Процессоры для смартфонов: на что обратить внимание, чтобы не прогадать

Процессоры для смартфонов: на что обратить внимание, чтобы не прогадать Карманный ПК

Процессоры для смартфонов: что важно знать?

Тесты позади, но если у вас остались вопросы, позволим себе немного теории, которая понадобится вам для лучшего понимания.

Ядра процессора и гигагерцы. Как вы заметили, мы в нашей заметке не акцентируем внимание на числе ядер и тактовых частотах процессоров. Число ядер практически во всех актуальных моделях замерло на отметке «8». В свою очередь, тактовые частоты от модели к модели могут варьироваться весьма серьёзно.

Впрочем, есть нечто более важное, из-за чего сравнивать процессоры «в лоб» по частотам будет неверно. Все мобильные процессоры, будь то Snapdragon, Exynos, Kirin, а также SoC от Apple и Mediatek построены на базе ядер от компании ARM. Либо базовых, либо модифицированных разработчиком (например, M от Samsung). Эти ядра могут быть совершенно разными. К примеру:

  • Cortex-A5, А7 и А15: их используют самые старые или ультрабюджетные актуальные процессоры для смартфонов. Это наиболее дешёвые китайцы (не Huawei), а также старинная линейка Snapdragon 200;
  • А53: в прошлом – ядра бюджетных и «средних» SoC. Сейчас их также можно обнаружить в относительно неплохих процессорах, но в роли младших ядер для пары более мощным А7x (чаще всего А73). A53 – Одно из самых популярных решений за всю историю ARM, примеры: Snapdragon 425, 430, 435, 450, 625 и другие;

Новые поколения ядер ARM выпускает примерно раз в год. Ядра A77 опережают предшественников по производительности на 20%. А76, в свою очередь, мощнее А75 на более внушительные 35%, но это отчасти благодаря переходу процесса производства с 10 на 7 нм

  • A55: эти ядра вы увидите как в решениях среднего уровня, так и во флагманах, но, опять же, лишь в качестве младшего «партнёра» для куда более мощных А76 и A77 (Snapdragon 675, 710, 730G, 765G, 855, 865; все Dimensity; Kirin 810, 920, 980, 985, 990);
  • А72, А73: – изначально новая веха особо мощных ядер ARM. Сейчас, спустя много лет, А72 почти невозможно встретить, а А73 ещё выступают в роли старших ядер для некоторых SoC среднего и даже ниже среднего уровней;
  • A75: ещё не так давно были «сердцем» флагманов, включая Snapdragon 845 и топовые Exynos, но сегодня заменены А76 и А77. А75 ещё можно встреть в некоторых не самых новых решениях среднего уровня, в свою очередь новые Helio G70/G80/G85 от Mediatek впервые переносят их в бюджетный сегмент;

A75, если вглядеться в предоставленную ARM иллюстрацию, также опережают А73 (A74 производитель и не выпускал) примерно на 35%, но, правда, при увеличенной тактовой частоте. В других официальных материалах прибавка описывается скромнее, как «более 20%»

  • A76, A77: эти ядра или их модифицированные версии сегодня используются в наиболее мощных процессорах для Android-смартфонов, как уровня выше среднего, так и в ключевых флагманах (Snapdragon 720G, 730G, 765G, 855, 865; Mediatek Dimensity, Exynos 990; Kirin 980 и 990).

Конкретно А77 можно встретить в Dimensity 1000, 1000L и 1000 , Exynos 980 и 990, Snapdragon 865 и будущем Snapdragon 690 (последний, очевидно, направлен на конкуренцию с младшими Dimensity). Huawei в свою очередь, намерена «перепрыгнуть» А77 и от А76 ближайшей осенью первой перейти к А78. Если, конечно, санкции и вытекающий из них запрет на работу с TSMC всё не испортят.

Следующий шаг ARM в 2020 – ядра A78. Архитектурные изменения и 5 нм тех процесс позволит им при том же энергопотреблении, что и А77, работать на 20% быстрее. Если не повышать производительность, то энергопотребление по сравнении с А77 упадёт на 50%

Некоторые решения ARM, например, такие как А57, признания у разработчиков и широкого распространения не находили. Вдобавок, более высокая цифра индекса не означает, что ядро представлено позже. К примеру, упомянутый выше А57 был анонсирован ещё в 2022 и сегодня благополучно забыт. В свою очередь, актуальные сейчас ядра А55 увидели свет в 2022.

Чтобы не запутать читателей, поясним: названия актуальных процессоров Apple (A11, A12, A12X и т. д.) не имеют никакого отношения к наименованию ядер ARM (Cortex A53, 55, 72, 73…), о которых говорится выше в тексте.

Чтобы ускорить прогресс, помимо А78 ARM недавно представила совершенно новый тип ядер – X1. Их в смартфонах мы увидим тоже через полгода-год. X1 существенно мощнее А78 и более настраиваемы разработчиками, но также и более «прожорливы» на энергию

X1 на 30% мощнее актуальных А77 по базовым параметрам производительности и вдвое быстрее А77/А78 по производительности машинного обучения

Разные ядра в одном процессоре. В большинстве актуальных сегодня мобильных процессоров используется разные ядра ARM. Как правило, одни играют роль наиболее мощных и выручают в серьёзных приложениях/играх. Другие вступают в дело, когда текущие задачи пользователя не требуют большой вычислительной мощности. Такие ядра куда экономнее расходуют батарею.

Для некоторых особо трудоёмких задач ядра всех типов при необходимости могут работать вместе.

Прежде наиболее часто в восьмиядерном процессоре разделение мощные/энергоэффективные происходило по схеме 4 4. Например, 4 А53 4 А73. Позже, с приходом особо мощных А75, А76 и А77, появились иные схемы, которые показывают себя очень неплохо. Например, 6 А55 2 А75 (Snapdragon 670).

Типы ядер CPU в трёх последних поколения флагманов Qualcomm. Начиная со Snapdragon 855 происходит переход к схеме 1 3 4, где 1 – это одно мощное ядро на более высокой тактовой частоте

Во флагманах сейчас наиболее популярны схемы, где ядра делятся не на две, а сразу три группы-кластера (энергоэффективные, средние или мощные и особо мощные). Уже давненько с такой идеей экспериментировали в Mediatek. Сейчас же она заиграла новыми красками благодаря мощнейшим флагманским Kirin, Exynos и Snapdragon.

Например, Kirin 990 5G использует 2 A76 2 A76 4 A55, где одни ядра А76 работают на частоте 2.36 ГГц, а более мощные А76 берут планку 2.86 ГГц. Похожей схемы придерживается Samsung в топовых Exynos, но там роль старших А76 играют собственные ядра производителя – M4 и M5.

На примере Kirin 980 Huawei наглядно объясняет какие и ядра и когда включаются в «бой». Так, если верить таблице, два самых сильных A76 с повышенными тактовыми частотами задействуются в основном только в играх

Лидер большинства рейтингов – Qualcomm использует немного иную схему. Вместо 2 2 4, Snapdragon 855 и 865 используют принцип 1 3 4, где есть только одно самое мощное ядро. В грядущем Snapdragon 865 Plus его частота впервые превысила отметку 3 ГГц. Другие 7 ядер работают на заметно меньших частотах.

Qualcomm также любит давать своим решениям обозначение Kryo. Однако специалисты говорят, что ядра Kryo практически идентичны базовым ядрам ARM и правки, которые в них вносит Qualcomm, минимальны. Поэтому чтобы избежать путаницы мы на протяжении всей статьи вместо различных версий Kryo сразу называем конкретные ядра ARM, что за ними стоят.

В грядущих флагманских процессорах для смартфонов (за исключением Apple) мы, скорее всего, увидим один из представленных выше раскладов. 4 ядра A78 4 A55 или же 1 X1 3 A78 и 4 A55. Последний будет наиболее мощным почти на весь 2021 год

Что ещё важно знать о процессорах для смартфонов? Давайте пробежимся по нескольким дополнительным пунктам:

  • Архитектура ARM. Все названные в начале статьи разработчики мобильных процессоров создают их на базе архитектуры ARM, для чего лицензируют технологии у одноимённой британской компании. Та, в свою очередь, несколько лет назад перешла под контроль японской корпорации SoftBank;
  • Производство процессоров. Производят мобильные процессоры сегодня преимущественно две компании: корейская Samsung и тайваньская TSMC. Причина: именно они осваивают новые техпроцессы (7 нм, 5 нм) быстрее остальных. И да, вы верно заметили: только Samsung сама разрабатывает процессоры и сама же их производит;
  • Свои ядра процессора. Huawei и Mediatek пока используют комбинации только из базовых ядер ARM. Qualcomm, Apple и Samsung для своих мощных процессоров используют модифицированные и дополнительно усиленные ядра ARM. Qualcomm применяет для них бренд Kryo, у Samsung такие ядра идут под названием Mongoose (M);

У MediaTek, как и Huawei, нет ни ядер собственной разработки, ни графики. Однако за счёт фирменных технологий и удачного сочетания имеющихся решений ARM компании делают весьма неплохие и доступные производителям по цене решения

  • Свои графические ускорители. Из пяти ключевых разработчиков GPU собственной разработки есть лишь у Qualcomm (Adreno) и Apple. Остальные используют стандартные GPU Mali разных модификаций от ARM или (редко) PowerVR от британской Imagination Technologies;
  • Свой процессор для своих смартфонов. Apple и Huawei используют свои процессоры только в собственных смартфонах. Samsung изредка делится своими Exynos с китайской Meizu. Qualcomm и Mediatek не выпускают смартфонов, поэтому предлагают процессоры всем желающим.
Про мини ПК:  ТОП-5 лучших смартфонов Honor 2020. Какой выбрать?

Snapdragon 8 Gen 1

Новый мобильный процессор для смартфонов Snapdragon 8 Gen 1 включает одно мощное ядро Cortex Х2, три А710 и четыре А510. Высокопроизводительный чипсет, мощность которого выросла на 20% по сравнению с предыдущими поколениями, а энергоэффективность до 30%.

Чип поддерживает встроенную графику Adreno Frame Motion Engine, которая положительно сказывается на автономности даже при запуске тяжелых игр. Важным отличием является поддержка модуля 5G со скоростью до Гбит/с. Поддерживается Wi-Fi 6, 6E.

Чип оснащен системой Trust Management Engine – блок более низкого уровня по сравнению с предшествующими вариантами. Оперативно решает задачи, связанные с машинным обучением.

Процессор имеет улучшенные показатели по фото- и видеосъемке. Процессор записывает 240 кадров в секунду по 12 Мп, позволяет создавать кадры 36 Мп сразу с трех камер либо один в разрешении 200 МП. Видео поддерживает форматы HDR10 и HDR10 .

Достоинства:

  • Мощная графика;
  • Высокая производительность;
  • Улучшенная энергоэффективность;
  • Поддерживает 5G-модем;
  • Улучшение искусственного интеллекта камеры;
  • Улучшенные возможности создания фото, видео.

Недостатки:

Dimensity 9000

Самый мощный процессор MediaTek получил возможности, сравнимые с теми, что устанавливаются во флагманах. Чип выпускается по 4 нм технологическому процессу с применением новейшей архитектуры Arm v9. Использует ядро ARM Cortex-X2, три А710, четыре энергоэффективных А510. Задачи между ними распределены таким образом, чтобы снизить нагрузку на аккумулятор и обеспечить быструю работу.

За счет графики обеспечивается прирост производительности до 20%. Также чип оснащен SDK для трассировки лучей, что помогает улучшать графические характеристики при игровом процессе. Dimensity 9000 поддерживает экраны 180 Гц при Full HD .

Чипсет обеспечивает запись видео 4К HDR на все 3 камеры с сохранением оптимального энергопотребления. Также поддерживаются датчики изображения разрешением до 320 Мп и система Super Night Video Recording для создания видео при слабой освещенности.

Достоинства:

  • Мощный;
  • Уменьшенное потребление энергии;
  • Неплохая автономность;
  • Поддержка съемки 320 Мп;
  • Высокоскоростной 5G;
  • Есть стандарт Bluetooth 5.3.

Недостатки:

Google Tensor

Компания Google выпустила процессор, который устанавливается в смартфоны Pixel 6. Архитектура состоит из двух мощных ядер ARM Cortex A78 (2,8 ГГц), двух средних А76 (у,25 ГГц) и четырех энергоэффективных А55 (1,8 ГГц). Используется графический ускоритель Mali-G78 MP10. Изготовлен по 5 нм технологическому процессу.

Поддерживается чип безопасности Titan M2. За обработку графики отвечает ISP-процессор. Автономность обеспечивается за счет разумного распределения нагрузки на разные модули.

Устройство обеспечивает запись видео формата 4К на протяжении 20 минут без перегрева на скорости 60 к/сек. Обработка кадров производится при помощи искусственного интеллекта Tensor Processing Unit. Работает в 3 раза быстрее конкурентов. В результате чипсет от Гугл показывает лучшие значения при создании фото и их последующей обработке.

Достоинства:

  • Неплохая мощность;
  • Улучшенная работа искусственного интеллекта;
  • Достаточное время автономной работы;
  • Запись видео 4К со скоростью 60 к/секек;
  • Стабильная работа.

Недостатки:

  • Уступает чипам других производителей.

№1 — snapdragon 888

Snapdragon 888 — самый мощный процессор, который только может быть на телефоне с ОС Android. Все флагманские модели, восхваляемые в обзорах, работают именно под его управлением. В AnTuTu камень выбивает 700 тысяч попугаев. На практике дела обстоят ничуть не хуже: современные игры буквально летают и работают с максимально допустимой частотой кадров.

Среди прочих фишек процессора: поддержка оперативной памяти частотой 3200 МГц и объёмом до 24 ГБ, съёмка видео в 8К 30FPS и 4К 120FPS, Wi-Fi 6, скорость скачивания до 2500 Мбит/с и Bluetooth 5.2.  В отзывах владельцы сообщают, что некоторые смартфоны со Snapdragon 888 на борту греются чуть сильнее, чем того хотелось бы, но к серьезным недостаткам мы это отнести не можем. 

В статье мы сравнили лучшие мобильные процессоры для смартфонов. Теперь вы знаете, на устройства с какими чипсетами стоит обращать внимание в первую очередь. 

№2 — snapdragon 870

Серебро рейтинга, в котором мы рассказываем о том, какой процессор для смартфона самый лучший в 2021 году достается новому Snapdragon 870. Чипсет выигрывает сравнение с прошлогодними флагманскими камнями во всех вопросах.

Также чипсет поддерживает съёмку видео в 8К разрешении с частотой кадров 30 в секунду и позволяет скачивать данные из интернета со скоростью до 2500 Мбит/с. Вдобавок, имеется современный Bluetooth 5.2. 

Чипсет присутствует на борту недавнего Poco X3 Pro, поэтому если вы хотите заполучить бюджетный аппарат, тянущий любые современные игры на лучших настройках — гаджет нужно брать. Аналогичного мнения придерживаются и эксперты. 

№4 — snapdragon 865

Флагманский прошлогодний камень все еще держится бодрячком и устройства с ним под капотом можно покупать, не переживая о недостатке вычислительной мощности. 580 тысяч баллов в AnTuTu это подтверждают. Все современные игры по типу PUBG, Genshin Impact и прочих стабильно выдают 60 кадров в секунду на высочайших графических настройках. 

Процессор позволяет использовать в смартфонах оперативную память LPPDR5 с максимальным объёмом до 16 ГБ и частотой 2750 МГц, а также осуществлять съёмку видео в 8К разрешении со скоростью 30 кадров в секунду или 4К при 60 кадрах в секунду.

С выходом Snapdragon 888 устройства со Snapdragon 865 сейчас заметно подешевели, поэтому их можно урвать по вполне вменяемому ценнику.  

Другие характеристики мобильных процессоров

Ещё много лет назад глава китайской Huawei заявил, что флагманские мобильные процессоры уже устроены значительно сложнее обычных центральных процессоров Intel/AMD, которые используются в ПК и ноутбуках. И это правда, так как мобильный процессор по своей функциональности стоит заметно выше их.

Современные мобильные SoC оснащены не только ядрами центрального процессора (CPU) и графическим ускорителем (GPU). Как правило, в них интегрирован модем LTE, а также модули для иных беспроводных сетей. Есть отдельные блоки по работе с аудио, обработкой изображений.

Список ключевых параметров Exynos 990 на сайте Samsung. Именно процессор влияет на то, какой дисплей, тип постоянной и оперативной памяти, а также камеру можно использовать производителю в своём смартфоне

К слову, именно мощь мобильной SoC косвенно влияет на то, с какой частой кадров камера может записывать видео, сможет ли она записывать картинку в 4K, а также выполнять различные трюки Slo-mo (съёмка замедленного видео) и насколько высоко при этом будет разрешение.

Приведём ещё несколько фактов о различных функциях мобильных процессоров:

  • Встроенные модемы. Могут быть установлены сегодня даже в весьма бюджетные SoC. Однако возможности у базовых решений и флагманских совершенно разные. К примеру, в Snapdragon 625 предел скорости загрузки для модема – 300 Мб/c. Во флагмане 2022 – Snapdragon 845 – 1.2 Гб/c. В свою очередь, новейшие решения уже поддерживают связь 5G;
  • Постоянная память UFS 3 и оперативная LPDDR5. Новейшие типы сверхбыстрой памяти поддерживаются далеко не каждым процессором. К примеру, LPDDR5 не поддерживают даже флагманские Kirin 990 5G и Dimensity 1000 , что, безусловно, минус для их производительности;

Также именно процессор отвечает за качество работы с сигналом GPS. Сравнение топовых решений по этому параметру привело к неожиданным итогам

На этом всё. Мы постараемся обновлять данный материал, чтобы он не терял своей актуальности.

Зачем обращать внимание на мобильный процессор

До появления смартфона люди только звонили и общались с помощью «глупых» мобильных телефонов. Функционал гаджета расширился вместе с повсеместным распространением сенсорных экранов. Благодаря им пользоваться умными «трубками» стало гораздо удобнее.

При покупке люди стали тщательно изучать кремниевое нутро телефона, хотя до этого важное значение имели иные параметры: внешний вид или брендовая наклейка. Из личных наблюдений: на русскоязычном пространстве важным аспектом при покупке телефона считалось то, насколько сложно разбить его об асфальт или утопить в озере. Но технический прогресс остановить невозможно, и вскоре смартфон стал нормой.

Процессор смартфона — это важнейший чип, который отвечает за обработку и анализ данных. По аналогии с человеческим телом речь идет о мозге мобильного устройства. Старинные телефоны в основном занимались тем, что соединяли абонентов. Да, даже в звонилках из нулевых тоже стояли процессоры, но их мощности хватало лишь на запуск калькулятора и совсем простеньких игр.

Какие-то нанометры

«У вас будет 7-нанометровый процессор!» Речь о размерах транзисторов, из которых «собран» CPU. Чем меньше цифра, тем в теории лучше. Когда-то в смартфоны устанавливали 64-нанометровые процессоры, сейчас мейнстримом становится 7 нанометров, однако есть также 8-нанометровые, 10-нанометровые и более «крупные» для смартфонов подешевле и постарше.

Представьте, что на одну и ту же площадь можно установить больше маленьких транзисторов, повысив тем самым общую вычислительную мощность. К тому же они нагреваются меньше, что позволяет еще больше увеличить производительность.

https://www.youtube.com/watch?v=hWRU-r_KtsA

К примеру, 7-нанометровый чип будет производительнее 14-нанометрового при том же напряжении на четверть или таким же по производительности при вдвое сниженном напряжении (и батарея сядет позже).

Но есть нюанс, связанный с маркетингом (куда без него): производители могут использовать разные способы подсчета нанометров и производительности, так что эти цифры носят отчасти условный характер, из-за чего прямое сравнение возможностей процессоров от разных компаний не всегда возможно.

Про мини ПК:  Топ самых мощных смартфонов 2020: парад лучших обзор, сравнение, что выбрать, характеристики

Количество ядер

От количества ядер зависит то, как быстро ваш процессор — а следовательно, и смартфон в вашей руке — будет справляться с поставленными задачами. Каждое из ядер займется определенной частью нагрузки на процессор, она распределится между ядрами. Так обеспечивается многопоточность, то есть быстродействие в условиях множества задач.

Актуальные модели мобильных процессоров в большинстве случаев состоят из восьми ядер. Важная тонкость: не все эти восемь ядер равны по мощности. Ядра разделяются на несколько блоков-кластеров. И уже эти блоки начинают работать при поступлении разных задач.

  • Слабые кластеры ядер применяются в процессоре для телефонной связи. Да, то, что раньше считалось главной опцией мобильного телефона, сегодня отведено к задачам для слабого кластера ядер. К таким задачам можно отнести и просмотр видео. Здесь попросту не нужна большая производительность.
  • Обычным кластерам ядер отведена задача съемки фото и видео. На сегодняшний день это важное и довольно трудоемкое для процессора действие. Чем выше качество съемки, тем тяжелее будет чипу обрабатывать картинку. Например, видео в формате 4К и частотой 60 кадров в секунду требует больших мощностей, чем FHD-ролик с частотой 30 кадров.
  • Для производительных задач нужны самые крутые кластеры ядер. Они вступают в дело, когда мы работаем с трехмерным моделированием, обрабатываем видео или запускаем наши любимые игрушки. А современные игры для мобильных устройств ушли невероятно далеко от старого доброго Tetris, взять хотя бы ужастик Forgotten Memories.

Зачем возиться с таким разделением? Чтобы ваш смартфон дольше проработал без подзарядки. Ведь менее хитрые задачи требуют меньше энергии для решения. А самый навороченный кластер ядер включится лишь при поступлении особо сложной задачи. Но он потребует от батареи смартфона гораздо больших ресурсов.

При этом нужно понимать, что много ядер в процессоре не сделает ваш смартфон самым крутым на районе. Четыре или восемь ядер — это еще не гарантия того, что вы сможете играть в навороченную игру с запущенным интернет-браузером. Ведь многие приложения для мобильных устройств попросту не рассчитаны на работу с более чем двумя-тремя ядрами процессора (например, всяческие ПО для чтения электронных книг, вроде популярной программы eReader).

Лучшие процессоры для смартфонов в 2020

Прежде чем перейти к конкретным цифрам, результатам тестов и рейтингам, давайте бегло взглянем на основные бренды мобильных процессоров и стоящих за ними разработчиков.

  • Snapdragon (Qualcomm, США) – самые популярные мобильные процессоры. Встретить их можно в устройствах любой ценовой категории. Бюджетные смартфоны сегодня довольствуются Snapdragon 4xx и младшими 6xx. Старшие 6xx и 7xx в предназначены для «середнячков». А линейку Snapdragon 8xx используют наиболее мощные флагманские Android смартфоны;
  • MT/Helio/Dimensity (Mediatek, Тайвань) – очень распространённые, прежде преимущественно бюджетные процессоры. MT предназначены для самых простых устройств. Helio P и G используются в смартфонах бюджетного и среднего сегмента. В 2020 также стартовала самая навороченная линейка производителя – Dimensity, предназначенная для смартфонов уровня выше среднего;

Таблица сравнения самых мощных мобильных процессоров для смартфонов 2020: Snapdragon, Mediatek, Exynos, Kirin и Apple Ax. Тесты: AnTuTu 8, GeekBench 5 и 3DMark IceStorm. Кликните для увеличения

  • A (Apple, США) – мобильные процессоры, служащие «сердцем» всех iPhone, iPad, приставок Apple TV и некоторых иных девайсов Apple. Последние модели отличаются высокой графической производительностью, а также лидируют в тестах производительности CPU на одно ядро;
  • Exynos (Samsung, Южная Корея) – процессоры собственной разработки Samsung устанавливает буквально во все свои гаджеты, начиная от младших Galaxy A/M и заканчивая флагманами Galaxy S и Note. К наиболее мощным Exynos, впрочем, есть претензии. Из-за них некоторые даже стремятся купить Galaxy S в США или Китае, т. к. там они, в отличие от РФ и Европы, продаются со Snapdragon вместо Exynos;
  • Kirin (Huawei, Китай) – разрабатываются китайской компанией HiSilicon, принадлежащей Huawei. Наиболее мощные из всех «китайцев». Линейка 7xx сейчас предназначена для большинства относительно простых устройств, а Kirin 810 и 820 – для гаджетов среднего уровня. В свою очередь, Kirin 9xx – «сердце» для флагманских решений Huawei и их дочернего бренда Honor. И-за новых санкций США производство этих процессоров в будущем может оказаться под угрозой.

Пять перечисленных выше компаний – лишь ключевые и актуальные на сегодняшний день поставщики мобильных SoC (однокристальная система, мобильный процессор). Немало разработчиков под натиском конкуренции вынуждены были практически уйти с рынка процессоров для смартфонов. Так, например, случилось с американскими Texas Instruments и Nvidia (чипы Tegra).

Таблица отличий Kirin 990 5G и Kirin 990 – двух самых мощный процессоров Huawei на сегодняшний день. Разница выделена в частотах центрального процессора, блоках ИИ-ускорителя (NPU) и встроенном модеме

На рынке мобильных процессоров также представлены различные небольшие китайские производители. Ввиду предельно скромной цены своих изделий им удаётся держать удар против гораздо более крупных конкурентов. Среди таких «китайцев» можно отметить Allwinner, Leadcore, Rockchip и особенно Unisoc, ранее известную как Spreadtrum.

Их мобильных процессоров в рейтингах ниже нет, так как найти данные решения можно лишь в самых бюджетных или относительно редких девайсах.

Рейтинг мобильных процессоров: тест производительности geekbench

Не доверяйте AnTuTu или просто не любите полагаться лишь на один источник? Мы тоже. Поэтому рассмотрим ещё пару тестов и первым из них будет GeekBench. В отличие от AnTuTu, GeekBench не является комплексным тестом. Он оценивает лишь центральный процессор мобильной SoC. Тем не менее, это самый ключевой компонент в повседневной работе.

К сожалению, в рейтингах GeekBench нам удалось отыскать далеко не все мобильные процессоры. Например, нет мощного и популярного Snapdragon 765G, а также многих решений Mediatek, особенно новых. Возможно, это изменится в будущем, и мы обновим материал.

  1. Snapdragon 865 – 3322, OnePlus 8
  2. Kirin 990 5G – 3056, Mate 30 Pro 5G
  3. Kirin 990 – 2877, Mate 30 Pro
  4. Exynos 990 – 2699, Galaxy S20 Ultra
  5. Snapdragon 855 – 2697, Vivo iQOO Pro 5G
  6. Snapdragon 855 – 2666, OnePlus 7 Pro

Ключевые характеристики лидера рейтинга. Qualcomm особый упор делает на продвинутом модеме, блоке для АИ-операций, а также фирменных технологиях, связанных дисплеями, камерами и стабильной производительностью в играх

  1. Kirin 980 – 2418, Honor View 20
  2. Snapdragon 845 – 2254, OnePlus 6T
  3. Exynos 9820 – 2151, Galaxy S10
  4. Exynos 9825 – 2137, Galaxy Note10
  5. Exynos 9810 – 1932, Galaxy Note 9
  6. Kirin 810 – 1878, Honor 9X
  7. Snapdragon 730G – 1693, Oppo Reno2
  8. Snapdragon 835 – 1679, Razer Phone
  9. Snapdragon 675 – 1545, Vivo V15 Pro
  10. Kirin 970 – ряд девайсов с этим процессором намерено исключён из теста авторами
  11. Kirin 960 – 1530, Honor 9
  12. Exynos 8895 – 1507, Meizu 15 Plus
  13. Snapdragon 660 – 1468, Vivo X20A
  14. Snapdragon 712 – 1452, Realme XT
  15. Snapdragon 710 – 1452, Xiaomi Mi 9 Lite

Кадр с презентации Kirin 990 5G. Это первый в мире мобильный процессор, произведённый по нормам 7 нм EUV. Такая связка позволила Huawei вместить в чип рекордные 10.3 млрд транзисторов, объединить в одной схеме все вычислительные блоки и внутренний 5G модем

  1. Helio P70 – 1381, Oppo F11 Pro
  2. Kirin 955 – 1339, Honor V8 Max
  3. Kirin 710F – 1324, Huawei P Smart Z
  4. Kirin 710 – 1320, Honor 8X
  5. Helio P60 – 1317, Oppo F9 Pro
  6. Snapdragon 670 – 1310, Google Pixel 3a XL
  7. Snapdragon 665 – 1307, Realme 5
  8. Kirin 950 – 1232, Huawei Mate 8
  9. Exynos 9611 – 1200, Galaxy A51
  10. Snapdragon 636 – 1192, Xiaomi Mi Max 3
  11. Snapdragon 820 – 1176, Galaxy Note 7
  12. Exynos 9610 – 1176, Galaxy A50
  13. Snapdragon 632 – 1162, Moto G7
  14. Snapdragon 625 – 1013, Vivo X9
  15. Snapdragon 430 – 995, Xiaomi Redmi 4
  16. Snapdragon 630 – 988, Sharp Aquos S2

Миниатюрность формы, в которую могут быть заключены современные технологии, порой удивляет

  1. Exynos 7420 – 981, Meizu PRO 5
  2. Exynos 7904 – 948, Galaxy A40
  3. Snapdragon 450 – 898, Galaxy A20s
  4. Kirin 659 – 884, Huawei Mate SE
  5. Exynos 7884 – 852, Galaxy A20e
  6. Helio P20 (MT6757) – 844, Sony Xperia XA1 Ultra

Новейшего Snapdragon 865 Plus здесь пока ещё нет, но во многом картина похожа на результаты AnTuTu, хотя есть и значимые отличия. К примеру, в GeekBench явно хорошо чувствуют себя процессоры Kirin. Самому мощному из них удаётся обойти Exynos 990 и близко приблизиться к лидеру – Snapdragon 865.

Точно также Kirin 980 «перепрыгивает» ряд конкурентов и приближается к Snapdragon 855. А бюджетный и старенький Kirin 710 обгоняет Exynos 9611, который Samsung сейчас ставит в свою самую популярную модель – Galaxy A51. Всё это лишь подчёркивает, что GeekBench ориентирован именно на процессорную часть и не учитывает графический ускоритель, что важен, прежде всего, для игр.

Процессор влияет не только на общую производительность, но и на скорость запуска приложений и игр. К примеру, Mediatek хвастается, что Helio G70 показывает лучший результат, чем близкий ему в цене Snapdragon 665. И это похоже на правду, так как Helio G70 использует ядра А75, а SD665 – старенькие А73

Про мини ПК:  Смартфоны с мощным аккумулятором 2021 года

Другой пример здесь – Snapdragon 675. Благодаря мощным ядрам A76 в GeekBench он уверенно обходит Snapdragon 710. Хотя GPU в последнем, если верить бенчмарку 3DMark IceStorm (см. в следующем разделе), почти в полтора раза мощнее!

Как и в прошлый раз отдельным списком выведем результаты для актуальных процессоров Apple, так как это всё-таки совершенно другая программная платформа:

  1. Apple A13 – 3384, iPhone 11 Pro Max (см. сравнение iPhone 11 с SE 2020 таблица)
  2. Apple A12 – 2689, iPhone XS
  3. Apple A11 – 2352, iPhone X
  4. Apple A10 – 1322, iPhone 7 Plus
  5. Apple A9 – 1001, iPhone SE (первое поколение)

Наибольший рывок здесь произошёл от А10 к A11, хотя и ускорение от А12 к А13 также впечатляет. Оно вдвойне интересно тем, что в отличие от А10-А11, в данном случае не было перехода к более современному тех. процессу. Apple удалось добиться существенного прироста производительности даже в рамках одних и тех же 7 нм норм.

Apple рассказывает о ключевых особенностях своего актуального процессора А13 для iPhone 11 и новых iPad, заодно сравнивая его с предшественником

Важная особенность GeekBench – возможность тестировать не только все ядра, но и выбирать одно самое производительное и оценивать уже именно его. Такое тестирование важно, т. к. все приложения/игры оптимизированы по-разному и для каких-то из них наличие одного мощного ядра важнее, чем удачная связка нескольких разных ядер.

https://www.youtube.com/watch?v=W1QP7hVJ-RA

Рейтинг GeekBench с упором на самое производительное ядро для 20 самых мощных мобильных процессоров выглядит так:

  1. Snapdragon 865 – 904, OnePlus 8
  2. Exynos 990 – 807, Galaxy S20 Ultra
  3. Kirin 990 5G – 766, Huawei Mate 30 Pro 5G
  4. Exynos 9820 – 764, Galaxy S10 5G
  5. Kirin 990 – 759, Mate 30 Pro
  6. Snapdragon 855 – 759, OnePlus 7T Pro 5G
  7. Exynos 9825 – 751, Galaxy Note10 5G
  8. Snapdragon 855 – 733, Nubia Red Magic 3
  9. Kirin 980 – 686, Honor View 20
  10. Exynos 9810 – 608, Galaxy S9
  11. Kirin 810 – 589, Honor 9X
  12. Snapdragon 730G – 539, Oppo Reno2

Особо интересно взглянуть в GeekBench было бы на три старших процессора Dimensity так как они содержат сразу по 4 мощных ядра А77, однако результатов данных SoC от Mediatek в бенчмарке ещё нет

  1. Snapdragon 845 – 507, ASUS Zenfone 5z
  2. Snapdragon 675 – 497, Xiaomi Redmi Note 7 Pro
  3. Snapdragon 712 – 403, Xiaomi Mi 9 SE
  4. Snapdragon 835 – 385, HTC U11
  5. Snapdragon 710 – 382, Xiaomi Mi 8 SE
  6. Kirin 960 – 380, Huawei Nova 2s
  7. Exynos 8895 – 374, Meizu 15 Plus
  8. Kirin 955 – 372, Honor V8 Max

Здесь вновь мы видим существенное превосходство Snapdragon 865 над конкурентами. Скорее всего, Snapdragon 865 Plus, в котором как раз «прокачали» главное альфа-ядро, сможет стать первым процессором для Android-смартфонов, набирающим в этом тесте около 1000 баллов.

Также обращает на себя внимание Exynos. Судя по всему, именно кастомные ядра M5 и M4 позволяют процессорам Samsung здесь даже при более низких тактовых частотах опережать Kirin.

В тоже время, к сожалению, Exynos 990 может стать последним решением Samsung с такими ядрами. Далее компания хочет сделать упор на уникальные мощные GPU, а вот ядра CPU, наоборот, брать стандартные от ARM, как это делают Huawei и Mediatek. Видимо затраты на разработку были весьма велики, а достаточно весомых преимуществ это не приносило.

Технологический процесс производства (нанометры)

Оценивая возможности того или иного процессора, конечно, стоит обратить внимание на технологический процесс его производства. Чем он меньше, тем лучше. Это, разумеется, актуально не только для мобильных процессоров, но и для CPU/GPU стационарных ПК и ноутбуков.

Меньший, то есть более современный технологический процесс позволяет разработчику вместить больше транзисторов в своём решении. Это серьёзно влияет на потенциал производительности, а также позволяет сделать компромисс производительность/энергоэффективность куда более гибким.

Переход на более актуальные технологические процессы и рост числа транзисторов на примере процессоров Kirin от Huawei

По состоянию на середину 2020 наиболее передовым всё ещё является 7 нм тех. процесс, однако уже буквально через несколько месяцев это изменится. Первыми процессорами, выпущенными по 5 нм нормам, осенью станут Apple A14 и Kirin 1020. В начале 2021 к ним присоединится Snapdragon 875, а также новые флагманские Exynos и Dimensity 2000.

В целом же расклад по технологическим процессам на текущий момент выглядит так:

  • 28 нм – сильно устаревший техпроцесс, на котором тем не менее изредка ещё можно встреть самые старые или бюджетные решения;
  • 16 нм – старый техпроцесс в исполнении TSMC, который сейчас уже уступил место 12 нм. Примеры: Apple A10, Kirin 650/655/658/659/960, Helio P20/P23/P25/P30;
  • 14 нм – старый техпроцесс Samsung для мобильных SoC бюджетного и среднего класса. Примеры: Snapdragon 450/625/632/636/660, Exynos 7885;
  • 12 нм – актуальный техпроцесс TSMC для мобильных SoC среднего и теперь уже преимущественно бюджетного класса. Примеры: Kirin 710, Helio P35/P60/P70/P90;
  • 11 нм – актуальный техпроцесс Samsung, на котором изготавливаются некоторые современные процессоры Qualcomm среднего звена, прежде всего, – Snapdragon 665 и 675;

Новые техпроцессы позволяют сделать решения не только мощнее/энергоэффективнее, но часто ещё и компактнее. Snapdragon 820 – 14 нм. Snapdragon 835 – 10 нм

  • 10 нм – по этим нормам Samsung и TSMC изготавливают процессоры для флагманов прошлых лет и нынешних решений среднего уровня. Примеры: Apple A11, Snapdragon 710/670/835/845, Kirin 970, Exynos 7 9610, Exynos 9 8895/9810;
  • 8 нм – техпроцесс Samsung, который она в первой половине 2022 использовала для своих флагманов (пока 7 нм ещё не были освоены), а потом приступила к выпуску на нём относительно мощных SoC Qualcomm, включая 720G, 730G и 690, а также собственного Exynos 980, ориентированного на поставки для китайской Vivo;
  • 7 нм – актуальный тех процесс как для наиболее мощных флагманов, так и для решений уровня выше среднего (SD 855, 865, 765G, Kirin 980/85 990, 810, 820, Apple A12 и A13, все Dimensity и другие). Первые 7 нм мобильные процессоры TSMC начала выпускать ещё осенью 2022. Samsung, отставая, освоила 7 нм спустя почти год;
  • 5 нм – следующий большой технологический шаг. Позволит увеличить плотность транзисторов примерно в полтора раза. TSMC освоит выпуск уже во второй половине 2020 (первые клиенты – Apple и Huawei), Samsung – в первой половине 2021.

На одном и том же техпроцессе могут быть выполнены как самые мощные, так и весьма бюджетные процессоры. Однако все равно, чем меньше техпроцесс, тем лучше. Если перед вами бюджетное решение, не показывающее выдающихся значений в бенчмарках и реальных приложениях, то, по крайней мере, современный техпроцесс обеспечит ему высокую энергоэффективность.

В A13 Apple сумела разместить 8.5 миллиардов транзисторов против 6.9 в А12, хотя оба процессора строятся на базе 7 нм тех процесса. Секрет прост: А13 больше (98.5 кв. мм), чем А12 (83.3 кв. мм). Будущий А14, за счёт 5 нм, будет компактнее А13, но при этом сможет вместить 12-15 млрд (!) транзисторов

Стоит отметить, что перечисленные выше технологии актуальны прежде всего для мобильных процессоров. Разработчикам десктопных CPU и GPU нужно время и улучшение технологии, чтобы спроектировать свои решения с учётом более современных техпроцессов. Именно поэтому при доступности 7 нм ещё в 2022, AMD представила свои 7 нм потребительские GPU лишь в 2022, а Nvidia не может сделать этого и по сей день.

Троттлинг

Обычно троттлинг означает чрезмерный нагрев процессора, после которого тот снижает частоту и заметно теряет в производительности. Это механизм защиты, придуманный для того, чтобы сохранить целостность CPU в критической ситуации. Отчего случается «плохой троттлинг»?

«Если система отвода тепла не продумана, гигагерцы не помогут»

Например, из-за желания производителя смартфона «разогнать» ядра процессора, не обеспечив эффективного охлаждения и/или не проведя оптимизацию ПО и других «железных» компонентов. Или чтобы набрать больше баллов в тестах, рекламируя свой телефон как «самый мощный».

А еще из-за желания вендоров идти по грани, удерживая максимальную производительность долгое время. По большому счету троттлинг в смартфонах неизбежен, но с ним можно управиться, и чем труднее процессору добраться до точки кипения, тем он эффективнее.

В спецификациях к мобильнику можно заявить о частоте в 2,5 ГГц на все восемь ядер, производительность будет «доказана» в синтетических тестах. В реальности же смартфон не будет справляться с играми или тяжелыми приложениями: первые пару минут все будет хорошо, затем последует сильный нагрев из-за попыток CPU выдавить из себя условные 2,5 ГГц, появятся «фризы», «тормоза», аппарат будет неприятно горячим и станет бесполезным — если система отвода тепла не продумана, а ПО работает плохо.

Оцените статью
Карман PC
Добавить комментарий