сравнение процессоров телефонов и компьютеров

Процессоры в мобильных гаджетах — какие бывают и что лучше

Содержание

Содержание

На рынке десктопных процессоров все достаточно понятно — здесь лидерство делят компании Intel и AMD. Если же говорить о мобильных процессорах, то тут все несколько сложнее. Каждый из брендов предлагает свои модели, причем некоторые из них эксклюзивно стоят только в конкретных гаджетах. Мы расскажем о ведущих производителях мобильных процессоров и рассмотрим их ассортимент.

В чем разница между мобильными и десктопными процессорами?

Если не вдаваться в многочисленные технические особенности, то главным отличием можно назвать архитектуру.

Архитектура — это совокупность принципов построения, общая схема расположения элементов на кристалле и схема взаимодействия ПО с чипом.

В десктопных моделях используется архитектура x86/x64, однако инженерам так и не удалось добиться требуемой энергоэффективности, несмотря на все попытки. Процессоры потребляли слишком много энергии из-за необходимости дополнительных преобразований, поэтому не подходили для мобильной техники. В итоге разработчики предложили использовать новую архитектуру — RISC (reduced instruction set computer) вместо существующей CISC (complex instruction set computing).

В CISC-архитектуре каждая команда имеет свой формат и длину, из-за чего процессору требуется больше времени и ресурсов на обработку. В RISC-архитектуре команды имеют не только общую длину, но и формат. Благодаря этому процессоры на RISC более энергоэффективны, быстрее обрабатывают команды и требуют меньшего объема ОЗУ, что делает их практически идеальным кандидатом для мобильной электроники.

Развитием RISC занялась компания ARM Limited, которая представила усовершенствованную архитектуру под названием ARM. Стоит отметить, что эта компания не только создает собственные вариации процессоров, но и предоставляет лицензии на свои разработки. В итоге на базе предоставленных ARM ядер крупные бренды создают авторские топологии и фирменные процессоры, о которых мы и поговорим далее.

Apple

Разрабатывать процессоры с собственной топологией компания Apple начала лишь в 2010 году, презентовав свой первый iPad. Модель процессора A4 построена на ядре ARM Cortex-A8 и стала началом всей линейки, которая продолжается до сегодняшнего дня. Кстати, в смартфонах первого поколения до iPhone 4 в Apple использовали микропроцессоры от Samsung.

С 2010 года Apple выпустили более 15 моделей в линейке, каждая последующая была усовершенствованием предыдущей и, как правило, устанавливалась в новой модели iPhone или iPad.

Компания Apple была одной из первых, кто понял все преимущества RISC-архитектуры в мобильном сегменте. В паре с ОС собственной разработки инженерам удавалось выпускать одни из самых мощных моделей, которые на 50–100 % обгоняли по производительности топовые продукты других брендов.

В среднем с каждым новым поколением процессоров Apple удавалось наращивать производительность от 1,3 вплоть до 2 раз.

Более того, в определенных тестах процессоры серии A не уступают в производительности десктопным моделям, показывая схожие или даже лучшие результаты. Мощнейшим прорывом можно назвать Apple M1 — это система на кристалле ARM-архитектуры, которая используется уже не только в iPad Pro, но и последних MacBook.

За графику в мобильных процессорах до A11 отвечали ускорители от PowerVR, а, начиная с A11, инженеры Apple ставили собственное GPU, но используя лицензированное ПО.

Компанию Apple без преувеличения можно назвать одним из лидеров в области мобильных процессоров. Многолетний опыт и подгонка «железа» под операционную систему позволяют получать высочайшие результаты. Однако процессоры от Apple устанавливаются исключительно в технику этого бренда.

Qualcomm

Конкуренцию «купертиновцам» составляют инженеры из компании Qualcomm — одной из крупнейших фирм по разработке и исследованию беспроводных средств связи и систем на кристалле. В частности, компания известна процессорами линейки Snapdragon. Производство первых SoC фирма начала в 2007 году, предоставляя процессоры для HTC, Acer, Asus, LG, Huawei и других брендов. В период с 2007 по 2012 годы были созданы четыре поколения моделей S1–S4 по техпроцессу 28 нм и больше.

В поколениях до S4 архитектуру разрабатывали на базе собственных ядер, которые являются модифицированными версиями ARM-Cortex.

С 2013 года компания представила пять основных линеек своих процессоров, нацеленных на разные классы устройств:

Источник

Сравнение производительности ПК и смартфонов, включая iPhone 11

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.

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.

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.

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.

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.

К чему вообще эти сравнения?

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.

Источник

Почему некорректно сравнивать мощность смартфона и настольного ПК

Большинство людей (и даже некоторые крупнейшие технообзорщики) постоянно сравнивают между собой смартфоны и ПК. Многие ошибочно полагают, что оба этих класса устройств работают по одному и тому же принципу. Казалось бы: у смартфона 8 ядер процессора, 8 Гб оперативной памяти – всё, как у настольного собрата, но данное сравнение является в корне некорректным.

Сравнивать мощность этих типов устройств – всё равно что сравнить гоночный автомобиль с экскаватором, кто из них мощнее? Нельзя сказать, что начинка того, или иного устройства лучше (или хуже), они просто сделаны для разных целей: экскаватор никогда не победит на гоночном треке, а спортивный автомобиль не сможет выкопать траншею. Для мобильного процессора наиболее важными являются энергопотребление, компактность и нагрев, а уже потом – производительность.

Для настольного ПК всё ровным счетом наоборот – сначала достигается высокая производительность, а уже потом решается вопрос с охлаждением. Кроме того, процессор для ПК построен на базе совершенно другой архитектуры, а также имеет большой объем кеш-памяти и огромное количество различных вспомогательных технологий, которые позволяют значительно ускорить выполнение некоторых типов задач.

Что же будет, если установить процессор от ПК в смартфон? – Абсолютно ничего. Процессоры для ПК имеют повышенное энергопотребление и не смогут работать от аккумулятора смартфона. А если представить, что может – тогда, скорее всего, телефон начнет плавиться прямо у вас в руках, т.к. процессоры для настольных ПК нуждаются в качественном охлаждении, а в тесном корпусе смартфона это невозможно.

Существует такая универсальная единица измерения производительности – FLOPS. Она отображает количество операций с плавающей запятой в секунду. Таким образом, в замере не учитывается ни архитектура, ни операционная система, ни что-либо еще, а только голая вычислительная способность процессора в секунду. Так вот, Snapdragon 820 имеет производительность в районе 3.2 GFLOPS, что приблизительно равно старенькому Intel Pentium 4 на 3.4 Ггц (2004 года). И не стоит забывать, что процессоры для ПК, как ранее уже было сказано, умеют использовать дополнительные технологии, направленные на повышение производительности, что в реальной эксплуатации делает их еще мощнее. Смартфоны, в свою очередь, умеют использовать технологию, которая для улучшения автономности задействует только энергоэффективные ядра.

Источник

ПК прощай, смартфон в добрый путь?

Александр Носков

О том, как смартфоны побеждают персональные компьютеры, попутно «убивая» развитую игровую индустрию при помощи посредственных продуктов.

Глядя на экран своего смартфона и видя быструю и красивую работу приложений, рядовой обыватель часто задается вопросом: «А зачем мне ноутбук? И так хорошо». Обычный гражданин не ездит по командировкам, не пользуется специализированными программами, такими как бухгалтерский учет, MS Office и подобными, до которых никому нет дела в свободное время. Действительно, львиная доля наших обращений к умному устройству, так или иначе, связана с общением или потреблением развлекательного контента, куда входят игры, чтение, просмотр видео или прослушивание музыки. Большинство этих задач легко решаются с помощью манипуляций одной руки, в которой и лежит смартфон, а в случае ноутбука нам понадобятся ровная гладкая поверхность (чтобы его система охлаждения могла забирать воздух) и стул, что также комфортно в большинстве случаев. Пользоваться ноутбуком можно и с рук, но это так же неудобно, как пользоваться смартфоном, который лежит на столе. Если подразумевается, что пользователю необходимо «убить» время, и нет соединения с сетью, то никак не обойтись без запуска игры в жанре «стратегия», и тогда проявляется преимущество смартфона по одной простой причине – ему не нужны дополнительные устройства ввода, такие как мышь и клавиатура. На стороне ноутбука экран большей диагонали, который подразумевает лучший стратегический обзор в игровых сценах, меньшую усталость глаз. Осенью прошлого года ряд преподавателей западных вузов провели знаковые и очень массовые опыты на 37 000 волонтерах, большинство из которых были студентами. Над студентами часто проводят опыты, гуманные и не очень, и, положа руку на сердце, часто у них нет возможности от них отказаться. Так случилось и в этот раз, а целью исследования был ответ на вопрос, как быстро подопытный вводит текст при помощи экранной клавиатуры своего смартфона. Результаты были поразительны, особенно в тех случаях, когда пользователь держал смартфон обеими руками и печатал большими пальцами.

При таком методе средним результатом оказался ввод 38 слов в минуту, что всего на 25% медленнее, чем в среднем при использовании компьютерной клавиатуры (35-65 слов в минуту). При этом в отчете отмечается, что количество быстрых (более 100 слов в минуту) десктопных пальчиков сокращается год от года. Время сгладило разницу между смартфоном и ноутбуком, они стали одинаково удобны, каждый в своем классе, одинаково хорошо выполняют желания рядового обывателя, а программисты добились настоящих чудес по адаптации интерфейсов кроссплатформенных приложений, снижая необходимый минимум опыта для комфортного управления столь разными устройствами. Можно ли говорить, что граница общения и потребления контента между этими устройствами теперь пролегает по позвоночнику? Исходя из личных предпочтений пользователя, в каком именно положении туловища он соприкасается с миром технологий, лежа или сидя, на велосипеде или на пароходе. Пожалуй, что да, ведь во всем остальном его потребности будут удовлетворены одинаково. Но есть одно «но» …

Мозг человека обладает критическим мышлением, он непременно захочет найти лучший вариант, чтобы за единицу времени выполнить больше полезной (как он считает) работы с меньшими энергозатратами, чем при использовании альтернативного метода. Этот принцип существования нашего интеллекта невозможно обойти приобретенными в течение жизни навыками, такими как «здравый смысл» и «логическое мышление», «хорошо и плохо», которые, в теории, должны помешать индивиду сунуть два пальца в электрическую розетку (на самом деле, не справляются, приоритет не тот). Наше сознание обязательно найдет, что с чем сравнивать, в лоб столкнет две умозрительные концепции, если между ними есть хоть что-то общее. И по этой причине в наши головы закрадываются крамольные мысли и желания, такие как сравнение производительности смартфона и ноутбука, смартфона и игровой приставки. Не в силах отказаться от этого желания, мы сами для себя объясняем это как «интересно». Это бесполезное (с точки зрения неработающего здравого смысла) «интересно» особенно ярко проявляется в роликах YouTube, которые набирают миллионные просмотры, демонстрируя забавную дребедень. И правда, какой смысл сравнивать производительность конкретного приложения на разных платформах, если мы не можем на конкретной платформе запустить приложение, написанное для другой? Такое сравнение ничего не изменит в IT-отрасли, которая управляется финансовыми интересами производителей. И это влияние страшно.

Почему смартфоны мешают росту производительности ПК?

Говоря о производительности смартфонов, ПК и консолей, стоит уточнить, что некий базовый минимум уже достигнут. Решительно на любом устройстве уже можно сыграть партию в шахматы, посмотреть кино в HD, послушать музыку без потери качества (форматы Lossless), с комфортом погулять по WEB-страницам и доблестно выступить в онлайн-холиваре за правое дело (всегда). Эти потребности уже давно перестали заставлять нагреваться заднюю крышку смартфона или бешено крутиться вентилятор в системном блоке. Единственная сфера, куда еще стоит стремиться, где есть что улучшать – это игры с элементами присутствия (настоящая физика внутриигровых объектов, виртуальная реальность, ИИ персонажей) и фотосъемка. Последний пункт будет окончательно решен с появлением пользовательских радиофотонных обозревателей пространства (РОФАР) лет через 40, а развитию игровой производительности мешает спрос.

Очень популярным примером негативного и корыстного вмешательства в эволюционные процессы является история игр серии Crysis. В те времена (2007 год) «младшими» устройствами, с которыми сравнивали флагманскую графику персонального компьютера, были консоли Xbox 360 от Microsoft и PlayStation 3 от Sony. Игра Crysis была одной из первых написанных на движке Cryengine 2, поддерживала 64-битные системы и DirectX 10. Увы, консоли того времени не могли обеспечить производительность, достаточную, чтобы соответствовать хотя бы минимальным требованиям для запуска таких игр. И именно в этот момент, мне кажется, и произошел надлом всей отрасли, когда финансовая заинтересованность победила естественный процесс эволюции и рост производительности всех пользовательских ЭВМ. Следующим решением, вызванным уже сугубо меркантильными интересами, стал выход игрового движка Cryengine 3, который, по признанию многих разработчиков, по своей сути был упрощенной, где-то даже «кастрированной» версией своего предшественника. Абсолютным позором стало событие выхода игры Crysis 2, написанной на движке Cryengine 3. По сравнению с первой игрой на момент выхода в продолжении была вырезана поддержка x64 и DirectX10, HD-текстуры, была сокращена дальность отрисовки объектов и даже сами игровые уровни стали меньше по площади. Было сделано все, чтобы игра смогла работать на консолях, устаревших к тому времени более чем полностью. Первый Crysis на консолях вышел почти одновременно со своим продолжением, в 2011 году, и тоже был переписан на Cryengine 3.

Несмотря ни на что, так называемая группа неустановленных лиц, называющая себя «консольщиками», доказывала всем и каждому, что на Xbox 360 Crysis выглядит даже лучше, чем на FHD-мониторе игрового ПК, но верить им нельзя. В качестве аргумента они любили приводить сравнение двух изображений, в которых FHD-разрешение скриншота ПК ужималось до родного рендера Xbox 360 1280х800 пикселей.

Случилась вышеуказанная «деградация» игровых стандартов в угоду консольной игровой индустрии, которая приносила в тот момент львиную долю доходов всего «игропрома». До тех печальных событий относительно производительности персональных компьютеров худо-бедно, но еще действовал закон Мура, их производительность удваивалась каждые два года или была близка к этому. Консольная индустрия нарушала этот ход вещей в силу долгой разработки новых устройств (комплектующие успевали устаревать к анонсу), в силу притяжения на свою сторону огромных капиталов, которые делали политику разработчиков консолей и игр решающей на всем рынке. Так было, пока место консолей по прибыльности не заняли смартфоны, а считать этот момент, наверное, правильно с 2011 года, с выхода и громкого провала игровой приставки PlayStation Vita.

Если говорить о смартфонах, то мы не встретим в Google Play ни одного игрового приложения, которое хоть как-то могло бы конкурировать с консольными и компьютерными по качеству картинки. Да, на первый взгляд они выглядят сравнимо, но это вызвано маленькой диагональю экрана смартфона (и планшета), а поэтому мы не видим очень сильно упрощенную графику.

Меньшая диагональ экрана делает необязательным применение технологий сглаживания, мы не заметим «лесенку» на ГГ и окружающих объектах. Мы не заметим отсутствия HD-текстур в мобильной версии, ведь на таком удалении от «монитора» они все равно бы слились в серую «кашу». Равнозначно это касается качества отражений и теней, всех тех вещей, которые требуют роста производительности процессора и видеокарты вслед за ростом разрешения экрана. Анатомическим особенностям человека (размер кистей рук) и фокусу восторженных «консольщиков» с отображением FHD-картинки в HD-телевизоре обязаны мобильные игры современности своим успехом. Согласно отчету статистического агентства SUPERDATA, игровая отрасль в 2019 году заработала 120.1 миллиарда долларов США, из которых 64.4 миллиарда приходятся на мобильные игры, 29.6 миллиарда – на ПК-игры и только 15.4 миллиарда приходятся на консоли. Ответить на вопрос, почему потребитель предпочитает играть на смартфоне в простые «рогалики» и «шарики», а не в шикарные ААА-проекты, можно очень просто – это вопрос денег. Цена современного игрового ПК в полном понимании этого слова запросто может начинаться от 200 000 рублей, только за одну видеокарту придется выложить около 70-80 000 рублей (NVIDIA GeForce RTX 2080). Тогда как убивать врагов в PUBG Mobile на крохотном экране смартфона можно и за 5 500 рублей. Деньги пользователей перетекают в руки производителей смартфонов и разработчиков мобильных игр, а сидящие на полуголодном пайке Intel, AMD и Nvidia не могут уже удивлять мир каждые полгода.

Смещение приоритетов

Зависимость любителей поиграть на смартфоне, монетизированная с помощью мобильных платформ, привела к обратному от стимулирования роста производительности электроники эффекту! Если раньше большинство игр создавалось на ПК и для ПК, а только потом путем упрощения и отрезания всего чего можно попадала на консоли (кроме эксклюзивов), то теперь основной целевой платформой разработки является смартфон. На обратном ходу может выйти версия для ПК или консоли со всеми вытекающими последствиями. Последствиями я называю примитивную мультяшную графику и простой игровой процесс, не заставляющий задумываться.

Достаточно зайти в любой электронный магазин игр, чтобы увидеть существующее положение дел – в верхних строчках рейтинга пока еще держатся добротные ААА-проекты, но уже совсем близко к ним подобрались «казуалки», которые в зависимости от обложки могут называть себя стратегиями или гонками, РПГ или логическими, и нет им числа. Законы так называемого свободного рынка гласят, что спрос рождает предложение, и в современной реальности можно наблюдать, как спрос на бесплатные или очень дешевые игры и платформы для них уничтожает сам смысл наращивания производительности потребительских устройств старого толка, таких как консоли и ПК, для запуска новых игр невиданной красоты и глубины.

Немного статистики

Известный ресурс Statista с 2007 года ведет статистику продаж электроники и подключенных к сети устройств, которые находятся на руках у пользователей.

Начиная с 2011 года можно наблюдать рост количества продаж смартфонов, который фактически прекратился по достижении отметки 1.5 миллиардов штук в год и находится в этом положении по сегодняшний день.

Количество подключенных к сети смартфонов от года к году растет незначительно, что лишний раз говорит о том, что спрос на смартфоны практически подошел к своему пределу. Внушительное количество «смартфонов онлайн», которое сейчас составляет 3.8 миллиарда штук, – это приговор для ПК всех видов и размеров.

Согласно данным Statista, в 2019 году было продано 73 миллиона настольных ПК на базе Windows и 13 миллионов на OS X. На фоне полутора миллиардов (проданных за это же время смартфонов) 86 миллионов выглядят как прыщик на теле тяжелоатлета.

В денежном выражении ситуация пропорциональна количественной, становится вероятным сценарий, при котором слова «десктоп», «ноутбук» и «консоль» скоро станут устаревшими, о них начнут слагать легенды и песни.

Заключение

В данном материале хотелось указать, помимо прочего, почему не имеет никакого смысла сравнивать производительность смартфона и ПК, хотя это и очень интересно. Для решения такой задачи понадобится взять штурмом крупный сетевой магазин электроники, запереться в нем и часы напролет запускать популярные приложения на ассортименте, держа в руках секундомер. Чего в реальной жизни нельзя представить. Если рассматривать победу смартфона над классическими ЭВМ, то она уже состоялась, игровая индустрия из-за этого деградировала, и г-н Григорович заработает на S.T.A.L.K.E.R. 2 копейки в сравнении с тем, если бы он выпустил игру наподобие «Найди смешарика» с внутриигровыми покупками. Инвесторы нацелены на самый большой рынок электроники, рынок смартфонов, а значит, комплектующие для наших ПК будут стоить дороже с каждым годом. Стриминговые игровые сервисы, призванные хоть как-то поддержать архитектуру x86 на плаву, по числу клиентов даже близко не стоят с количеством десктопов на руках, и их будущее до сих пор выглядит сомнительно. Увы, но игрового пирога на всех не хватит и в живых останется только один.

Друзья, расскажите свою историю, отказались ли вы от домашнего ПК или консоли в пользу хорошего смартфона или только задумываетесь над этим?

Источник