За что отвечает процессор в вашем смартфоне
Очень часто при выборе смартфона многие не обращают внимание на процессор, а ведь он очень важен. Вы смотрите на экран, фотографируете, слушаете музыку, печатаете сообщение другу или отправляете SMS — за всё это прямую ответственность несёт процессор. Так давайте же поймём, чем данная аппаратная часть так важна и за что же она отвечает.
Snapdragon 865 — процессор нового поколения от Qualcomm
Не так давно были представлены процессоры Snapdragon 865, Snapdragon 765, Apple A13 Bionic, Exynos 990 и Kirin 990. Это процессоры нового поколения, которые будут устанавливаться во все смартфоны 2020 года. Производители нам говорят, что они стали мощнее, производительнее. Но что понимается под этим словом? Ассоциация с тем, что игры будут иметь более привлекательную графику и работать быстрее, не очень полна. Конечно, это одна из главных целей, но, увы, есть много других причин ценить процессор вашего аппарата.
Какие процессы контролирует чипсет/процессор?
Центра́льный проце́ссор (ЦП; также центра́льное проце́ссорное устро́йство — ЦПУ; англ. central processing unit, CPU, дословно — центральное обрабатывающее устройство) — электронный блок, либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера. Иногда называют микропроцессором или просто процессором.
Внутри чипсета располагается ряд важнейших компонентов смартфона. Основным можно назвать ЦПУ — именно он отвечает за все вычисления и работает с памятью устройства. Далее по важности можно выделить графический чип, который отвечает за обработку информации и её преобразования в формат, пригодный для отображения на экране смартфона. Мобильным процессорам свойственно иметь ISP-чип отвечающий за обработку изображений, поступающих с камер устройства.
Также процессор с недавнего времени стал включать в себя AI-чип, который отвечает за обработку вычислений, связанных с машинным обучением (нейросетями). В чипсет также встраивается модем, основная задача которого — обеспечить качественную связь и быстрый интернет. Ну и, конечно, звуковой чип, от него напрямую зависит качество звука.
Чего стоит ждать от процессоров в 2020 году?
Процессоры 2020 года станут мощнее
Зная модель процессора пользователь может примерно понимать не только возможности, связанные со скоростью работы устройства, но еще и то, какую камеру аппарат может получить и какого качества могут быть снимки. По модели процессора можно понять максимально поддерживаемую оперативную память. Всё это позволяет еще на этапе анонса процессоров примерно понять, какими возможностями будут обладать устройства нового поколения.
Так, например, Galaxy S20, по слухам, получит камеру на 108 Мп, но это, как вы заметили, не предел. ЖДём 200-Мп решения? Предлагаем обсудить этот вопрос в нашем Телеграм-чате.
Проблемы, с которыми сталкиваются производители
Главной проблемой процессоров является тепловыделение/энергопотребление. Как правило, речь идёт о цифре в 5 Вт. Каждый год производители придумывают способы увеличить мощность чипсета, чтобы при этом не увеличилось его пиковое тепловыделение. Не так давно начали прибегать к использованию тепловых трубок, так как 5 Вт всё же больше показателей старых процессоров. Например, тепловыделение Snapdragon 800 составляет 3 Вт.
Многие приобретают старые устройства на флагманских процессорах по той же цене, что и новые аппараты на современных чипсетах. Как правило, новые телефоны оказываются слабее прошлогодних флагманских решений. Однако стоит учитывать, что новые чипсеты предлагают более быструю скорость Интернета, лучшую обработку изображения камеры, более качественный звуковой чип. Поэтому не всегда прошлогодние флагманы лучше новых среднебюджетных аппаратов, и это стоит учитывать при выборе устройства.
Новости, статьи и анонсы публикаций
Свободное общение и обсуждение материалов
Современное общество постепенно начинает привыкать к тому, что мультипликационные фильмы уже не являются контентом для детей. В сети существует огромное множество мультиков, предназначенных для взрослого человека и насыщенных сложным сюжетом. Примеров тому множество: Время приключений, Гравити Фолз, Самурай Джек и многие другие. А что, если я скажу, что современные мультфильмы можно создавать самостоятельно? Для этого вам не понадобятся глубокие знания в области кинематографа. Это может сделать каждый, начиная от ребенка шести лет и заканчивая взрослым дяденькой, перевалившим за сорок.
