA Tegra 2 (тактовая частота — 1 ГГц на каждом ядре). В качестве графических решений в устройствах этого класса используются достаточно мощные чипы, например PowerVR SGX540 или GeForce ULP от компании NVIDIA.
? Топ-класс (от 15 тыс. руб.). К топовому классу относятся iPhone 4S и планшет iPad 2 от Apple, а также ViewPad Х7 от компании ViewSonic. Все подобные устройства оснащены двухъядерными процессорами, работающими на тактовой частоте 1 ГГц и выше.
За вывод изображения на экран монитора отвечает мощный графический чип, например PowerVR SGX543MP2.
Intel или AMD в ноутбуке?
Как и в настольных компьютерах, в ноутбуках мы можем выделить два основных производителей процессоров: Intel и AMD. Поэтому в начале процесса приобретения нового ноутбука может возникнуть следующий вопрос: выбрать модель с процессором AMD или с процессором Intel?
До недавнего времени выбор был простым, ведь Intel доминировала в сегменте мобильных устройств, и большинство доступных моделей базировались на этой платформе. В последние годы, однако, ситуация изменилась, ведь на рынке появились новые процессоры AMD. Они гораздо лучше, чем их предшественники, поэтому могут уверенно конкурировать с моделями Intel.
Эффект заключается в том, что в продаже имеются интересные конфигурации ноутбуков на платформах обоих производителей, поэтому нельзя сказать, что вы можете рассчитывать только на продукты Intel или только AMD. Обе компании предлагают процессоры из различных сегментов. Тем интереснее и полезнее для нас — потребителей. Поэтому давайте попробуем разобраться в этом вопросе.
За что отвечает мобильный процессор?
Процессор (ЦП) – «мозг» смартфона и планшета, основной элемент SoC (система на кристалле), который также включает в себя графический блок и декодер изображений.
ЦП различаются количеством ядер, тактовой частотой и, конечно же, технологией. Отметим сразу: нельзя утверждать, что чем больше ядер и чем выше тактовая частота, тем быстрее ЦП. Стоит узнать об этом побольше, ведь от них зависит, насколько быстро запустятся приложения и будет ли использование девайса комфортным.
Какая разница между процессором ноутбука и компьютерным процессором?
Наконец, еще несколько советов, которые могут помочь вам выбрать правильный процессор.
Прежде всего, речь идет о параметрах самих систем. Процессоры для ноутбуков должны, по крайней мере, иметь меньший уровень потребления энергии, поэтому они предлагают технические характеристики хуже, чем настольные устройства. Поэтому мы не найдем здесь столько ядер, и они не будут работать на таких высоких тактовых частотах. Параметры влияют на производительность, поэтому процессоры ноутбуков обычно предлагают более низкую производительность, чем настольные процессоры (если предположить, что мы сравниваем модели из подобных сегментов и одного поколения). Но компактность и удобство ноутбуков нивелируют это преимущество.
Процессоры Intel в ноутбуках
Достаточно часто у меня просят советы при выборе ноутбука. Начинаешь рассказывать, а собеседник просит разъяснить, что означают все эти буквы и цифры в маркировке процессоров.
Сейчас попробую на этой картинке объяснить, как расшифровывать обозначения процессоров Intel. Для этого на примере одного процессора я разделю его название на несколько сегментов:
Как видите, все достаточно просто, поэтому не буду углубляться в нюансы. Позже мы рассмотрим чем отличаются разные серии процессоров. Лучше разберемся, какой процессор для какого типа ноутбука используется. Здесь можно перечислить несколько сегментов процессора:
- Celeron Nxxxx / Pentium Silver Nxxxx (например, Pentium Silver N5000) — основные модели для дешевых ноутбуков;
- Core iX-xxxxU (например, Core i7-10510U) — процессоры низкого напряжения для домашних ноутбуков и ультрабуков бизнес-сегмента;
- Core iX-xxxxY (например, Core i7-8500Y) — модели с низким напряжением для самых компактных ноутбуков и ультрабуков (часто с пассивным охлаждением)
- Core iX-xxxxGx (например, Core i7-1065G7) — модели низкого напряжения, где цифра после буквы G означает интегрированные графические ядра;
- Core iX-xxxxH / HK (например, Core i5-10300H) — эффективные процессоры для мобильных рабочих станций и игровых ноутбуков — фактически, это десктопные модели процессоров;
- Xeon W-xxxxM (например, Xeon W-10885M) — эффективные процессоры для мобильных рабочих станций (профессиональные эквиваленты моделей Core iX-xxxxH).
