Сравнение мобильных и десктопных процессоров
Покупка нового телефона сопровождается рядом сложностей при выборе. Один из вопросов, который необходимо решить — это какой процессор лучше для смартфона? Именно чипсет или так называемый SoC влияет на производительность, автономность и многозадачность устройства.
Есть несколько основных производителей процессоров, среди которых Qualcomm, Apple, Samsung и Mediatek. Примечательно, что корейский производитель Samsung оснащает свои флагманы и сторонними чипсетами Snapdragon от Qualcomm, и процессорами собственного производства Exynos. Чем между собой отличаются чипсеты разных брендов и модификаций, мы сейчас выясним.
Лучшие производители процессоров для смартфонов
Если изучить рынок мобильных устройств, станет понятно, что в большинстве из них установлены чипсеты пяти производителей.
MediaTek
Если Qualcomm славится флагманскими процессорами, то Mediatek известен бюджетными однокристальными системами. В закупке они обходятся примерно на 30% дешевле чипов Qualcomm.
Последними процессорами Mediatek пытается переломить ситуацию. Свежее поколение чипсетов MTK Dimensity 1100 успешно конкурирует с системами Qualcomm. Для этого разработчики прилагают усилия для модернизации производства.
MediaTek Dimensity 1100 установлен Xiaomi Poco X3 GT , а топовый Dimensity 1200 встречается во флагманах OnePlus Nord 2 5G и Xiaomi 11T .
К чему вообще эти сравнения?
Три года назад меня посетила мысль, что с ростом производительности мобильных чипов они могли бы покуситься на сегмент недорогих нетбуков, треть цены которых, порой, составляет ОС от Microsoft. С учетом того, что Google распространяет свою ОС бесплатно, а за добавление сервисов Google Play и прочих надо заплатить лишь $1 с устройства, идея захвата нижнего сегмента выглядела вполне реалистичной.
Однако маркетологи Qualcomm пошли иным путем и последние пару лет пытаются удивить мир системами за $1000, в которых их топовые чипы уживаются с Windows 10…
Qualcomm
Считаются одними из лучших процессоров для смартфонов на Андроид. Производитель поддерживает связь с разработчиками программного обеспечения, поэтому софт для мобильных гаджетов изначально адаптирован именно под чипсеты Snapdragon от Qualcomm. Например, во флагмане Galaxy Z Fold3 от Samsung стоит топовый Snapdragon 888, а в Honor 50 Lite установлен слабенький Snapdragon 662.
Bionic
A14 Bionic — это не самый мощный чип от Apple. Его выпустили осенью 2020 года, а создан он по 5 Нм техпроцессу. У него 6 ядер и частота до 3100 МГц. В него встроен графический ускоритель Apple GPU с 4 вычислительными блоками. Устанавливали его в iPhone 12 и iPad Air 4.
В 2021 году на смену этому чипу пришёл A15 Bionic. Он тоже создан по техпроцессу 5 Нм, но частоту повысили до 3223 МГц. Количество вычислительных блоков GPU тоже увеличили — теперь их 5 штук. Чипсет встречается во всех версиях iPhone 13 .
Топ процессоров 2021-2022 года
Напоследок рассмотрим небольшой рейтинг процессоров для смартфонов, в который вошли не самые свежие, но наиболее популярные чипсеты для устройств под управлением Android и iOS.
Кто есть кто на диаграмме
Теперь давайте глянем на нутрянку подопытных. Для удобства я собрал все в одну табличку.
Если совместить эти данные с диаграммой производительности, видно, что ограниченный тепловой пакет не дает молотить всем ядрам мобильных чипов на полную катушку. Дополнительные ограничения вводит архитектура big.LITTLE, в рамках которой не всегда возможна одновременная работа высокопроизводительного кластера в чипе и энергоэффективного.
Ссылки на чарты
Если вам интересны усредненные результаты других систем, можно воспользоваться онлайновой базой «Гикбенча». Вот прямые ссылки на автоматически обновляемые чарты для Android, iOS и PC. Там же в поиске можно вбивать любые ключевые слова (модели чипов, смартфонов) и смотреть результаты, полученные другими пользователями для данных устройств. Единственное, фильтровать неадекватные варианты придется самостоятельно.
P.S. и да, владельцы топовых смартфонов могут гордиться, что носят в кармане штуку помощнее большинства современных ноутбуков. По крайней мере, если сравнивать их по работе в повседневных приложениях.
64-ядерный Ryzen Threadripper 3990X
На выставке CES 2020 компания AMD анонсировала ряд продуктов, которые скоро появятся в продаже:
В ноябре 2019 года AMD выпустила первых представителей Ryzen Threadripper 3-го поколения: Ryzen Threadripper 3960X и 3970X (24 и 32 ядра, 7 нм, Zen 2). Это стало одним из главных событий года на рынке высокопроизводительных десктопных ПК. Тесты Ryzen Threadripper 3960X и 3970X показали совершенно новый уровень производительности практически во всех приложениях.