За последние пару лет рынок смартфонов в мире достиг своего рода баланса. Он стабилизировался, а утечка пользователей с одной платформы на другую стала происходить не так массово и часто. В некоторых странах, например, в США количество продаваемых iPhone и Android-устройств и вовсе примерно одинаковое. Вот только лояльность к бренду куда выше у тех, кто пользуется телефоном с нарисованным на нем яблоком. Они не только готовы покупать все новые устройства Apple, но и куда более свято верят в компанию, чем те, кто пользуется Android-устройствами. Сам этот факт давно не был ни для кого секретом, но только сейчас мы получили еще немного информации в качестве ответа на вопрос, почему так происходит.
Современные автомобили напичканы электроникой. Одних датчиков там десятки, а что говорить про современное оборудование: Bluetooth-модули, освещение и прочее. Этой начинкой автомобили напоминают смартфоны: они становятся умнее, распознают объекты на неосвещенных участках дорог. Производители даже умеют блокировать определенные функции автомобилей в зависимости от комплектации. В общем, с уверенностью можно сказать, что автомобили потихоньку превращаются в смартфоны.
Источник
Чипсеты для планшетов и чипсеты для смартфонов: в чём различия?
Я уже давно обратил внимание, что планшетов на чипсетах Qualcomm довольно мало. Apple – это отдельная песня, она использует свои решения. Samsung чаще всего выпускает два варианта практически каждой модели: один без LTE с собственными чипсетами Exynos, второй – с LTE и чипсетами Qualcomm. Sony, пожалуй, одна плотно «сидит» на Qualcomm. А вот остальные… Остальные, то есть производители планшетов и смартфонов рангом поменьше, ранее в основном использовали чипсеты Rockchip, Allwinner, Amlogic и MediaTek.
Однако к 2014 году три первых производителя практически «отошли от дел»: как мне не раз рассказывали представители компаний, предлагающих чисто китайские планшеты под своими брендами, им надоели нестабильный уровень качества, кривой софт, высокое энергопотребление (на что регулярно жаловались в прямом смысле обжегшиеся пользователи) и прочие «подводные камни», разобраться с которыми китайские инженеры Rockchip, Allwinner и Amlogic в принципе не могли.
Что касается Qualcomm, то ответ на вопрос «почему всё-таки не Qualcomm?» звучит практически всегда одинаково: «Дорого!». Кроме того, желания работать с небольшими производителями устройств у этой большой американской корпорации нет. Ей нужны птицы высокого полёта – Sony, Samsung, LG и так далее. Другой момент: разработчики планшетов в неофициальных беседах утверждают, что с Qualcomm работать довольно трудно – её чипсеты «заточены», прежде всего, под смартфоны, и «переоптимизировать» их под планшет не всегда удаётся. Разумеется, я заинтересовался: что это значит – «переоптимизировать»? Для ответа на этот вопрос требовалось понять, в чём же различия между платформами для смартфонов и для планшетов в принципе. Однако сравнительные таблицы, обширно представленные в той же «Википедии», ответа на этот вопрос не давали. Раз так, то выход один – обратиться к знающим парням, непосредственно связанным с разработкой планшетов. Что и было сделано.
Начну с того, что понимать под словом «платформа» одну лишь микросхему в наше время в корне не верно. Планшет – комплексное решение, куда входит и набор аппаратных компонентов (чипсет с процессором, графикой, беспроводными модулями и пр.), и набор драйверов для прочих аппаратных компонентов, и сборка Android, и даже в большинстве случаев ещё и системная плата. Например, у тайваньской компании MediaTek есть две чётко разделённые линейки платформ – одна для смартфонов (индексы начинаются на «6»), вторая – для планшетов (на «8»). Если сравнить топовые решения с 8 ядрами – MT6592 и MT8392 – то по спецификациям и «цифрам» они окажутся одинаковыми. Но первое предназначено для «умных телефонов», второе – для «таблеток».