Уверен, что этой информации достаточно, чтобы понять, какой процессор вам предлагается в том или ином ноутбуке.
Какие задачи выполняет мобильный процессор
Микрочип обеспечивает выполнение всех последовательностей команд на телефоне или планшетном ПК. Например, он выполняет быструю загрузку системы и программ, плавное воспроизведение видео и игр, а также показ фотографий и фильмов.
Мобильные процессоры отвечают также за работу всех компонентов, размещенных на системной плате смартфонов и планшетов.
? UMTS/WLAN. Данные беспроводные модули установлены на системной плате смартфона или планшетного ПК — они необходимы для подключения к Интернету.
? Bluetooth. Этот модуль служит для беспроводного обмена данными между, например, смартфоном и компьютером.
? USB-контроллер. Когда пользователь подключает свой планшет к ПК посредством USB-кабеля, центральный процессор устанавливает соединение, используя USB-контроллер.
? Кардридер. Микрочип управляет также операциями чтения/ записи данных на карту памяти, например формата microSD.
? HDMI. Благодаря этому разъему мультимедийный контент при непосредственном участии процессора попадает со смартфона на телевизор.
? Камера. Независимо оттого, что вы снимаете — фото или видео, чип управляет всеми процессами, сопровождающими эти операции.
Развеивая мифы
Qualcomm Snapdragon 845 – это процессор? A Apple A11? Нет, это микросхемы, состоящие из нескольких элементов, включая тот самый микрочип, о которым мы привыкли говорить, рассуждая о компьютерных процессорах, таких как Intel i7-7700 и других.
Названные выше чипы и другие известные вам названия (Kirin 970 или Helio P60) – это системы на кристалле, однокристальные системы или системы на чипе (от англ. system on a chip). В английском используется аббревиатура SoC.
Тем не менее понятие «процессор» так плотно вошло в употребление, что даже специализированные СМИ, точно знающие значения этих терминов, используют их, ведь так понятнее потребителям. Правильнее же говорить чип или система с дальнейшим указанием ее названия.
Можно ли использовать мобильные процессоры в настольных ПК?
В настоящее время нет. Они просто не справятся, скажем, с преобразованием видео в подходящий для вас формат. И для обработки фотографий и добавления 3D-эффектов тоже требуется гораздо большая мощь. Запуск графически сложных игр, например шутера Rage, на устройстве с мобильным процессором и встроенным графически адаптером просто невозможен. Тогда как настольные процессоры справляются с подобными задачами на ура.
Любая программа, либо функция в программе работает за счет определенной команды в языке программирования и компиляторе. Самых языков программирования десятки. Чем-то они схожи между собой, а чем то различаются. Некоторые языки программирования универсальны: например Python, C, C++, Java. Они позволяют работать под любыми ОС. Сами же программы работают благодаря операционной системе.
Операционная система служит для запуска всех программ. Без нее не работает никакой компьютер. По сути сама железяка, будто компьютер или смартфон бесполезен без нее. Операционная система состоит из ядра и набора прикладных программ и служб, которые помогают пользователю взаимодействовать с компьютером. Операционных систем тоже много. Есть как настольные: Windows, Mac, Ubuntu, Mint, так и мобильные: Android, iOS, Windows Phone. Сама операционная система работает на какой-либо архитектуре процессора.
Архитектура процессора внутренняя организация компонентов процессора с определенным набором команд. То есть, если посмотреть со стороны разработчика, то это способность выполнять какие-либо команды разработчика. Основные архитектуры процессора это CISC и RISC. CISC - это архитектура процессора, которая создана на все случаи жизни. На базе нее выпущены x86, amd64. Они используются только для компьютеров, так как в них используется большое количество команд и транзисторов. Кроме того, они потребляют большое кол-во энергии. RISC была выпущена позже, на базе нее сделаны ARM. ARM на данный момент используется в мобильных девайсах, так как такие процессоры содержат уменьшенное количество инструкций процессора. Разумеется они меньше греются. Но по производительности они уступают CISC.
