Двойная польза 8- и 10-ядерных процессоров смартфонов

Процессор современного смартфона порой обладает большим числом ядер, чем процессор настольного компьютера. Означает ли это, что производительность такого смартфона выше, чем у компьютера? Нужны ли процессору смартфона 8 или даже 10 ядер? Существует точка зрения о том, что столько ядер процессору не нужно. Особенностью процессоров телефонов является то, что не все его ядра обладают одинаковой тактовой частотой. К примеру, все цилиндры автомобильного двигателя обладают одинаковой емкостью. И это полностью все меняет. 8-ядерные процессоры, такие как Qualcomm 615, Qualcomm 810 и Samsung Exynos 7420, располагают двумя различными наборами ядер.

Android

Android

Четыре ядра — высокопроизводительны, и еще четыре — потребляют меньше энергии. Когда необходимо выполнять такие повседневные задачи, как проверка электронной почты, потребности в высокой производительности процессора нет. Гэри Симс (Gary Sims) в своей заметке «Why 8 and 10 CPU cores in smartphones are a good idea – a lesson from the kitchen» поясняет, почему такой подход не лишен смысла, а также знакомит читателей с теми инженерными и маркетинговыми причинами, по которым происходит переход к производству 8- и 10-ядерных процессоров, несмотря на то что производительность умного телефона они не повышают.

В случае наличия двух наборов ядер, Android обращается к тем, которые наиболее эффективно справятся с задачей. Сетевые соединения характеризуются большим временем простоя и ожидания по сравнению с реальным выполнением задач. А если вы начали играть в игру, то тут потребуются высокопроизводительные ядра.

Техническая польза

Подобный подход к распределению задач известен под названием «разнородные вычисления» («heterogeneous computing»). В этом случае не все ядра одинаковы. Чтобы подобный подход работал, планировщику операционной системы необходимо понимать то, что ядра обладают разными характеристиками, и передавать задачи ядрам в зависимости от этих характеристик.

Модель разнородных вычислений ARM называется big.LITTLE (большое.МАЛЕНЬКОЕ). 8 ядер набора big.LITTLE подразделяются на два кластера. Один кластер содержит четыре ядра Cortex-A57 или Cortex-A72. Эти мощные ядра обладают высокой вычислительной способностью. Второй кластер состоит из ядер Cortex-A53, которые также являются 64-битными, достаточно работоспособными, но более энергоэффективными, поскольку они характеризуются более низкой тактовой частотой. Производители чипов не ограничиваются моделью 4+4. Они могут создавать и иные конфигурации, например 2+4 (двухъядерный набор Cortex-A57 и четырехъядерный A53), как в Snapdragon 808.

Так и на кухне — в процессе приготовления пищи используется та посуда и те инструменты, которые наилучшим образом справятся с задачей. Нет необходимости жарить в кастрюле, если есть сковородка.

В смартфонах увеличение числа ядер процессора не предназначено для увеличения общей производительности устройства, как в настольных компьютерах. Если у компьютерного процессора 8 ядер, то он производительнее четырехъядерного. А повышенное число ядер смартфона увеличивает энергоэффективность девайса.

Если говорить о MediaTek X20, то этот 10-ядерный процессор предназначен для того, чтобы на 30% усовершенствовать энергопотребление по сравнению с рассмотренным двухкластерным дизайном. В процессоре два ядра с высокой производительностью, четыре — со средней, и еще четыре — с низким энергопотреблением. Этот процессор позволяет достичь значительного снижения энергопотребления на таких простых задачах, как загрузка веб-страниц, просмотр видео или использование Facebook.

На самом деле, смартфон не может использовать в рамках одного сценария более трех ядер, отмечает обозреватель Forbes Патрик Мурхед (Patrick Moorhead). Вопрос лишь в том, какие именно ядра использует операционная система? Если бы все ядра были одинаковыми, у операционной системы не было бы выбора.

Если ваш смартфон располагает двух- или трехкластерной архитектурой big.LITTLE, то использоваться будут ядра, наиболее подходящие для выполняемой задачи. Наиболее мощный набор станет использоваться только на самых требовательных к производительности задачах. В остальных случаях предпочтение будет отдаваться более энергоэффективному набору процессорных ядер с менее высокой тактовой частотой. Таким образом, производители чипов экспериментируют над подбором оптимального баланса между производительностью и энергосбережением.

Маркетинговая польза

Android

Что же касается Intel, то она не располагает процессорами с разнородными вычислениями и может предложить для смартфонов как максимум архитектуру 4 x86. Только в этом случае энергоэффективность процессоров остается приемлемой. Компания стремиться стать значимым производителем процессоров для смартфонов и даже предлагает вендорам девайсов свои процессоры почти бесплатно, отмечает Гэри Симс. А это значит, что другим производителям необходимо важное маркетинговое преимущество перед Intel. Им становятся 8- и 10-ядерные процессоры. Поэтому модель big.LITTLE решает не только энергосберегающую, но и маркетинговую задачу. В 2015 году смартфонов с 8-ядерными процессорами стало больше, и среди них есть весьма интересные.

Считаете ли вы модель big.LITTLE полезным инженерным решением или она вскоре выйдет из моды? А может быть, ее смысл скорее маркетинговый? Есть ли перспективы у 10-ядерных процессоров и позволит ли X20 компании MediaTek сделать свои чипы более часто используемыми вендорами девайсов?

Теги
Лонгриды для вас
Galaxy S21
Samsung уже получила разрешение на продажи Galaxy S21. Каким он будет?

Странное дело, но почему-то именно смартфоны Samsung, а не Nexus или Google Pixel, всегда считались прямыми конкурентами iPhone. Несмотря на кардинально отличающиеся платформы, на базе которых они работали, пользователей это совершенно не смущало. Всё-таки и Samsung, и Apple – это технологические гиганты, их смартфоны – одни их самых дорогостоящих на рынке. А то, что их сроки службы, запланированные производителями, отличаются почти вдвое, никого особенно не смущало. Поэтому Galaxy S21, который выйдет только в следующем году, уже рассматривается как непосредственный конкурент iPhone 12. Жаль, что ничего интересного от новинки, скорее всего, ждать не стоит.

Читать далее
Вот это да! Huawei остановила производство флагманских смартфонов из-за санкций США

Санкции, которые США наложили на Huawei, кажется, не оказали на компанию того влияния, на которое рассчитывали американцы. Нет, конечно, запрет на использование сервисов Google ударил по продажам, но китайцам удалось предложить пользователям альтернативу. В результате падение спроса оказалось не таким ощутимым. Ведь, если посмотреть на российскую статистику, то становится очевидно, что смартфоны Huawei по-прежнему пользуются популярностью. Вот только, как оказалось, отсутствие сервисов Google – это ещё не самое страшное.

Читать далее
Игровые смартфоны в этом году могут остаться без процессора

Мы уже привыкли к тому, что Qualcomm выпускает версии своих процессоров два раза в год. Сначала выходит версия, а уже примерно через полгода доходит дело до обновления, которое выходит как версия ”Plus”. Обычно ее разбирают смартфоны, которые выходят во второй половине года. Например, есть ощущение, что OnePlus специально подгадывает время выхода своих моделей с припиской ”T” к выходу новых процессоров. В итоге, у них есть смартфоны со всеми моделями флагманских Snapdragon. В этом году складывается ситуация, в которой некоторым производителям придется очень сильно перестраивать график выхода новых моделей. А все из-за одного крошечного чипа.

Читать далее

1 комментарий Оставить свой

  1. Adventurer

    Вопрос почему apple сидит на 2 ядрах? и мне кажется этого хватает с головой.. тот же air держит 10 часов легко, и имеет процессор мощный, если брать с антуту данные, да и так в приложениях если смотреть.
    Я не пишу это с целью доказать что apple лучше и развести срач, мне просто интересно почему разработчикам не сделать 2 ядра, но невероятно энергоэффективных и мощных, Мне кажется это костыль, так и 20-30 ядер дойдет, где 4 ядра по 200 мгц 4 ядра по 500 мгц и так далее,
    Вот теперь можете меня обзывать, и приводить статьи

Новый комментарий