Такое положение вещей лишь закрепляется с выходом 64-ядерного Ryzen Threadripper 3990X — топового процессора AMD. Это десктопная версия 64-ядерного EPYC 7702P, который уже продаётся для серверов ($4450). Только у Threadripper 3990X меньше каналов памяти (всего четыре) и нет специфических корпоративных функций, зато более высокая тактовая частота и, как следствие, увеличенное энергопотребление. Для сравнения, 56-ядерный серверный Xeon Platinum 8280 продаётся примерно за $20 000 (только CPU).
Стоимость $3990 кажется высокой, но если разделить на количество потоков (128), то Threadripper 3990X ничем не выделяется из окружения. Выходит около $31 за поток.
Теперь линейка HEDT-процессоров AMD выглядит следующим образом (указана рекомендованная производителем розничная цена):
Ядер/ потоков | Базовая/ турбо | L3 | DRAM 1DPC | PCIe | TDP | Цена | |
Threadripper третьего поколения | |||||||
TR 3990X | 64 / 128 | 2,9 / 4,3 | 256 MB | 4x3200 | 64 | 280 Вт | $3990 |
TR 3970X | 32 / 64 | 3,7 / 4,5 | 128 МБ | 4x3200 | 64 | 280 Вт | $1999 |
TR 3960X | 24 / 48 | 3,8 / 4,5 | 128 МБ | 4x3200 | 64 | 280 Вт | $1399 |
Threadripper второго поколения | |||||||
TR 2990WX | 32 / 64 | 3,0 / 4,2 | 64 МБ | 4x2933 | 64 | 250 Вт | $1799 |
TR 2970WX | 24 / 48 | 3,0 / 4,2 | 64 МБ | 4x2933 | 64 | 250 Вт | $1299 |
TR 2950X | 16 / 32 | 3,5 / 4,4 | 32 МБ | 4x2933 | 64 | 180 Вт | $899 |
TR 2920X | 12 / 24 | 3,5 / 4,3 | 32 МБ | 4x2933 | 64 | 180 Вт | $649 |
Ryzen 3000 | |||||||
Ryzen 9 3950X | 16 / 32 | 3,5 / 4,7 | 32 МБ | 2x3200 | 24 | 105 Вт | $749 |
Исходя из «пробела» в названиях процессоров (3960X, 3970X, …, 3990X), можно предположить ещё выпуск модели 3980X. Теоретически, у неё должно быть между 32 (3970X) и 64 (3990X) ядрами, то есть 48 ядер.
AMD не указывает частоту турбо-режима всех ядер Threadripper 3990X одновременно, но у EPYC 7702P она составляет 3,0-3,3 ГГц, так что здесь можно ожидать нечто похожее, особенно с агрессивным охлаждением. AMD рекомендует водяное.
Для третьего поколения Threadripper подходят материнские платы TRX40. Производитель рекомендует закупать оперативную память из расчёта минимум 1 ГБ DDR4 на ядро, а лучше 2 ГБ. Как и с предыдущими чипами, заявлена поддержка DDR4-3200, но контроллер памяти можно разогнать на более высокую частоту. Возможно, сюда встанет DDR4-3600.
У нас пока нет результатов независимых тестов, так что остаётся верить производителю. AMD заявляет, что в тесте Cinebench R20 MT для 64-ядерного процессора ожидается результат в районе 25 000. Для сравнения, у 3970Х было около 17 000, что означает прибавку в производительности примерно 47%.
Процессор должен появиться в продаже 7 февраля 2020 года.
Достигнув технологического лидерства на десктопах, компания AMD намерена потеснить Intel и на мобильном рынке. Четвёртое поколение мобильных процессоров Ryzen 4000 (кодовое название Renoir) основано на архитектуре Zen 2 (техпроцесс 7 нм), как и последние десктопные процессоры. В отличие от десктопных CPU, здесь нет частей, изготовленных на 14 нм. Микросхема Renoir — это полностью интегрированный монолитный кусок 7-нм кремния, изготовленный на заводе компании TSMC.
AMD является первой компанией, которая выпустила x86-процессоры на техпроцессе 7 нм. Intel по-прежнему застряла на 10 и 12 нм.
AMD представила два семейства процессоров с TDP 15 Вт (серия U) и 45 Вт (серия H). Они должны конкурировать с соответствующими линейками мобильных процессоров Intel.