Вот тут то и наступает разница между мобильными и настольными системами. Если сравнить две архитектуры процессора, то становиться понятно, почему процессоры на базе технологии ARM никогда не обгонят по производительности настольные компьютеры. Давайте даже так: мобильные приложения всегда будут уступать компьютерным программам. Так как ARM использует всего лишь 30% всех инструкций процессора с архитектурой X86, только самые необходимые. Благодаря этому, потребление резко снижается: 3-5 ватт против 45-90 ватт.
Если вам интересно как вообще устроен процессор, ставьте лайк и нажмите подписаться. Наберем 100 лайков, напишу статью, где подробно расскажу, как устроен процессор.
При покупке нового смартфона мы обычно обращаем внимание на камеру, дисплей и размер ОЗУ. А вот о процессоре мало кто задумывается, хотя он отвечает за эффективность выполнения всех функций, программ и команд вместе с оперативной памятью. То есть его производительность напрямую влияет на бесперебойную работу девайса. Вроде бы все понятно, но давайте рассмотрим это подробнее.
Состав чипа
Профессиональный инженер видит в типичном чипе сотни элементов, но нам важно разбирать лишь основные его составляющие, особенно, если мы говорим о мобильной системе:
Процессорный модуль , состоящий из нескольких ядер. Их тип и производительность во многом определяют возможности системы. Именно этот единственный элемент стоит называть процессором
Графический модуль , определяющий возможности устройства в играх и других задачах с обработкой графики. Можно встретить сокращения GPU (Graphical Processing Unit) или VPS (Visual Processing Sybsystem)
Сотовый модем влияет на возможности устройства в вопросах связи: интернета и телефонии
Аудиочип отвечает за качество звучания устройства
Здесь можно было бы затронуть модуль DSP (digital signal processor), обрабатывающий цифровые сигналы, процессор данных изображений (ISP) и процессор безопасности (secure processing unit), контроллеры памяти, регулятор напряжения и еще более мелкие элементы, но чаще всего производители даже не упоминают их в «материалах для всех»,а знание таких подробностей не сделает ваш выбор конкретного чипа осознаннее.
Какой процессор лучше?
Прежде всего, нужно обращать внимание на несколько параметров.
Количество ядер . Многоядерность означает, что смартфон использует более одного ядра и способен эффективно «разделять» их и доступную мощность для выполнения определенных задач в отдельных приложениях. Благодаря этому не все сразу загружены, что сказывается на плавности работы с устройством.
Сегодня 2-ядерные ЦП редко встречаются в девайсах. Даже модели из ценового диапазона до 9000 руб. обычно используют системы как минимум с 4-мя физическими ядрами.
Тип ядер . Во многих телефонах мы имеем дело с их комбинацией.
Стоит отметить, что некоторые компании используют собственные решения, например, Samsung. И хотя производители редко предоставляют подробную информацию о типе в характеристиках, поискать данные об этом все-таки нужно.
Тактовая частота . Почему так важна информация о типах ядер, используемых в ЦП? Потому что они указывают на свою производительность, то есть тактовую частоту. Здесь следует подчеркнуть, что производители не указывают подробности, и в характеристиках мы видим только минимальное и максимальное значение.
Технологический процесс . Это означает энергоэффективность – потребление энергии. Чем новее техпроцесс, тем лучше. Обратите внимание, что более новые версии отмечены меньшим значением. Так что 14 нм оказывается лучше 16 нм.
Техпроцесс влияет на охлаждение. Даже самый быстрый ЦП в смартфоне может оказаться бесполезным, если он не использует свою энергию должным образом.
Графический блок . Как уже упоминалось, SoC также состоит из графического блока, производительность которого выражается в поддержке игр.
Так что хорошо бы проверить, какие компоненты использует ЦП. Вышеупомянутая система Snapdragon 710 имеет графический блок Qualcomm Adreno 616.
О составляющих на примерах
Теперь, когда мы разобрали, что из себя представляет типичная система на кристалле, из чего она состоит и чем характеризуется, можем рассказать о тех же вещах, но уже называя конкретные имена.
Первым делом речь всегда заходит о ядрах. В случае с процессорами ARM это почти всегда Cortex. Например, в топовом на 2018 год Kirin 970 используются самые производительные ядра ARM Cortex-73. Всего их 4, несмотря на то что система восьмиядерная. Еще 4 ядра — это Cortex-A53, более энергоэффективные. Это тот самый принцип big.LITTLE, когда система включает в себя несколько ядер для разных задач.
