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
Читайте также
Что будет, если Huawei не сможет выпускать свой процессор

Что должен делать производитель смартфонов, если у него не будет возможности устанавливать в свои смартфоны процессоры? Это только так кажется, что процессор является чем-то, что легко купить или установить, но, как показывает практика, дела с этим могут обстоять намного сложнее. Например, Huawei, которую не смогли ”задушить” запретом на работу с Android, сейчас добивают запретом на разработку собственных процессоров. При этом формулировка очень витиеватая. Конечно, компания не останется без процессора полностью, но высокопроизводительных чипов, какие у нее были раньше, она может лишиться. Что дальше? Белый флаг и поражение?

Читать далее
Как я разочаровался в Xiaomi на примере одного смартфона

Xiaomi никогда не вела себя как ответственный производитель. Чтобы понять это, достаточно просто копнуть на поверхности. Постоянные перебои в качестве обновлений, тайная слежка за пользователями и, конечно, реклама в прошивке фирменных смартфонов. Однако всё это мелочи по сравнению с тем, что Xiaomi оснащает вполне себе привлекательные с аппаратной точки зрения аппараты процессорами, которые не позволяют прошивать их вручную, не предупреждая об этом самих пользователей. Думаете, такое невозможно? Очень даже возможно. Вот доказательства.

Читать далее
Почему я не пользуюсь бенчмарками для Android и вам не советую

Ещё, кажется, 10 лет назад, когда я только выбирал свой первый смартфон на Android, я уже слышал про бенчмарки. Ими пользовались все те немногие ютуберы, которые публиковали обзоры у себя на каналах, замеряя с их помощью производительность обозреваемых аппаратов. В результате у меня сложилось мнение, что прогнать смартфон в бенчмарке перед покупкой – это такое же обязательное дело, как помять его корпус, чтобы выявить все люфты, и – непонятно, зачем – проверить дисплей при экстремальных углах обзора. Как же сильно я ошибался.

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