MT8392 кажется близнецом MT6592, но различия между ними есть
Различия между ними в следующем. MediaTek активно применяет концепцию «законченного платформенного решения». То есть такого, в котором производителю устройства предлагается не просто чипсет и ПО, а ещё и референс-дизайн системной платы. Так вот конструкция плат с чипсетами для смартфонов и планшетов разнится, и весьма значительно. Смартфоны компактнее планшетов, а значит, компоновка платы должна быть более плотной.
Кроме того, у планшетов в подавляющем большинстве случаев более ёмкие аккумуляторы (скажем, если у среднего смартфона – 2500 мАч, то у среднего планшета – от 4000 и больше). Однако заряжать их пользователям, разумеется, хочется за те же пару часов, что и в случае «умных телефонов». Поэтому чипсет MediaTek MT8392 оптимизирован под более мощные зарядные устройства – чтобы планшет заряжался быстро, но без ущерба для ресурса батареи. Это особенно важно именно в ситуации с планшетными компьютерами, так как у смартфонов чаще всего съёмные аккумуляторы, а вот у «таблеток» в 99,9% случаев – встроенные.
Далее идут различия в наборе драйверов – причём, прежде всего, касающихся работы с экраном. В смартфонах обычно используются дисплеи с разрешением 2560х1440, 1920х1080 или, например, 1280х720 точек, то есть формата 16:9. А вот в планшетах всё несколько иначе: 2560х1600, 1920х1200 и 1280х800. Поэтому наборы драйверов, идущие в комплекте с MediaTek MT6592 и MT8392, различаются. Есть, конечно, «мсье, любящие извращения» – они пытаются делать планшеты на MT6592, пытаясь взять часть драйверов из пакета для MT8392. Работают такие устройства приемлемо, но… В данном случае от глюков пользователь совсем не застрахован.
Наконец, сборки Android, предлагающиеся MediaTek в комплекте с MT6592 и MT8392, также несколько различаются. Например, в случае MT8392 реализована возможность отображения всего интерфейса, включая рабочий стол, и в вертикальном, и в горизонтальном режиме. Потому что планшеты обычно эксплуатируют и так, и так. Интерфейс раздела «Настройки» также совсем иной – просто потому, что экраны планшетных компьютеров больше (от 7 дюймов и выше), и в их случае логично сделать это меню с двумя колонками, а не с одной, как у смартфонов. Таких вот различий множество – достаточно покрутить в руках смартфон на MT6592 и планшет на MT8392.
Оформление раздела «Настройки» в планшете (слева) и в смартфоне
Насколько я могу судить, Qualcomm столь чёткого «разделения» не предлагает, и именно поэтому небольшие и сравнительно небольшие игроки рынка планшетов всё чаще отдают предпочтения решениям MediaTek. Просто потому, что с решениями тайваньского производителя проще работать. И, как следствие, готовые продукты получаются быстрее и дешевле для конечного потребителя. Мои источники называют цифру в 20-30% – именно настолько ниже временные затраты при создании планшета на «железе» MediaTek.
Конечно, временные затраты можно компенсировать человеческим ресурсом – читай, огромной командой разработчиков; однако, она есть только у грандов рынка – той же Samsung, а также Sony и, скажем, HTC. А вот те, у кого ни времени, ни людей нет, останавливаются на чипсетах MediaTek. Помимо небольших производителей, на решения MediaTek всё чаще обращают внимание те, у кого, может быть, и хватает ресурсов – просто компании умеют считать деньги – Lenovo, Acer, ASUS, Alcatel. Кстати, уже две недели вовсю эксплуатирую планшет Alcatel OneTouch Hero 8 D820 на MediaTek MT8392 – на редкость приятное и быстрое устройство. Подробнее о нём – в другой раз.
Alcatel OneTouch Hero 8 D820
Такая вот ситуация с различиями между чипсетами для смартфонов и планшетов. Во время изучения этого вопроса я в очередной раз убедился, что в сфере высоких технологий всё точно так же, как и в жизни: одинаковые с виду вещи могут оказаться совершенно разными. Да, отдельные компоненты MT6592 и MT8392 унифицированы, но вот «комплектация» (речь прежде всего о ПО) каждого из этих решений имеет свои уникальные особенности. И именно она («комплектация») делает эти чипсеты максимально подходящими для устройств конкретного типа.
Источник
Битва чипсетов: Kirin или Snapdragon — что лучше?
При покупке Android-смартфона каждый пользователь пытается найти самый лучший вариант в своей ценовой категории, сравнивая сильные стороны, дизайн и технические характеристики устройств. Однако в последнем случае у некоторых могут возникнуть проблемы, связанные с обилием производителей чипов и их моделей, на базе которых работают современные смартфоны. Если вы тоже запутались в выборе — сохраняйте материал в закладки. Мы сравнили два самых популярных мобильных чипсета и готовы ответить на весьма рациональный вопрос — какой же все-таки лучше.
Что представляет собой чипсет в смартфоне?
Сердцем мобильных гаджетов является так называемая Система на Кристалле, или же System-on-a-Chip (далее SoC). Это плата, на поверхности которой располагаются центральный процессор с его ядрами, графический ускоритель, контроллеры оперативной и постоянной памяти и беспроводные модули связи. Также могут встречаться и дополнительные ядра, служащие для работы нейронных сетей, например.
Таким образом, чипсет в смартфоне или планшете является самой важной составляющей — именно от установленного чипа будет зависеть производительность, стабильность и энергоэффективность устройства в первую очередь.
Почему именно Kirin и Snapdragon?
Помимо сравниваемых в данной статье производителей мобильных чипов, в настоящее время существует еще несколько компаний, таких как Apple Ax, Samsung Exynos и MediaTek (MTK). На их фоне преимущества Kirin и Snapdragon разглядеть несколько проще, и вот почему: чипами Apple Ax снабжаются только устройства от Apple на базе iOS, а сравнивать SoC для разных операционных систем не совсем корректно. MediaTek и Exynos установлены на гораздо более малом количестве смартфонов, из-за чего на подобных устройствах зачастую хромает оптимизация ОС, ее стабильность и энергопотребление.
В случае со Snapdragon, ситуация противоположная — чипы от Qualcomm Inc. стоят на огромном количестве мобильных гаджетов от умных-часов до ноутбуков. В связи с отличным качеством, передовыми технологиями во флагманских решениях и высокой популярностью, у смартфонов на Snapdragon сбои в работе ПО случаются крайне редко. Этот факт положительно сказывается на работе как бюджетных, так и флагманских устройств.
SoC Kirin разрабатывает компания HiSilicon Technologies по заказу бренда Huawei&Honor. И в отличие от Samsung Exynos, китайская компания активно работает над улучшениями как в аппаратной, так и софтверной направлениях. Huawei самостоятельно оптимизирует свое ПО под свои же чипы, из-за чего смартфоны этого бренда показывают себя с наилучшей стороны.
Преимущества HiSilicon Kirin
Чипы, производимые для Huawei, не являлись выдающимися вплоть до 2018 года. Даже у флагманских устройств были проблемы с подсистемой памяти, высоким потреблением энергии и слабым графическим ускорителем. Но уже в конце прошлого года вышел Kirin 980, который получил множество значимых изменений. Среди них стоит выделить архитектуру Dynamic Core, позволяющую использовать несколько типов ядер. Так, для серфинга в интернете используются слабые и энергоэффективные ядра, а для требовательных игр подключались остальные, производительные ядра с повышенной частотой и напряжением. Это помогло избавиться от высокого энергопотребления при повседневном использовании.
Достоинства Qualcomm Snapdragon
На момент выхода конкурента от Huawei лучшим решением от Qualcomm являлся Snapdragon 855. Процессор не имел поддержки 5G сетей, уступал в работе нейросетей и не мог опередить Kirin 990 в CPU и GPU тестировании. Однако этому есть логическое объяснение — Snapdragon 855 вышел раньше своего оппонента.
Для конкуренции с более мощными чипами с поддержкой 5G сетей Qualcomm представила второй за год SoC под названием Snapdragon 855 Plus. Новинка получила обновленные модуль связи и Kryo ядра, построенные на базе тех же топовых Cortex A76, но с увеличенной частотой. Производительность графического ядра возросла на 15 %. Так как Kirin получает обновления лишь раз в год, компания Qualcomm смогла сравняться с HiSilicon, выпустив обновленную версию своего чипа.
Даже в случае со Snapdragon 855 Plus, Kirin 990 оказался немного лучше в одноядерном тесте CPU. Чего не скажешь о мультипоточном режиме работы, где даже 855 чип от Qualcomm практически не уступает Kirin 990.
Таким образом, как Qualcomm, так и Kirin разрабатывают отличные чипы для мобильных устройств. Результаты тестов показывают, что чипы, производимые для Huawei&Honor, составляют серьезную конкуренцию смартфонам на базе Qualcomm. Кроме того, пониженная стоимость производства чипов Kirin также отражается и на стоимости конечных смартфонов.
Что лучше для игр?
Говоря о графических ускорителях, Qualcomm никогда не уступает своим конкурентам в тестировании GPU. Обусловлено это наличию ускорителей Adreno, которые обладают более высокой производительностью и энергоэффективностью в сравнении с ускорителями Mali, использующимися в чипах Kirin и MediaTek. Из-за высокой популярности Adreno, разработчики при создании игр используют более совершенные API, что лучше сказывается на оптимизации. Но, как следствие, графические ускорители Adreno дороже своих конкурентов.
Графика от Mali имеет меньше шейдерных блоков, менее внушаемые показатели GFlops в производительности. Также ускорители хуже справляются с распределением нагрузок на графические ядра. Единственное, чем Mali удивляет — высокая тактовая частота графических ядер, которая положительно сказывается в части игр. Но отсюда вытекают проблемы с повышенным потреблением энергии и рабочими температурами ядер. Главным преимуществом графики Mali является ее стоимость.
Если вам важна игровая производительность смартфона, то Adreno, использующаяся в чипах Qualcomm, будет намного предпочтительнее. Mali, как более доступная альтернатива, подойдет для людей либо совершенно не интересующихся тяжелыми ААА-играми, либо играющих довольно редко.
Вердикт
Среди обозреваемых сегодня производителей чипов нельзя выделить лучшего — каждый чип хорош в определённых ситуациях. Если вы хотите получить максимально технологичное железо за более доступную стоимость — флагманский Kirin отлично подойдет. Если же вы используете смартфон в том числе и для игр — более оптимальным решением станет Qualcomm от 600 серии.
Источник
Краткий экскурс об устройстве процессоров современных смартфонов
Краткий экскурс об устройстве процессоров современных смартфонов
Процессор или же чипсет, иначе говоря система на чипе (SoC), неотъемлемая часть любого устройства, будь то робот пылесос или умные колонки. В этой статье мы более подробно разберем, что такое система на чипе, но при этом постараемся рассказать так, чтобы было понятно любому рядовому пользователю.
На рынке мобильных устройств существует десятки различных процессоров. И это не привычные процессоры, которые устанавливаются в ПК. SoC или же система на чипе содержит в себе память, различные блоки обработки, модемы и многое другое и все это распаяно на одной небольшой плате.
Система на чипе — сердце вашего смартфона
Подобная схема объединения важных компонентов на одной печатной плате значительно помогает в удешевление производства смартфона, а также способствует наилучшему энергопотреблению. К процессору (SoC) впоследствии подключаются остальные компоненты смартфона.
Приведу небольшой список модулей, которые установлены в системе на кристалле.
На сегодняшний день, мобильные процессоры построенные на архитектуре ARM, выполнены по 7-нм техпроцессу, но уже сейчас ведется освоение производства полупроводников по 5-нм техпроцессу.
Кто производит мобильные процессоры
На сегодняшний день главным производителем мобильных процессоров является Qualcomm. Следом идет Mediatek и Samsung, а также Huawei, которые в скором времени из-за санкций США прекратят разработку и производство фирменных процессоров Kirin.
Итак, Qualcomm выпускает мобильные процессоры для флагманов, среднячков и бюджетных смартфонов. Флагманские процессоры представляют линейку Snapdragon 8xx. Процессоры среднего сегмента входят в 600-ю и 700-ю серию. Некоторые из этих чипов могут иметь постфикс с 5G или с буквой “G”, первое обозначение означает поддержку сетей пятого поколения, буква “G” в название чипа означает что он заточен под игры. Процессоры начального уровня относятся к 400-й серии.
Samsung также производит чипсеты для различных сегментов. Флагманская серия относится к 900-й серии, последний процессор Exynos 990, он установлен в Galaxy S20/ Note 20. В бюджетных смартфонах устанавливают процессоры с номером Exynos 7904 и Exynos 9610
Процессор — за что он отвечает и для чего нужен
Центральный процессор или же система на чипе в простонародье называют просто процессором. Он разработан и спроектирован так, чтобы выполнять гибкий круг задач. Процессор в первую очередь отвечает за работу системы Android и приложений внутри ОС.
Кроме того, он отвечает за синхронную работу других чипов на печатной плате. ЦП на борту для обработки данных имеет блоки прогнозирования, регистров и исполнительных блоков. Грубо говоря они отвечают за просчет сложных математических алгоритмов. Регистры содержат биты данных или указатели на память, часто в 64-битных форматах данных.
Мобильные процессоры сейчас по большей части построены на архитектуре ARM, эта платформа сейчас занимает огромный рынок и семимильными шагами вытесняет архитектуру x86. Всеми известная компания Apple уже вовсю начинает переход на своих знаменитых компьютерах Mac и ультрабуков MacBook на собственные процессоры Apple Silicone, которые в свою очередь основаны на ARM архитектуре.
Процессоры на архитектуре ARM на данный момент выпускаются либо с восемью ядрами, из которых чаще всего два производительных и шесть энергоэффективных ядер, предназначенных для повседневных задач. Например в Snapdragon 865 используется схема 1+3+4, из которых первое ядро Cortex-A77 на частоте 2.84 ГГц, три ядра Cortex-A77 на частоте 2.42 ГГц и четыре ядра Cortex-A55 на частоте 1.8 ГГц. В обновленной версии Snapdragon 865+ инженерам удалось достигнуть 3,4 ГГц на старшем ядре.
Графика и все что с ней связано
За графику и отрисовки графического интерфейса в свою очередь отвечает графический ускоритель (графический процессор). В смартфонах по понятным причинам он не такой же, как в привычных ПК.
Графический адаптер служит для тех задач, под которые центральный процессор либо не предназначен, либо для для тех, где ГП справится в разы быстрее. Например, в параллельных задачах, в то время как ЦП подходит для последовательных, ГП способен обработать огромное количество информации выводимое на экран смартфона.
Чем лучше процессор тем лучше фотографии
Ни для кого не секрет, что качество фотографии зависит не только от сенсора, линз и софта, но и от мощности процессора и блока обработки изображения. Вспомним Google Pixel 4, этот смартфон получил всего одну камеру, но при этом за счет флагманского процессора и фирменного гугловского процессора обработки фото, качество фотографий до сих пор на голову выше чем у многих смартфонов.
Для чего нужны блоки нейронной обработки
Блоки нейронной обработки уже вовсю внедряют в системы на чипах. Нейронные процессоры служат для обработки математических алгоритмов, расчетов и служат для работы нейронный сетей. NPU разработаны так, чтобы выполнять задачи связанные нейронными сетями намного быстрее чем классический ЦП. Они используют собственную память, не обращаясь в оперативную, для того чтобы ускорить выполнение работы.
Во-первых, нейронные сети в смартфонах используются для обучения операционной системы, ОС учится запоминая поведение (использование смартфона) пользователя. Смартфон учится, запоминая ваше поведение, какие приложения вы используете, как часто вы запускаете ту или иную программу. Во-вторых, машинное обучение используется для достижения лучшего качества фотографии. Это еще одна причина по которой флагманы Huawei стали так круто фотографировать, все благодаря прокаченному NPU в Kirin 990.
Заключение
Системы на чипе по большому счету становятся сегодня все сложнее. С каждым годом появляются отдельные чипы для обработки конкретного алгоритма, будь то нейросеть или обработка снимка. Балом по-прежнему будет править архитектура ARM, а глобально будет меняться только техпроцесс.
Источник