Хоть ARM и является повсеместной архитектурой, компания дает возможность сторонним производителям максимально кастомизировать свои чипы. Так, Qualcomm в топовых чипах предлагает собственные решения (основанные на тех же Cortex) — Kryo. У флагманского Snapdragon 845, например, стоит 8 ядер Kryo 385. В данном случае используются одни и те же ядра с разной частотой: для требовательных задач до 2,8 ГГц, а в простых — до 1,8 ГГц.
Со следующими названиями графических ускорителей вы также наверняка знакомы. Qualcomm использует собственную разработку Adreno, у Apple стоят решения от PowerVR, а у всех остальных ARM Mali – разработка той же компании, которой принадлежит архитектура. Возможности каждого ускорителя можно определить количеством ядер, но намного важнее смотреть на поддерживаемые технологии: OpenGL ES 3.2, DirectX 12 и так далее.
В скобочках с уточнением техпроцесса часто указывается название компании, которая производит чипы (Samsung или TSMC).
Названия сетевых модемов вам вряд ли что-то скажут, поэтому всегда смотрите на максимальные показатели скорости, достижимые при их использовании в устройствах.
Рейтинг процессоров для ноутбуков
При выборе ноутбука мы сталкивается с десятками процессоров в нескольких различных сегментах, поэтому менее опытные покупатели могут чувствовать себя растерянными. Но способ определить лучший процессор есть! Оба производителя используют похожие системы маркировки, которые позволяют легко определить позиционирование блоков. Просто посмотрите на серию, генерацию и модель процессора (но это обязательно должна быть модель из одного сегмента и одного поколения). Надо отметить, что иногда новое поколение может быть гораздо лучше предыдущего.
В случае с Intel, процессоры от слабых до самых эффективных можно классифицировать так:
- Celeron
- Pentium/Pentium Silver
- Core i3
- Core i5
- Core i7
- Core i9
Для моделей AMD было использовано следующее деление:
- Athlon/Athlon Silver
- Ryzen 3
- Ryzen 5
- Ryzen 7
- Ryzen 9
Например, если вам интересно, какой процессор для ноутбука выбрать — i5 или i7 — вы сразу будете знать, что модель Core i7 будет продуктивнее, чем Core i5. Однако стоит внимательно проверить технические характеристики сопоставимых систем, поскольку разница в спецификации может быть несущественной (например, количество ядер будет одинаковым, а тактовые частоты будут разными), но это будет иметь значительное влияние на цену ноутбука.
Топовые производители
Как мы уже знаем, почти все процессоры построены на архитектуре ARM. Но компания абсолютно лояльно относится ко всем остальным и предлагает им широкие возможности в плане создания собственных решений. Те же Apple и Samsung не просто создают на базе ARM собственные чипы, но даже уникальные версии ядер.
В лидерах по производству однокристальных систем такие компании как Apple (серия Apple A), Qualcomm (Snapdragon), MediaTek (Helio), Samsung (Exynos), Huawei (Kirin).
Некоторое время назад в мобильных устройствах можно было встретить чипы Intel. Этот тот редкий случай, когда вместо архитектуры ARM использовалась x86. Правда, подобное положение вещей создавало проблемы для производителей смартфонов, ведь другая архитектура предусматривает иные принципы работы с софтом, и поэтому часто даже очень оптимизированные игры и программы хуже работали на таких системах. В свое время в пользу Intel свой выбор сделала компания Asus, представившая линейку из трех смартфонов Asus Zenfone 4, 5 и 6, а потом и Zenfone 2 на Intel Atom. На этом эксперимент был окончен, а сейчас Zenfone комплектуется чипами Snapdragon.
Отдельно стоит отметить компанию Nvidia, которая лишь экспериментирует на мобильном рынке, но не пытается с кем-то конкурировать. Nvidia Tegra использовался в минимальном количестве устройств, а сейчас на нем работает портативная консоль Nintendo Switch, и неизвестно, есть ли у компании дальнейшие планы в этом направлении.
Кое-какие шаги в этом направлении предпринимает и китайская Xiaomi. Зимой прошлого года она показала первое поколение Surge S1. Многие ждали продолжения в этом году и ожидали, что он предстанет в Xiaomi Mi A2, но компания пока хранит молчание.