Серия U (15 Вт)
Ядер/потоков | Базовая частота | Турбо | L2 | L3 | Вычислительных юнитов | Частота IGP | |
Ryzen 7 4800U | 8C / 16T | 1800 | 4200 | 4 МБ | 8 МБ | 8 CU | 1750 |
Ryzen 7 4700U | 8C / 8T | 2000 | 4100 | 4 МБ | 8 МБ | 7 CU | 1600 |
Ryzen 5 4600U | 6C / 12T | 2100 | 4000 | 3 МБ | 8 МБ | 6 CU | 1500 |
Ryzen 5 4500U | 6C / 6T | 2300 | 4000 | 3 МБ | 8 МБ | 6 CU | 1500 |
Ryzen 3 4300U | 4C / 4T | 2700 | 3700 | 2 МБ | 4 МБ | 5 CU | 1400 |
15-ваттные и 45-ваттные варианты — это один и тот же кремний. Просто в 15-ваттном варианте компания отключила часть областей на микросхеме (часть графики и др.), чтобы максимально снизить энергопотребление.
В серии U уровень 15 Вт чисто номинальный: на самом деле AMD говорит, что TDP настраивается в диапазоне от 12 Вт до 25 Вт, согласно потребностям OEM-производителя.
AMD удалось разогнать мобильные CPU до высокой тактовой частоты 4,2 ГГц в том числе благодаря продвинутой версии встроенной графики Vega, спроектированной на техпроцессе 7 нм.
Серия H (45 Вт)
Ядер/потоков | Базовая частота | Турбо | L2 | L3 | CU | Частота IGP | TDP | |
Ryzen 7 4800H | 8C / 16T | 2900 | 4200 | 4 МБ | 8 МБ | 7 CU | 1600 | 45 Вт |
Ryzen 7 4800HS | 8C / 16T | 2900 | 4200 | 4 МБ | 8 МБ | 7 CU | 1600 | 35 Вт |
Ryzen 5 4600H | 6C / 12T | 3000 | 4000 | 3 МБ | 8 МБ | 6 CU | 1500 | 45 Вт |
Один 35-ваттный процессор Ryzen 7 4800HS в таблице — эксклюзивная модель для компании ASUS. Якобы инженеры ASUS помогали AMD оптимизировать эту модель, чтобы добиться той же производительности, но с уменьшенным энергопотреблением. Так сказали в пиар-отделе ASUS. Но не совсем понятно, насколько эксклюзивный этот процессор, поскольку обычная 45-ваттная модель на аппаратном уровне тоже поддерживает режим пониженного TDP до 35 Вт, поэтому любой производитель может перевести CPU в этот режим и предлагать вариант на 35 Вт. Предполагают, что «эксклюзивна» здесь только литера 'S' в названии модели — её действительно имеет право использовать только ASUS.
C уменьшением техпроцесса микросхема становится компактнее, что означает уменьшение энергопотребления и/или увеличение быстродействия. Относительная производительность CPU на ватт выросла в два раза по сравнению с предыдущим поколением Ryzen 3000.
Новые CPU отличаются малым размером. Компания не опубликовала размеры и запретила журналистам измерять чип, но визуально он примерно вдвое больше одного десктопного чиплета Zen 2, площадь которого 74 мм 2 . Получается, что новый APU имеет размер примерно 148 мм 2 , то есть чуть больше 12х12 мм. Совсем мало для относительно мощного x86-процессора.
Опять же, в отсутствие независимых тестов остаётся верить производителю. AMD утверждает, что новый Ryzen 7 4800U (8 ядер, 16 потоков) на 90% быстрее в синтетическом бенчмарке Cinebench R20, чем 10-нм Intel i7 1065G7 (4 ядра, 8 потоков), самый быстрый процессор Ice Lake от Intel. В частности, он на 40% быстрее при перекодировании видео в Handbrake, на 49% быстрее при редактировании видео в Adobe Premiere, на 45% быстрее в программе для 3D-дизайна интерьеров Chief Architect и на 27% быстрее в PC Mark 10.
Сравнение производительности и энергопотребления Ryzen 7 4800H с процессорами Intel того же класса
Кроме того, что AMD упаковала на микросхему в два раза больше ядер, чем Intel, она также улучшила интегрированную графику в мобильном процессоре. Да, у них в графическом процессоре меньше ядер, но они должны быть быстрее, чем графические процессоры в серии Ryzen 3000. Встроенная графика Ryzen 4000 в некоторых случаях намного превосходит встроенные GPU от Intel. Например, в CS:GO система выдаёт 130 FPS против 102 FPS у Intel, а в Rocket League — 110 FPS против 80 FPS у Intel. В тесте 3D Mark Time Spy разница с Core i7-1065G7 составляет 28% в пользу AMD.
На своей презентации AMD представила «самый быстрый в мире» игровой ноутбук ASUS Zephyrus G14 с «эксклюзивным» процессором Ryzen 7 4800HS и графикой GeForce RTX 2060, это уместилось в 14-дюймовом корпусе весом около 1,6 кг.
Это первый на рынке 14-дюймовый ноутбук с графикой типа RTX 20ХХ, раньше её не удавалось втиснуть в маленький форм-фактор.
Ноутбуки на новых процессорах появятся в I кв. 2020 года, а до конца года AMD ожидает более сотни моделей.
Все процессоры поддерживают память LPDDR4X до 64 ГБ. Компания специально подчеркнула, что внутреннее соединение в чипах Infinity Fabric не привязано к тактовой частоте памяти. Это помогает чипу ещё сильнее снизить энергопотребление в периоды простоя. Компания также сообщила, что на 80% уменьшила задержку входа/выхода из состояния простоя отдельных ядер и других частей процессора. И это тоже позволяет более эффективно варьировать питание, что в итоге положительно отражается на энергопотреблении.
Вероятно, по причинам лимита на энергопотребление мобильные CPU поддерживают только шину PCIe 3.0, а не PCIe 4.0. Это напоминает казус, который недавно случился с компанией Intel. Она выпустила прототип SSD PCIe 4.0 и предложила разработчикам его протестировать.
Проблема только в том, что ни один процессор Intel не поддерживает PCIe 4.0. То есть Intel предлагает протестировать свой продукт на процессорах AMD, шутят в сообществе, намекая на долгую эпопею с внедрением PCIe 4.0 в процессоры Intel, которая постоянно откладывается.
AMD также представила два новых бюджетных процессора серии Athlon 3000. Это двухъядерные Athlon Gold 3150U и Athlon Silver 3050U, которые позиционируются как альтернатива процессорам Intel Pentium (по совпадению, те тоже называются Gold и Silver).
По информации AMD, эти процессоры могут обходиться пассивных охлаждением.
Новые видеокарты Radeon 5600 XT гармонично закрывают разрыв между Radeon RX 5500 XT и RX 5700. В самом деле, разрыв между ними был весьма заметный и по производительности, и по стоимости: $199 и $349. По мнению аналитиков, такая ситуация ставила AMD в невыгодное положение, потому что она ничего не предлагала в популярном сегменте $200-300, где доминируют карты Nvidia GeForce GTX 1660.
С этой целью AMD сейчас выпускает третье подсемейство Radeon RX 5000 — это Radeon RX 5600, которые появится в продаже с 21 января 2020 года. Модель RX 5600 XT анонсирована с рекомендованной розничной ценой $279.
В картах RX 5600 и RX 5600 XT установлена урезанная версия ведущего графического процессора Navi 10. Функциональность урезана таким образом, чтобы производительность немного превосходила GTX 1660. Это значит, что она примерно в полтора раза выше, чем у GTX 1060, если верить тестам в Apex Legends, Fortnite, Call of Duty: Modern Warfare и т.д.
Вот технические характеристики RX 5600 XT в сравнении с видеокартами старшего и младшего семейства.
Из таблицы видно, какие части GPU компания «вырезала», а какие оставила. Количество транзисторов и вычислительных юнитов осталось прежним. Таким образом, RX 5600 XT фактически сохранила большую часть «базовой» производительности RX 5700: на бумаге характеристики довольно близки к RX 5700.
Основным люстрациям подвергся интерфейс памяти: RX 5600 XT поставляется с 6 ГБ GDDR6 на 192-битной шине (вместо 8 ГБ 256-бит), а для самих чипов памяти заявлена пропускная способность 12 Gbps вместо 14 Gbps в RX 5700/5500. В результате у RX 5600 XT на 36% меньше пропускная способность памяти, чем у RX 5700, и составляет 288 ГБ/с. Это главное отличие RX 5600 XT от «старшей» модели.
Целевой рынок для RX 5600 XT — мейнстрим-геймеры, а карта позиционируется как наилучший выбор для игр 1080p, а это крупнейший сегмент игрового рынка, где Nvidia продала миллионы GTX 1060.
Новые RX 5600 XT составляют конкуренцию как GeForce GTX 1660, так и старым GTX 1060. Возможно, для AMD важнее всего убедить нынешних владельцев GTX 1060 сделать апгрейд именно на RX 5600 XT. Для этого нужно обойти GTX 1660 по показателям цена/производительность.
В целом, у AMD есть чёткая цель: свергнуть Nvidia на уровне 1080p. И теперь появилась видеокарта, с помощью которой это можно сделать.
Например сейчас в смартфона 8 ядер с частотой 2,2-2.7Ggh будут равны например Атлону 64+
Понятно что вот прям в лоб из-за архитектуры нельзя. Но по факту в кармане у нас 3-6 Гб памяти, 8 ядерный проц и маленький экранчик
Оценить 1 комментарий
сейчас относительно комфортно можно использовать мобильный процессор как терминал к удаленному рабочему столу, с внешним экраном.
Итог
Постепенно сокращается разрыв в производительности между смартфонами и компьютерами десятилетней давности, поэтому большинство задач, которые исполнялись на персональных компьютерах, теперь можно выполнять на смартфонах.
Разумеется возможно.
Сравните ладу калину с гусеничным экскаватором - кто быстрее пройдет трассу 10км.
У кого комфортнее в салоне.
Кто быстрее выкопает котлован глубиной 5метров.
Нифига подобного - трясет прилично при движении, несмотря на приличную звукоизоляцию более шумно чем в калине.
А если учесть разницу в цене примерно на порядок, то вообще удивительно почему там сиденье не кожанное, и панели не из красного дерева :)
В общем ездить в супермаркет за продуктами на японском экскаваторе менее удобно чем на калине, устаешь быстрее.
Ядра эти кукурузные, и одновременно не работают практически никогда, но сравнивать вполне можно. Например, бенчмарк GeekBench 4 вполне близкие к истине результаты дает, так как симулирует возможные в реальности типы нагрузки. Вот только с ОС незадача: Android заточен совершенно под другие задачи, софт там другой, оптимизация не всегда хорошая, да и механизмы управления электропитанием для экономии заряда снижают мощность. А вот если взять какой-нибудь Snapdragon 652 или Helio X20, накатить туда Линукс (хотя это сферические в вакууме условия, так как без костылей и плясок он туда со всеми дровами не встанет нормально) - получите примерно производительность связки Intel Core 2 Quad и GeForce 8600GTS, то есть игрового ПК 10-летней давности, или современного бюджетного ноута.
Будь в курсе последних новостей из мира гаджетов и технологий
Сравнение производительности современных смартфонов и компьютеров
Ни для кого не секрет, что за последние 10 лет телефоны сделали качественный скачок — если тогда они воспринимались в основном как звонилки, с крайне урезанным браузером и почти без возможности проигрывать видео, то сейчас это полноценные мультимедийные устройства с нормальными браузерами и плеерами, пакетом MS Office, играми, оснащенные камерами, способными снимать 4К видео — в общем, казалось бы, это полноценный ПК в кармане.
Это же мнение активно развивают и компании-производители: Apple продвигает iPad как замену ПК, Microsoft и Samsung представили док-станции, с помощью которых можно превратить смартфон в рабочее место. И поэтому у многих может сложиться впечатление, что по производительности смартфоны уже ничуть не хуже ПК (ну или хотя бы ноутбуков). Однако, забегая вперед — это далеко не так.
Разумеется, возникает вопрос — как сравнить производительность смартфонов, построенных на ARM-процессорах, и ПК, построенных на x86? Конечно, есть кроссплатформенные тесты типа GeekBench, однако их проблема в том, что их результаты крайне сильно зависят от оптимизации бенчмарка под ту или иную архитектуру или даже процессор — к примеру, GeekBench не видит кэш L3 у процессоров Apple, а ведь он достаточно серьезно влияет на скорость вычисления. Поэтому нам нужен бенчмарк, который использует «понятные» всем процессорам команды, которые никак не зависят от системы — и на эту роль хорошо подходит Linpack, который меряет FLOPS.
Что же такое FLOPS? Это единица измерения производительности устройства, показывающая, сколько операций с плавающей запятой в секунду оно может сделать. Операции с плавающей запятой происходят «внутри» процессора и никак не зависят от системы, а только от быстродействия самого процессора. И второй плюс — в отличие от высокоуровневых бенчмарков, тестирующих отдельно процессор и отдельно видеокарту, никто не мешает вычислить производительность и того, и другого во FLOPS.
Увы, нормального Linpack под iOS я не нашел (есть один, но он не поддерживает х64-вычисления, что, разумеется, скажется на производительности). А вот под Android он есть, и поддерживает х64 — можно его бесплатно скачать в Google Play. Для тестов был взят практически топовый по современным меркам Snapdragon 820, и его результат — порядка 2.7 GFLOPS:
Тут, разумеется, возникает вопрос — это много или мало? Увы — это мало: к примеру, Intel Core i3-7100U, низковольтный современный процессор от Intel, набирает порядка 40 GFLOPS. Сравнимый с Snapdragon 820 результат (3.2 GFLOPS) набрал Pentium 4 на 3.4 ГГц:
То есть топовые смартфоны имеют тот же уровень производительности, что и топовые ПК 2004-2005 годов. Отсюда опять же возникает вопрос: почему на таком слабом по современным меркам процессоре Android работает вполне себе шустро? Тут все просто — Android изначально оптимизировали под слабые устройства, и поэтому никаких проблем с быстродействием нет. Ровно также на Pentium 4 летала Windows XP — эта ОС могла работать на процессорах с частотой в 300 МГц, то есть на порядок ниже. Это же касается и мобильных браузеров — они работают в масштабе 1:2, а то и 1:3 — то есть реальное разрешение в браузере будет не 1920х1080, а 640х360 — поэтому опять же нет никаких тормозов.
Теперь давайте на минутку представим, что в телефоне действительно стоит Pentium 4 (вообще говоря — предположение вполне себе верное: если программа под ПК требует процессор определенной производительности, то оптимизированная под мобильные ОС версия программы с тем же функционалом вряд ли будет иметь меньшие системные требования). Что из современного софта мы сможем запустить?
- Microsoft Office 2016 — требуется 1 ГГц процессор и 1 ГБ ОЗУ. У нас же 3 ГГц и 3-6 ГБ ОЗУ, так что проблем с запуском нет, более того — офисный пакет от MS уже был несколько лет назад как портирован.
Второй миф, который запустила Nvidia больше 5 лет назад на презентации своего процессора Tegra 2 — это игры «консольного уровня». Что самое забавное — с тех пор каждый производитель счел своим долгом на презентациях говорить, что вот сейчас мы точно достигли уровня консолей. Только вот вопрос — каких?
В одном из самых мощных смартфонов современности, Apple iPhone 6s, стоит видеочип PowerVR GT 7600, производительность которого, если судить по сайту AnandTech, составляет 115 GFLOPS:
В iPhone 7 стоит чип GT 7600 PLUS, который является разогнанной версией 7600, то есть его производительность составляет 130-140 GFLOPS. Ближайшая из относительно современных видеокарт с такой же производительностью — Nvidia GT 610:
Чтобы было понятнее — это видеокарта-затычка пятилетней давности, охлаждаемая пассивно и стоящая на данные момент меньше 2 тысяч рублей. От середнячка предыдущего поколения видеокарт Nvidia — GTX 960 — она отстает в 15 раз, а производительность в современных играх аховая: GTA 5 идет в 800х600 на минимальных настройках с 25-30 fps, Witcher 3 в 1024х768 опять же на минимальной графике выдает 7-10 fps. Консоли предыдущего поколения, PlayStation 3 и Xbox 360, выдают порядка 220-250 GFLOPS, то есть они вдвое мощнее графического процессора в iPhone 7! В итоге получается, что топовые мобильные видеочипы имеют производительность между PlayStation 2 и 3, то есть уровень видеокарт 2004-2005 года. Поэтому предел мечтаний — игры того времени, что мы и видим: под мобильные ОС с хорошей графикой были портированы GTA вплоть до San Andreas (2004), Half-Life 2 (2004), Titan Quest (2006).
Что же в итоге? А в итоге топовые смартфоны и планшеты имеют уровень производительности компьютеров 2004-2005 года, поэтому говорить о полноценной работе и играх на них просто смешно: их предел это мультимедиа и серфинг в интернете, а все рассказы производителей о том, что планшеты и смартфоны заменят ПК — увы, просто байки.
Samsung
Корейской компании принадлежит линейка чипсетов Exynos, которые незначительно уступают процессорам Qualcomm в производительности и энергоэффективности. Зато последние модели этих чипов имеют встроенный нейропроцессор для обработки фото в процессе съёмки. Благодаря этой технологии снимки со смартфонов Samsung по качеству автоматической постобработки часто превосходят конкурентов на других процессорах при схожих модулях камер.
Давайте рассмотрим на примере Samsung Galaxy Note 20 Ultra. На российский рынок поставляются модели на процессоре Exynos, а на американский и азиатский — на Snapdragon. Первые при сравнении качества снимков выделяются более высоким качеством.
А можно ли сравнивать разные архитектуры?
Полноценное сравнение процессорных архитектур крайне затруднительно, и у меня нет идей, как это грамотно можно сделать. ARM принадлежит к типу RISC, а x86 к CISC. За счет меньшего числа команд и меньшего количества блоков ARM-чип должен выполнять отдельные команды быстрее и энергоэффективнее. Но как только речь заходит о выполнении сложных функций, под которые у x86 есть заготовленные аппаратные блоки и наборы команд, ARM будет курить в сторонке. Но это в теории.
А еще есть разные операционки, разные компиляторы. И мне кажется, разработчики Geekbench слегка забили на все это, упростив все до мониторинга выполнения системой каких-то типовых задач, например декодирования jpg или сборки закэшированных веб-страниц. При этом код этих задач они старались оптимизировать для каждой системы отдельно.
В итоге счастливый владелец последнего айфона может с гордостью сказать, что его смарт способен так же быстро открывать фотки из галереи, как и топовая пятигигарцовая «печка» от Intel. Но делать более серьезные заявления Geekbench уже не позволяет. Впрочем, для большинства бытовых ситуаций этого вполне достаточно.
Больше деталей по их тестам можно найти вот в этом pdf.
Dimensity
Устройство с Dimensity 1100 подойдёт любителям мобильных игр, не желающим сильно тратиться на смартфон с процессором Snapdragon. Процессор устанавливают в Vivo S10 и S12, Xiaomi Poco X3 GT и Realme Q3 Pro.
После выхода iPhone 11 с SoC Bionic A13 в очередной раз возникло желание сравнить его производительность с ПК. Пару лет назад эппловские чипы уже обошли средний сегмент ноутбуков. И поскольку там прогресса в производительности практически нет, новый карманный гаджет должен сейчас обойти уже всю ноутбучную братию и хорошенько «покусать» настольные системы.
Во многом обошел. Покусал. Детали под катом.
Изучая мнения о том, кто быстрее (смартфоны или ноутбуки), самым распространенным оказался вариант: «как смартфон за 60 тыс. может быть медленнее ПК, стоящего дешевле?» Правда, эти мнения высказывались не на Хабре. А вот технически подкованные люди наоборот вопрошали, мол, как кроха с TDP в 3-5 Вт может обойти монстров с TDP 65 Вт и более, при том, что производятся они по близким техпроцессам?
Образовались два разных лагеря. Сам я, будучи по первому ВО инженером-системотехником, принадлежу ко второму. И на вопрос о ваттах у меня есть ответ. Но давайте перейдем к сути дела.
Snapdragon
В 2020 году Qualcomm представила флагманский чип Snapdragon 888 на 5 Нм, состоящий из 8 ядер и работающий на частоте до 2,84 ГГц МГц. Он работает с графическим ядром Kryo 680, который справляется с самыми требовательными играми. Во втором квартале 2021 года процессор разогнали до 2,995 ГГц, а остальные параметры остались прежними.
Позже в том же году инженеры Qualcomm представили новую линейку флагманских чипсетов — Snapdragon 8 Gen 1. Процессор создан по техпроцессу 4 Нм и имеет 8 ядер. Максимальная частота — 3 ГГц. Работает вкупе с графическим ускорителем Adreno 730, который также разработан Qualcomm и отвечает за обработку графики. Особенно его производительность важна в играх. Если нужен смартфон с мощным процессором в 2022 году, стоит присмотреться к гаджетам с чипом Snapdragon 8 Gen 1 на борту. Среди них Realme GT 2 Pro, Xiaomi 12 и 12 Pro, OnePlus 10 Pro и другие.
Частота работы процессора
Из-за того, что почти все процессоры для смартфонов 2021 года имеют по восемь ядер, ключевым параметром, влияющим на их производительность, является частота. Она определяет, сколько импульсов чипсет совершает за единицу времени в процессе работы. Чем выше частота, тем больше операций выполняет гаджет. При этом есть логичная закономерность — более производительные чипсеты быстрее разряжают аккумулятор.
Более энергоэффективными являются смартфоны, процессоры которых имеют ядра разного класса. Также они не всегда работают на максимальной частоте. Она может подстраиваться под текущие задачи. Например, при веб-сёрфинге чипсет может работать на частоте 200-300 МГц, а в играх возрастать до 2,5 ГГц и более, в зависимости от мощности SoC.
Например, в 2015-2016 годах использовались чипсеты Snapdragon 415, Snapdragon 425 и Snapdragon 435, которые работали на частоте 1,4 ГГц. В 2021-2022 годах во флагманы устанавливают топовые процессоры Snapdragon 888+ и Snapdragon 8 Gen 1, рабочая частота которых достигает 3 ГГц.
Apple
Производительность процессоров смартфонов Apple всегда была на высоте. Каждый год компания выпускает новое поколение чипсетов, устанавливая их в свои новинки — iPhone и iPad. В устройствах других брендов процессоры Apple не встречаются. С каждым поколением производитель совершенствует техпроцесс, уменьшая нанометры, а также повышает частоту работы ядер.
Kirin
Kirin 9000 по производительности не отстаёт от флагманского Snapdragon 888, но нуждается в более мощном охлаждении под нагрузкой. В повседневном режиме он заслуживает звание одного из самых энергоэффективных чипов. Работает на частоте до 3,13 ГГц и создан на 5 Нм техпроцессе. Чипсет устанавливают в смартфоны Huawei Mate 40 и Huawei 50.
Техпроцесс или на что влияют нанометры
При сравнении процессоров смартфонов нужно учитывать не только частоту и количество ядер, но и техпроцесс, по которому изготовлен чипсет. Его определяют нанометрами, а в технических характеристиках однокристальной системы этот параметр обозначают как «Нм». Чем современнее чипсет, тем меньшая цифра стоит перед этой маркировкой, то есть процессор 7 Нм гораздо эффективнее, чем 14 Нм.
Числовым значением обозначают размер каждого транзистора. Чем он компактнее, тем больше их удастся разместить на одинаковой площади, и тем выше будет общая производительность смартфона. При этом маленькие транзисторы меньше нагреваются и экономнее расходуют заряд батареи под нагрузкой.
Exynos
Exynos 2100 — это самый свежий на сегодняшний день чип от Samsung, созданный на 5 Нм техпроцессе и состоящий из 8 ядер с максимальной частотой 2,9 ГГц. Работает с графическим ядром Arm Mali-G78 и устанавливается в такие смартфоны корейского производителя, как Galaxy S21, S21+ и S21 Ultra. По эффективности в требовательных играх этот чип уступает конкуренту Snapdragon 888 на 10% при идентичных настройках графики. Это приведет к небольшой просадке FPS, но с учетом большого запаса мощности чипсета это будет почти незаметно.
Преимущество Exynos 2100 в наличии дополнительных ядер для обработки фото и позиционирования смартфона в пространстве. Автоматическая постобработка позволяет ИИ улучшать качество создаваемых снимков, а лучшее позиционирование обеспечивает более точную и быструю навигацию.
Результаты тестов
Первое – Apple крута, и за последние пару лет она увеличила отрыв от Qualcomm и Samsung с их лицензионными и допиленными армами.
Второе – уровень производительности топовых смартфонов в офисно-потребительских задачах сравнялся с продвинутыми ноутбуками и хорошими офисными ПК (см. оговорки ниже).
Третье – одноядерная производительность. Именно она отвечает за отзывчивость интерфейса и быстроту работы приложений, основная масса которых плохо приспособлена к распараллеливанию.
Какой линейкой будем мерить
Сравнивать производительность будем в кроссплатформенном тесте Geekbench 5, эмулирующем работу реальных пользовательских задач типа архивации, шифрования. Насколько легитимно сопоставлять в нем разные платформы – хороший вопрос. Поднимем его чуть ниже. А сейчас лишь скажу, что создатели теста усиленно на это напирают:
Этим тестом пользуюсь периодически. Но результаты для данного поста взял из официальных чартов. В них создатели помещают усредненные значения из того, что попадает к ним в базу от пользователей. Чаще всего такие результаты оказываются слегка заниженными, ведь пользователи – не профессиональные тестеры. У них во время теста в фоне может работать какое-нибудь ПО, или включен режим энергосбережения. Впрочем, нас это не волнует. Крайние нижние значения там и так наверняка отбрасываются. Вдобавок у меня нет цели получить прецизионные данные. Достаточно обрисовать некую общую картину.
Количество ядер процессора
Процессор для смартфона называют также однокристальной системой. Он представляет собой электронную схему, выполняющую функции целого устройства и размещенная на общей интегральной плате. В технических параметрах каждого SoC указывают количество его ядер. Каждое из них выполняет определённый поток команд. Чем ядер больше, тем лучше чипсет справляется с многопоточностью и тем он производительнее.
Почти все современные процессоры для смартфонов состоят из восьми ядер. При этом не все восемь ядер процессора имеют равную производительность. Компании, выпускающие однокристальные системы, устанавливают несколько кластеров — один, два или три. Они задействуются при разных задачах:
- Слабые. К таким относят просмотр видео, веб-сёрфинг и телефонные разговоры.
- Обычные. Использование камеры для съёмки фото или видео.
- Производительные. Обработка видео, игры, работа с нейросетями.
Разделение на кластеры требуется для повышения энергоэффективности. Чем выше частота работы процессора, тем быстрее садится батарея. Соответственно, для решения слабых задач используются менее производительные, но более энергоэффективные ядра.
Наиболее распространены двухкластерные системы. В одном кластере обычно содержатся более производительные ядра, а во втором менее мощные, но энергоэффективные. Подобное разделение позволяет смартфону уверенно справляться с поставлеными задачами и экономить заряд батареи — в зависимости от ситуации подключаются ядра из определенного кластера.
HiSilicon
Эти процессоры принадлежат компании Huawei, для гаджетов которой они и предназначены. Также эти чипы устанавливают в устройствах Honor. Процессоры HiSilicon не отличаются рекордной производительностью, но славятся энергоэффективностью — очень экономно расходуют заряд батареи. Например, в смартфоне Huawei Nova 8 установлен аккумулятор на 3800 мА·ч, что по современным меркам немного. Благодаря процессору HiSilicon Kirin 820 заряда батареи хватает на два дня использования гаджета при средних нагрузках.
Читайте также: