Android-приложения работают лишь на одном ядре — правда или вымысел?

Когда у меня появился первый компьютер, никому даже и в голову не могло прийти спросить, сколько ядер у его процессора. Однако прошло совсем немного времени, и появились двухъядерные процессоры, затем четырехъядерные и так далее. То же самое достаточно быстро случилось со смартфонами, однако не все понимают, для чего процессору смартфона иметь 8 ядер. Более того, многие считают, что Android-приложения для своей работы используют только одно ядро. Гэри Симс из Android Authority разобрался в этом вопросе и опубликовал свое объяснение.

Чип

Первое, что следует знать о мобильных ARM-процессорах, это то, что в восьмиядерных процессорах используется как минимум две разные архитектуры ядер. В современном 64-битном восьмиядерном процессоре будут использованы высокопроизводительные ядра Cortex-A72 вместе с энергоэффективными ядрами Cortex-A53. Такое сочетание называется big.LITTLE, и это отличает ARM-процессоры от тех, что используются для компьютеров. 8-ядерный процессор в смартфоне используется не для высокой производительности, а ради энергоэффективности. Если мы это запомнили, тогда можно идти дальше.

Как используются многоядерные процессоры

Если нагрузить компьютер одной задачей, он отлично с ней справится, однако так в современном мире не бывает. И на компьютеры, и на смартфоны сваливается несколько задач одновременно, поэтому в сердце операционной системы, включая Android, сидит планировщик. Планировщик решает, каким задачам, в каком порядке и количестве будет уделено время процессора. Все планировщики разработаны по-разному и могут отдавать приоритет определенным типам задач.

Cortex-A72

Если устройство работает на процессоре с несколькими ядрами, это позволяет планировщику отправлять одну задачу на первое ядро, а другую — на второе. Чем больше ядер процессора, тем больше процессов смогут выполняться одновременно. Однако может ли многоядерный процессор помочь решить одну задачу быстрее? Может, если задача подразумевает разбиение. Программы бывают однопоточными и многопоточными. Однопоточные программы не могут извлечь никакой выгоды от использования многоядерных процессоров, в то время как многопоточные программы приспособлены разбиваться на разные задачи, которые могут выполняться одновременно на разных ядрах.

Как это происходит в случае с Android

Android, можно сказать, создан для использования многоядерных процессоров, так как порой даже для выполнения однопоточной программы системе требуется запустить дополнительный процесс, что отчасти делает ее многопоточной. Помимо этого, есть большое количество задач, которые нужно одновременно выполнять, например, синхронизация. Однако перейдем вплотную к приложениям. Созданы ли они для работы с многоядерными процессорами?

Гэри Симс провел несколько тестов и не нашел ни одного приложения, которое использовало бы все 8 ядер на 100%. Так и должно быть, ведь, как мы помним, 8-ядерные процессоры применяются ради энергоэффективности. Система выбирает подходящую комбинацию ядер и, когда требуется нагрузка, подключает высокопроизводительные ядра, а когда есть возможность сэкономить энергию, в ход идут энергоэффективные. Однако в некоторых случаях работают и те и другие.

Тесты

Для того чтобы проверить, как используются ядра процессора при выполнении различных приложений, Гэри Сименс создал программу, считывающую эти данные. Затем он протестировал несколько приложений на устройстве с четырехъядерным Snapdragon 801 и на устройстве с восьмиядерным Snapdragon 615. Совместно с Робертом Триггсом из Android Authority были созданы графики работы ядер этих двух процессоров с одним и тем же приложением.

chrome-4-1

chrome-4-2

Первым на тест отправился браузер Chrome. Если бы эта программа являлась однопоточной, стоило бы ожидать постоянной нагрузки двух ядер с периодически появляющейся активностью остальных. Однако большую часть времени Chrome использовал все четыре ядра.

chrome-8-1

chrome-8-2

В случае с восьмиядерным Snapdragon 615 браузер Chrome большую часть времени использовал 7 ядер, иногда 8, а иногда 6 или 4. Так как Snapdragon 615 — это big.LITTLE-процессор, то и ядра его используются иначе. Вы можете видеть на графике, как растет нагрузка на одном ядре в то время, как она падает на другом.

Chrome — многопоточное приложение, а что с остальными? Точно таким же образом были проверены приложения Gmail, YouTube Riptide GP2 и Temple Run 2. Игра Temple Run 2 нагрузила только одно ядро, однако при запуске на процессоре MediaTek нагрузка была равномерно распределена. Остальные приложения подтвердили чистоту эксперимента с Chrome. Была также прослежена работа AnTuTu, и на графике четко видно, как искусственно создается нагрузка на все ядра процессора.

Antutu

Вывод

Если вы еще когда-нибудь услышите, что Android-смартфону не нужен восьмиядерный процессор и что приложения используют одно ядро, знайте — это не так. Как используются ядра процессора во время работы приложений, вы могли видеть на графике. И думаю, вы запомнили, что 8-ядерные процессоры используют в смартфонах не для рекордного быстродействия, а для разумного использования ресурсов, давая возможность находить компромисс между мощностью и энергоэффективностью.

По материалам Android Authority

Теги
Лонгриды для вас
Калибровка аккумулятора
Почему не нужно калибровать батарею на Андроид

Аккумулятор – это единственный компонент любого смартфона, который является расходным материалом. Год-два, и он теряет способность накапливать энергию так же, как раньше. В результате время автономной работы устройства снижается, а само оно либо теряет в производительности, либо, если нет специального защитного механизма, начинает периодически выключаться при перепадах напряжения. Поэтому логично, что многие хотят отсрочить наступление этого момента и в первую очередь берутся за калибровку аккумулятора. Разбираемся, почему это абсолютно бесполезно.

Читать далее
Пеленгация
Смартфоны Samsung можно будет найти без интернета как iPhone

Несмотря на то что iPhone появились на рынке раньше, чем любой другой Android-смартфон, пользователи аппаратов на базе ОС от Google всегда насмехались над своими оппонентами. Их искреннее веселье вызывал стабильный, как они говорили, недостаток функций iOS. Ведь когда дорогостоящий телефон не умеет записывать видео, как iPhone 3G, это повод если не для смеха, то по крайней мере для искреннего удивления. Но – уж не знаю, как так вышло – все самые полезные функции, почему-то всегда появлялись сначала на iPhone, а потом благополучно копировались производителями Android-смартфонов.

Читать далее
Игры
Лучшие игры для Android от первого и третьего лица

Пришло время снова поговорить об играх для смартфона. На этот раз в список попали лучшие игры от первого и третьего лица, которые могут быть как однопользовательскими, так и многопользовательскими. Большая часть из них доступна как для Android, так и для iOS. В списке будет много игр в жанре Battle Royale, а ”по-умному” это называется FPS и TPS. Все они относятся к шутерам и способны затянуть не на один час игрового процесса. Мы часто рассказываем об играх для смартфона и некоторые из сегодняшних примеров уже попадали в другие подборки, но это не повод для того, чтобы не вспомнить добрым словом хорошие игры.

Читать далее
2 комментария Оставить свой
  1. Аноним

    Умная и полезная статья

  2. Kattus

    Познавательного, спасибо.

Новый комментарий