Характеристики чипа
Мы добрались до самого интересного раздела — как научиться определять возможности системы и сравнивать ее с остальными. Вам нужно хотя бы в основе разбирать типы комплектующих, чтобы корректно их сопоставлять между собой. Хотя игроков на рынке систем на кристалле не так уж и много, так что если вы заинтересуетесь, разберетесь за один присест.
В процессе написания этого материала мы столкнулись с тем, что определение архитектуры отличается и при этом довольно спокойно принимается в самых разных значениях.
Условно говоря, архитектура — это способность чипа исполнять определенный машинный код . Это методы взаимодействия аппаратных составляющих и софта. На рынке компьютеров преобладает архитектура x86 авторства Intel, а в мобильном мире — ARM.
ARM – это и архитектура, построенная на платформе RISC, и название компании , которая ее лицензирует . Последняя предоставляет сторонним производителям возможность самостоятельно создавать чипы.
Актуальной версией архитектуры считается ARMv8.4-A. Этот факт вряд ли будет упоминаться в описаниях чипов, но запомнить его стоит.
Напоследок стоит отметить, что переход с ARMv7 на ARMv8 обозначил смену архитектуры с 32-битной на 64-битную. Говоря простым языком, с того момента как произошла смена, чипы смартфонов научились работать с числами, имеющими не 32, а 64 разряда. Это не только увеличило их производительность, но и позволило использовать в связке с ними бóльшие объемы оперативной памяти.
2. Количество ядер
Все-таки об архитектурах речь заходит не так часто, как о ядрах. В эпоху компьютеров многие судили по их количеству о том, насколько мощный ПК. Теперь почти все знают, что это не главное.
10-ядерная система на примере чипа MediaTek: 2 ядра Cortex-A72 для самых сложных задач, 4 Cortex-A53 с частотой 2.0 ГГц для оптимального соотношения производительность/энергоэффективность и 4 энергоэффективных Cortext-A53
10-ядерная система на примере чипа MediaTek: 2 ядра Cortex-A72 для самых сложных задач, 4 Cortex-A53 с частотой 2.0 ГГц для оптимального соотношения производительность/энергоэффективность и 4 энергоэффективных Cortext-A53
В случае с SoC значение имеет тип каждого отдельного ядра. Производители часто объединяют в одном модуле несколько производительных ядер, которые будут использоваться для производительных задач, в частности, ресурсоемких игр, и некое число энергоэффективных ядер. Последние уменьшат энергопотребление в тех ситуациях, когда пользователь работает с простыми программами. Такой принцип называется big.LITTLE.
3. Тактовая частота
Этот пункт также часто вызывает недоразумения. Частота всегда указывается в герцах. Средний показатель современного чипа: 1.5-2.2 ГГц.
ГГц — расшифровывается как «гигагерц». Гига — миллиард, герц — один цикл в секунду. Частота чипа — это то, сколько операций (или тактов) он способен выполнить в секунду.
Но стоит понимать, что более высокая частота (2,4 ГГц) среднепроизводительного чипа хуже чем средняя частота (1,8 ГГц) производительной системы, если речь идет о сложных задачах.
4. Кэш (сверхоперативная память)
Это миниатюрный модуль, предоставляющий процессору некий объем памяти. Он дает возможность не обращаться каждый раз к оперативной памяти (которая работает медленнее, чем чип) и таким образом увеличить скорость исполнения простых программ.
5. Технологический процесс
Технологический процесс полупроводникового производства определяется разрешающей способностью оборудования для производства. Проще объяснить будет довольно сложно, но если упростить - это разрешение электронного пучка, используемого в литографии.
Флагманские чипы 2018 года выполнены по 10нм процессу, однако уже в конца года ожидается ряд чипов, построенных по 7нм.
Уменьшение разрешающей способности дает возможность уместить ту же систему на физическом кристалле меньшего размера или, соответственно, большую систему на кристалле такого же размера.
Процессоры AMD в ноутбуках
Ситуация аналогична и для процессоров AMD, если знать, как прочитать спецификации продуктов компании. Их расшифровка выглядит вот так:
На практике мы имеем дело с несколькими сегментами процессоров:
- Seria A — устаревшие процессоры, используемые в самых дешевых ноутбуках для запуска простых программ;
- Athlon / Athlon Silver xxxxU (например, AMD Athlon Silver 3050U) — процессоры низкого напряжения для дешевых ноутбуков;
- Ryzen x xxxxU (например, Ryzen 5 4500U) — модели низкого напряжения для домашних и деловых ноутбуков;
- Ryzen x Pro xxxxU (например, Ryzen 7 Pro 4750U) — модели низкого напряжения с дополнительными расширениями для бизнес-ноутбуков;
- Ryzen x xxxxH / HS (например, Ryzen 7 4600H) — эффективные процессоры для мобильных рабочих станций и игровых ноутбуков.
Компоненты мобильных ЦПУ
Мобильные микрочипы состоят из тех же элементов, что и настольные, но у них есть некоторые дополнительные компоненты, поэтому они называются «системами на кристалле » (System on Chip сокращенно SoC).
? Количество ядер. Смартфоны и планшеты начального уровня имеют, как правило, лишь один процессор с одним ядром, кэш-памятью и контроллером памяти. Устройства среднего и топового класса, напротив, оснащены двухъядерными процессорами. В самом скором времени ожидается появление процессоров с четырьмя или пятью ядрами, как на настольных ПК.
? Графический процессор. Как и в системах для настольных ПК, вывод изображения на дисплей обеспечивает размещенный на кристалле процессора графический чип.
? Процессор обработки изображения. Этот микрочип отвечает за съемку фотографий и видеороликов в смартфонах.
? Видеопроцессор. Процессор кодирования и декодирования видеоизображения отвечает за воспроизведение записанных видеороликов.
? Аудиопроцессор. Записью звука через микрофон и его дальнейшим воспроизведением через динамики или наушники ведает встроенный в чипсет аудиопроцессор.
Мобильные и настольные процессоры
Площадь мобильных чипов составляет 12x12 мм, а настольных 45x43 мм (их изображения в натуральную величину см. на стр. 65). Однако по структуре и принципу работы большинство первых радикально отличаются от вторых. По сути дела, все настольные процессоры от AMD и Intel до сих пор используют разработанную еще в далеком 1978 году (кстати, все той же корпорацией Intel) архитектуру х86 и соответствующий ей набор команд CISC (Complex Instruction Set Computer — компьютер с полным набором команд). Это означает, что при запуске, скажем, графического редактора процессор отрабатывает всю цепочку команд — он обеспечивает и загрузку всех фильтров, эффектов и прочих функций. Для этого, paзумеется, требуется немалая вычислительная мощность.
А вот в смартфонах и планшетных ПК, которые, как правило, работают под управлением операционных систем Android или iOS, напротив, используются процессоры типа RISC (Reduced Instruction Set Computer — компьютер с упрощенным набором команд). Именно такие чипы отвечают за значительно меньший объем команд, например при открытии какого-либо приложения они загружают только его основные функции, а необходимые модули подгружают по ходу работы.
Благодаря огромному количеству небольших и точных команд смартфон обеспечивает высокую скорость работы, несмотря на то, что по производительности мобильный процессор значительно уступает настольным. В целом же все мобильные ЦПУ (например, Intel Sandy Bridge) работают медленнее настольных, хотя прямое сравнение производительности затруднительно ввиду больших различий между приложениями для настольных ПК и смартфонов. Быстродействие современных мобильных двухъядерных процессоров, например Snapdragon S3, находится приблизительно на уровне Intel Atom N550, используемого в нетбуках.
Резюме
Если вы хотите подробно изучить все возможности ЦП, не ограничивайтесь только характеристиками самих телефонов. Лучше всего найти описания и сравнения интересующего вас набора микросхем в Интернете. Таким образом вы найдете информацию не только о количестве ядер и максимальной тактовой частоте, но и о техпроцессе, и о используемом графическом блоке.
Кстати, в современных устройствах установлены ЦП 64-бит. Это указывает на то, что используется 64-битный фрагмент данных. По сравнению с 32-битными системами они гарантируют гораздо более эффективное выполнение сложных операций.
Следует помнить, что при выборе идеального телефона нельзя ориентироваться только на ЦП. Не менее важна оперативная память, которая есть у конкретной модели. Например, для комфортной работы Android должно быть 4, а лучше 8 ГБ «оперативки». Минимум, который в настоящее время приемлем, – 3 ГБ ОЗУ. В iPhone проблема немного иная, потому что производитель оптимизирует свое программное обеспечение (iOS), чтобы даже старые модели работали эффективно, несмотря на меньший объем памяти.
В настоящее время производители чаще всего используют гибридные ЦП, в которых сочетаются сильные и чуть менее эффективные ядра. Когда вам нужна большая вычислительная мощность – во время игры или просмотра фильмов FullHD – используются сильные ядра, а при времяпровождении в соцсетях – более слабые. Мы не заметим разницы в производительности, но меньшая мощность означает меньшее потребление энергии.
Надеюсь, мы помогли вам разобраться с этим вопросом. Если вам есть что добавить – обязательно пишите в комментариях.
Относительно недавно тема процессоров, их производителей и сроков выхода новых моделей была интересна узкой группе гиков. Сейчас гораздо большее количество людей знает, чем Qualcomm лучше MediaTek, какой конкретно чип подходит для тех или иных задач и когда не стоит смотреть на количество ядер или частоту.
Это же сопровождается большим количеством мифов, неточностей и недосказанностей. В этом материале мы расскажем все, что вам нужно знать о системах-на-кристалле, которые большая часть пользователей привыкла называть просто «процессорами»; научим определять их возможности точнее чем «Qualcomm лучше MediaTek»; и рассмотрим на примерах самые популярные чипы.
Миниатюрный размер и низкое энергопотребление — как это возможно?
Производители мобильной техники предъявляют к микрочипам гораздо более высокие требования, чем к настольным процессорам. Так, мобильные чипы не должны потреблять много энергии, иначе аккумулятор разрядится уже через несколько часов. Кроме того, смартфон или планшетный ПК не допускают установку активного охлаждения (кулера), поскольку имеют слишком тонкий корпус. Посему производители волей-неволей должны выпускать такие чипы, которые выделяют мало тепла: толщина токопроводящих соединений в мобильных кристаллах постоянно уменьшается. Это, в свою очередь, благоприятно сказывается на производительности, поскольку на кристалле удается разместить больше транзисторов. Кроме того, миниатюрные полупроводниковые элементы пропускают меньший ток, в результате меньше энергии преобразуется в тепло. Вот красноречивый пример стремительного развития технологий: ширина токопроводящих дорожек процессора Snapdragon S1 QSD8650 от Qualcomm, представленного в 2008 году, составляла 65 нм. У его преемника Snapdragon S2 (2010 год) ширина соединений доведена уже до 45 нм, благодаря чему этот процессор потребляет почти на 30% меньше энергии.
Кстати говоря, энергопотребление практически не зависит от количества встроенных ядер. Это можно пояснить так: одноядерный процессор при воспроизведении HD-видео работает на максимальной тактовой частоте (например, на 1 ГГц), двухъядерному процессору достаточно для этого 500 МГц. А при работе на низкой частоте современные процессоры способны автоматически снижать рабочее напряжение.
Как результат новейшие двухъядерные процессоры с тактовой частотой 500 МГц выполняют любые операции намного быстрее, потребляя при этом приблизительно столько же энергии, что и одноядерные гигагерцевые микрочипы.
Какие процессоры для ноутбуков мы рекомендуем в 2020 году
Выбор процессора в ноутбуке не такая сложная задача, как может показаться сначала. Вы должны начать с определения назначения ноутбука и выбрать для него соответствующий процессор. Конечно, чудес здесь не стоит ждать, потому что каждый сегмент имеет свои сильные и слабые стороны. Если вы планируете приобрести дешевый ноутбук с мощным процессором, который обеспечит долгое время автономной работы аккумулятора, то это почти нереально.
Итак, какой именно процессор для ноутбука выбрать 2020 году? В последнее время мы наблюдаем значительный технический прогресс, поэтому советуем выбирать модели последних поколений. Дело в том, что они часто характеризуются большей эффективностью и к тому же предлагают лучшую функциональность. Поэтому вот советы по лучшим решениям на сегодняшний день:
- недорогой домашний ноутбук: Intel Core 10xxxU или AMD Ryzen 4xxxU
- ноутбук для работы: Intel Core 10xxxU или AMD Ryzen 4xxxU
- игровой или для создания контента: Intel Core 10xxxH или AMD Ryzen 4xxxH.
Читайте также: