Сердцем любого современного смартфона является мобильный процессор. Сегодня на рынке представлено большое количество чипов под бюджетные и флагманские мобильники. Монополизировали рынок две компании – это Qualcomm и MediaTek (не попала в рейтинг). Также центральные чипы для собственных смартфонов выпускают компании Huawei, Samsung и Apple. Бенчмарк AnTuTu представил свежий рейтинг мобильных процессоров для смартфонов в 2016 году. Мы покажем десять лучших центральных чипов (CPU), которые отличились высокой производительностью и включают в себя мощные видеопроцессоры.
Последнее место рейтинга AnTuTu получил 64-битный Snapdragon 808, который немного ниже по производительности знаменитого флагманского чипа прошлых лет Snapdragon 810 и выполнен по 20-нм технологичному процессу. Результат теста показал 68 508 баллов, что очень неплохо и сразу относит этот мобильный процессор в разряд лучших. В его архитектуре используется концепция совмещения нескольких разных по частоте ядер ARM big.LITTLE. В нее входят два ядра Cortex A57 по 2 ГГц и четыре ядра Cortex A53 по 1,5 ГГц.
Также в систему на чипе входит видеопроцессор Qualcomm Adreno 418, что обладает частотой 600 МГц и поддерживает драйвера DirectX 11.1 и OpenCL 1.2. Смартфоны с этим мобильным процессором могут оснащаться дисплеями с разрешением до 2560 x 1600 пикселей и поддерживают быструю зарядку Quick Charge 2.0.
Следующий мобильный процессор Snapdragon 650 появился в этом году и обладает очень неплохой производительностью. Структура состоит из четырех ядер Cortex A53 с частотой каждого по 1,2 ГГц и двух высокопроизводительных ядер Cortex-A72 с частотой 1,8 ГГц. «Камень» прекрасно справляется со всеми современными задачами и обладает широкими возможностями для сборки довольно мощного смартфона.
Сюда входит видеопроцессор ARM Adreno 510 с тактовой частотой 650 МГц и поддержка высокоскоростного модема LTE X8, что работает со скоростью до 300 Мб/с. Видеочип способен обрабатывать видео высоко качества 4K c максимальным разрешением 3840 x 2160 пикселей. Есть поддержка Quick Charge 3.0 и беспроводного поля ближнего действия NFC.
Смартфоны с данным чипом — Xiaomi Redmi Note 3 Pro, Sony Xperia X.
Этот мобильный процессор используется исключительно в смартфонах iPhone 6 и iPhone 6 Plus. В прошлом году мобильники наделали много шума и по итогу 2015 года стали лидерами по быстродействию в рейтингах AnTuTu. Чип оснащен двумя ядрами на однокристальной системе с фирменной архитектурой Cyclone. Обе модели «яблочных» мобильников шестого поколения оснащались по 1 ГБ ОЗУ. Это говорит о весьма интересной и высокопроизводительной системе.
Сюда также входит очень мощный 6-ядерный видеопроцессор PowerVR GX6650, который в совокупности с сопроцессором M8 отличное быстродействие и влияет на работу всех встроенных датчиков яблокофонов. Энергоэффективность всей системы имеет отличные показатели, что позволило использовать аккумуляторы небольшой емкости, но с долгим временем работы.
Смартфоны с данным чипом — iPhone 6 и iPhone 6 Plus.
Седьмую строчку занял еще один чип компании Qualcomm под кодовым названием Snapdragon 652. Он был разработан для смартфонов и планшетов среднего класса, хотя рассчитан на большие возможности, чем используют в мобильниках с его участием. Это улучшенная 8-ядерная версия Snapdragon 650, которая получила четыре ядра Cortex-A53 со стандартной частотой 1,2 ГГц и четыре ядра Cortex-A57 с увеличенным быстродействием в 1,8 ГГц. Ядра работают на базе архитектуры ARMv8-ISA.
Мобильный процессор без вопросов попал в рейтинг AnTuTu 2016, благодаря хорошей производительности и поддержке видеопроцессора Adreno 510 (650 МГц). Последний может работать с видео-разрешением 4K или FullHD c частотой кадров 120 FPS. Также поддерживаются камеры до 21 мегапикселей и LTE-UMTS модем со скоростью передачи данных до 300 Мб/с.
Смартфоны с данным чипом — Samsung Galaxy A9, Oppo R9 Plus, ZTE Nubia Z11 Max.
Флагманский мобильный процессор двухлетней давности Snapdragon 810 до сих пор обладает высокой производительностью и конкурирует с новыми чипами, созданными на меньшем техпроцессе. Уже известная архитектура big.LITTLE включает четыре ядра Cortex-A57, что разогнаны до 2 ГГц и четыре Cortex-A53 с тактовым быстродействием 1,5 ГГЦ. Этот «камень» способен задействовать сразу 8 ядер.
Система на чипе включает вполне приличный графический ускоритель Adreno 430 (650 МГц), который в свое время самым производительным и поддерживает максимальное разрешение видео 3840 х 2160 пикселей. Он и сейчас вполне актуальный и справится даже с самыми мощными игрушками на смартфоне. Есть поддержка LTE CAT6 и память накопителя стандарта eMMC 5.0.
Смартфоны с данным чипом — Sony Xperia Z5, Microsoft Lumia 950 XL, ZTE Axon Lux, ZTE Nubia Z9 Max.
Чип представлен в начале 2015 года и до сих пор удерживает лидирующую позицию, заняв рейтинге AnTuTu почетную пятую позицию. Тут используется 8-ядерна архитектура маленьких-больших ядре big.LITTLE, где четыре производительных Cortex-A57 (2,1 ГГц) и четыре менее быстрых Cortex-A53 (1,5 ГГц). Он может задействовать сразу все ядра, тем самым получая высокое быстродействие ОС смартфона.
Этот мобильный процессор оснащен видеочипом ARM Mali-T760 MP8 772 МГц и пропускной способностью 302 гигафлопс. Поддерживает OpenGL ES 3.1 и конечно же DirectX 11. Также Exynos 7420 может работать с оперативной памятью нового поколения LPDDR4. В целом очень зачетный процессор с актуальной производительностью. Хотя уже вышли новые поколения, но до конца года чип еще будет удерживать высокую позицию.
Смартфоны с данным чипом — Samsung Galaxy S6 Edge, знаменитый Samsung Galaxy Note 5, и не менее популярный Meizu Pro 5.
Фирменная разработка компании Huawei, которая рассчитана на хайэндовские очень мощные смартфоны. Тут используется система из 8 ядер, где идет тоже распределение на четыре Cortex-A53 (частота 1,8 ГГц) и четыре Cortex-A57 (частота 2,3 ГГц). Чип легко работает с видео ультравысокого качества 4K и производительнее предыдущего «камня» на целых 30%.
За графику несет ответственность мощный и очень толковый видеопроцессор ARM Mali-T880. Изготовлен этот мобильный процессор по технологическому процессу 16-нм и является довольно энергоэффективным. Здесь используются транзисторы FinFET. Также отдельный DSP для обработки звука под кодовым названием Tensilica HiFi 4. Еще система включает дополнительный сопроцессор i5, что отвечает за шифрование.
Смартфоны с данным чипом — Huawei P9, Huawei Mate 8, Huawei Honor 8
Еще один очень мощный чип компании Samsung, который стал первым для производителя, где ядра собственной разработки. Была использована 64-юитная архитектура ARMv8 для построения все той же конфигурации ядер big.LITTLE с разными типами и частотами. Где использовались четыре высокопроизводительных ядра Samsung M1 с тактовой частотой 2,6 ГГц и знакомые уже Cortex-A53 с немного увеличенной частотой 1,6 ГГц.
Благодаря техпроцессу на 14-нм была достигнуто 10% улучшение энергоэффективности и 30% увеличение производительности в сравнении с предыдущим поколением мобильного процессора. Чип по праву занимает третью строчку в рейтинге AnTuTu этого года по самым производительным процессорам для смартфонов. Есть поддержка LTE-модема до максимального значения 600 Мб/с.
Смартфоны с данным чипом – последнее поколение Samsung Galaxy S7 Edge и последняя версия Samsung Galaxy Note 7.
Следующее поколение высокопроизводительного чипа от Apple, которые вышли вместе с iPhone 6s и его улучшенной версией iPhone 6s Plus возвели эти смартфоны на самый высокий пьедестал 2015 года. Яблокофоны были лучшими в 2015 году по производительности и даже сейчас не сильно сдвинулись со своих позиций. По сравнению с Apple A9, мобильный процессор работает на 70% эффективнее, а видеоядро на целых 90% лучше.
В совокупности с сопроцессором М9 чип позволяет работать с видео 4K и даже записывать видеоролики в ультра-HD качестве. Несмотря на то, что в процессоре всего два ядра – это не мешает ему быть одним из лучших в рейтинге AnTuTu 2016. Пропускная способность шины данных намного выше, чем у 8-ядерных собратьев. Компания Apple держит высокую планку и не собирается останавливаться на достигнутом.
Первая позиция досталась мобильному процессору, который совершил прорыв в производительности и окончательно сделал Qualcomm мировым лидером в разработке и производстве мощных мобильных чипов. Здесь использовалась новейшая архитектура Harvard, которая по сравнению с предшественниками обладает очень низким тепловыделением. За графику в ответе уже известный видеопроцессор Adreno 530.
Последний поддерживает все самые послении версии программных драйверов типа OpenGL ES 3.1, OpenCL 2.0 и Vulkan. Есть обязательная поддержка работы с 4K-видео, которое может записываться на камеру с частотой кадров 60 FPS, что очень впечатляет. Чип настолько популярен, что используется в очень многих моделях смартфонов.
Смартфоны с данным чипом — OnePlus 3, Lenovo Moto Z, ZTE Axon 7, Xiaomi Mi5 и многие другие.
Как видно из графика половина всех позиций досталась компании Qualcomm, которая практически монополизировала рынок. Samsung и Apple получили по два места и снизили свои показатели производительности в сравнении с прошлым годом. Довольно неплохо показал себя топовый мобильный процессор от китайской Huawei.
Когда вы выбираете смартфон или планшет, вы наверняка изучаете его аппаратные характеристики. Читая описания процессора, не сразу можно понять, что подразумевает то или иное обозначение. Однако существует определенный рейтинг производительности мобильных процессоров смартфонов, на основе которого можно приобрести быстрое устройство. Что же означают эти термины и на что вам нужно обратить внимание?
Процессор выполняет роль передатчика. То есть к нему направляется запрос, что вы хотите, чтобы ваш смартфон выполнил. Ранние мобильные телефоны были в основном схожи с традиционными стационарными. Смартфоны, однако, представляют собой портативные компьютеры, которые имеют телефонные средства, встроенные в систему. Под этим удивительным сенсорным дисплеем находится полноценный компьютер, ответственный за работу ваших приложений, выдачу вам инструкций (как действовать в определенных ситуациях), GPS-координат, а также связь с окружающими. Процессор является мозгом любой операции.
Это элемент, находящийся в главном процессоре, который считывает и выполняет инструкции. Выпуск таких устройств начался с одноядерных процессоров, но современные разработчики создали более мощные аппараты, включив большее количество ядер в один девайс. Это привело к появлению двухъядерных гаджетов. Вскоре появились четырехъядерные процессоры (работающие на основе четырех ядер), а сегодня можно найти в продаже гекса- (шесть) и окта- (восемь) ядерные смартфоны и планшеты.
Чем больше ядер, тем быстрее они могут обрабатывать команды, которые вы даете своему телефону. Это означает, что несколько этих составляющих разделят нагрузку между собой и выполнят любую работу очень быстро. Вы можете загружать высококачественные фотографии или видео высокой четкости, а затем просматривать свою коллекцию без паузы. Анимация и видео воспроизводятся плавно, без заикания. Игры не «подвисают». Конечно, имеются исключения, но, как правило, чем больше ядер, тем лучше производительность.
Это невозможно. Окта-ядерный процессор работает быстрее, чем четырехъядерный, только тогда, когда он обрабатывает приложение, которое использует его способности, или же в условиях многозадачности. Например, одно ядро может обрабатывать запросы в веб-браузере, а другое находиться в режиме ожидания. Вызов приходит, и оно приступает к работе. В результате ваша работа в веб-браузере и ваш телефонный звонок пройдут но не обязательно в два раза быстрее.
Несколько ядер - это только один из компонентов смарт-устройства (можно представить их как определенную часть двигателя автомобиля). Кроме того, за работу этого комплектующего отвечает графический процессор, оперативная память для кратковременного запоминания, антенны для Wi-Fi и GPS и многое другое. Все они работают вместе, как единое целое, и все должны быть рассмотрены, когда вы покупаете смартфон или планшет.
При покупке смартфона или планшета желательно предварительно изучить рейтинг мобильных процессоров. Какой чип лучше - такой девайс и будет мощнее. Это даст вам представление о том, что способно выполнять то или иное устройство, какова скорость его работы.
Для того чтобы составить рейтинг мобильных процессоров для смартфонов, необходимо провести серию тестов на устройствах с каждым из них и зафиксировать общие критерии оценки эффективности работы, а также сделать графические манипуляции. Некоторые специалисты провели такие исследования, и результаты оказались вполне предсказуемы. Итак, сравнительная таблица процессоров для смартфонов по убыванию представлена ниже.
В дополнение к общей производительности специалисты также протестировали ГПУ на устройствах, выпущенных в 2016 году. Рейтинг графических процессоров для смартфонов также составлялся с учетом производительности графической подсистемы. Ранжирование для GPU немного отличается от общего списка.
На основе исследований графический свойств рейтинг можно представить следующим образом:
Как можно увидеть, в топ-3 в обоих списках попадают одни и те же комплектующие. Таким образом, самые лучшие процессоры для смартфонов, рейтинг которых представлен в статье, совпадают по всем параметрам: и по производительности графики, и по результатам общих тестов.
Поэтому важно получить представление о том, какие устройства работают под управлением этих процессоров. Итак, вы можете найти в следующих девайсах Qualcomm Snapdragon 820:
В зависимости от места приобретения, Galaxy S7 может быть оснащен Samsung Exynos 8890 взамен вышеуказанного комплектующего, который все равно существенно выигрывает среди конкурентов. Также стоит отметить, что вычислительная мощность всех девайсов сегодня очень велика. По этой причине, приобретая современный смартфон, вы не заметите существенного падения производительности, даже если он не слишком мощный. Даже китайские процессоры для смартфонов, рейтинг которых будет выглядеть совсем иначе, вполне устроят вас быстрой работой. Только если вы заботитесь о мельчайших спецификациях или планируете устанавливать и использовать узкоспециальные емкие приложения, эти результаты могут помочь вам принять решение при покупке девайса.
В последнее время многие производители смартфонов выпустили свои новые продукты, которые, несомненно, заставляют пользователя чувствовать определенную растерянность при выборе. В связи с выпуском новых девайсов меняются и процессоры для смартфонов, рейтинг которых обновлять довольно сложно. Например, в прошлом году Apple A9 занимал первые места во всех сравнительных списках, а затем Hisilicon Kirin 950 потеснил его. Сегодня же Qualcomm, Apple и Samsung ведут борьбу за первенство с переменным успехом.
Как уже показал рейтинг производительности чипов, процессор Qualcomm Snapdragon 820 занял первое место и показал намного большие мощности, чем Apple A9. Кроме того, Samsung Exynos 8890 также имеет хорошие результаты, а его производительность уже близка к A9.
Недавно запущенные Qualcomm Snapdragon 652 и 650 также показывают высокую функциональность и мощность. Qualcomm 652 уже близок по своим параметрам к модели 810 в производительности. Qualcomm Snapdragon 650 уже превзошел модель 808, которая лидирует на рынке смартфонов среднего класса. Поскольку в настоящее время не выпускаются телефоны 6797, и на рынке можно найти только выпущенные в прошлые годы модели, рейтинг процессоров МТК для смартфонов уже не актуален.
В последние годы смартфоны уделяют все большее значение производительности GPU, так как она тесно связана с прохождением игр и работой с изображениями в мобильном телефоне, и это оказывает непосредственное влияние на реальный опыт пользователей. В настоящее время высокой производительностью в этом плане отличаются Qualcomm Snapdragon 820 (Adreno530). Samsung Exynos 8890 (Mali-T880 MP12) почти равен Apple А9 на мощности, как уже было отмечено. Что касается Hisilicon Kirin 950 (Mali-T880 MP4), который хорошо известен всем, его производительность GPU не является достаточно хорошей, а результаты тестирования похожи на Qualcomm Snapdragon 808 (Adreno418) и Qualcomm Snapdragon 652 (Adreno510).
На самом деле, производительность графического чипа также напрямую связана с разрешением экрана вашего смартфона. В настоящее время основное разрешение составляет 1080P, а показатель 2K стал тенденцией развития смартфонов высокого класса. Однако без поддержки мощного GPU даже столь высокое разрешение будет по-прежнему приводить к ухудшению работы устройства.
Конечно, факторов, которые определяют производительность мобильного телефона, гораздо больше, чем значения CPU и GPU. Однако необходимо в полной мере осознавать, что ничто, кроме мощной производительности чипов, не является основой бесперебойно работающего девайса. Без поддержки высокой производительности любой пользовательский опыт будет «пустым». Это можно описать старой пословицей: «Вы не можете сделать что-то из ничего».
Вышеуказанная информация, затрагивающая процессоры для смартфонов, рейтинг которых представлен выше, не может рассматриваться как постоянное правило. Сегодня регулярно выпускаются новые девайсы, имеющие все более мощные технические характеристики.
Из этих данных на сегодняшний день можно узнать, что Qualcomm Snapdragon 820 берет на себя ведущую роль в отношении производительности. Несмотря на то что компания Apple не выпустила новые процессоры, общая производительность Apple A9 по-прежнему сильна. Если рассматривать Exynos 8890 Samsung, его параметры примерно равны А9 в общей сложности.
Устройства, работающие на Apple A9 - это iPhone 6S и iPhone SE, которые считаются одними из самых рейтинговых и имиджевых девайсов.
Exynos Samsung 8890 занимает крепкое третье место в этом рейтинге и уступает конкурентам совсем немного. Он сумел обогнать множество девайсов, выполненных из других комплектующих. В настоящее время из устройств, произведенных с этим чипом, можно найти только
Процессор Kirin 950 также отличается очень хорошей производительностью на протяжении длительного времени. Более того, ранее он возглавлял рейтинги комплектующих благодаря своим отличным характеристикам. Однако эта оценка производительности постоянно снижалась, поскольку на рынке стали появляться и более совершенные девайсы. Устройства, работающие на этом процессоре, - Huawei P9, Huawei Mate 8, Huawei P9 Max.
Qualcomm Snapdragon 810 предлагает довольно хорошие общие характеристики. Он был высоко оценен в свое время и по сегодняшний день выступает одним из самых применяемых элементов в различных устройствах. Смартфоны, оборудованные им, успешно продаются во многих странах мира и сегодня, в том числе HTC One M9, XL, Nexus 6P, OnePlus 2.
В свое время был сильно недооценен, несмотря на то, что его параметры отличаются приличной мощностью. Несмотря на низкие оценки, телефоны с ним пользуются популярностью, особенно Samsung Galaxy S6 и Meizu Pro 5.
Qualcomm Snapdragon 652 и 650 - это процессоры, используемые в смартфонах среднего ценового класса. Несмотря на невысокие позиции в рейтинге, они активно применяются в производстве гаджетов. На сегодняшний день не ставится вопрос о снятии с производства таких моделей смартфонов, как Samsung Sony Xperia X и Xiaomi Redmi.
На рынке - множество смартфонов и планшетов, особенно китайских. У них разная «начинка», поэтому очень легко запутаться. Мы решили написать сравнение мобильных процессоров и определить лучшие в каждой ценовой категории. Попытаемся наиболее доступно, простым языком, объяснить, какой процессор должен быть установлен в твоем новом смартфоне, чтобы он мог удовлетворить все потребности.
В этой статье вы не найдете каких-либо технических терминов и заумных вещей. Наша цель - максимально понятно объяснить обычному пользователю, который хочет выбрать хороший смартфон, но нет времени читать кучу литературы и разбираться в тонкостях.
Собственно говоря, в 2018 году на рынке присутствуют несколько производителей процессоров:
Сразу отмечу, что процессоры от Apple и Xiaomi рассматривать нет смысла. Первые - потому что они используются только в iPhone и iPad, оптимизированы исключительно под операционную систему iOS, а на AliExpress и вообще . Что касается Surge от Xiaomi, их начали разрабатывать совсем недавно, а на нашем рынке они появятся нескоро.
В Интернете встречается множество негодований насчет данных процессоров. Мол, они часто подвисают, интерфейсы работают не очень хорошо и так далее. Также есть нарекания на сильный нагрев смартфона в играх, на быстрый разряд батареи и плохую оптимизацию. Это весьма странно, так как все смартфоны на Kirin, которыми мне посчастливилось попользоваться, не вызывали никаких проблем.
В 2018 году линейка чипов МТК обновилась, и их стали использовать в производстве даже Xiaomi, которые раньше имели дело только с процессорами Snapdragon.
При выборе смартфона с процессором от MediaTek нужно обращать внимание именно на бренд. Например те же Sony и Meizu на 99% будут отлично работать с МТК.
Если быть откровенным, я не очень люблю эти процессоры, и себе бы на Exynos я бы ничего не покупал. Интересный момент, что флагманские смартфоны Samsung Galaxy S8 и S9 продаются в двух версиях: с фирменным процессором и с чипом от Qualcomm. Именно последний вариант рекомендует приобретать подавляющее большинство блогеров и обзорщиков. Я очень люблю продукцию Meizu, но единственное устройство, которое мне не понравилось - Pro 6 Plus на процессоре Exynos. Работал он просто отвратительно. Мое личное мнение - девайсы на этих процессорах покупать не стоит.
Многие могут не согласиться со мной, особенно владельцы устройств Samsung, но пробовали ли вы пользоваться другими смартфонами? Возможно, вам повезло с удачной версией процессора, но последние модели имеют проблемы с планировщиком, что значительно снижает производительность. Еще один аргумент - бюджетные устройства корейской компании значительно проигрывают конкурентам из Китая. Возможно, это связано с более высокими зарплатами на корейских заводах, что влияет на себестоимость девайса: приходится устанавливать меньше памяти, более дешевые материалы и так далее.
Эти процессоры считаются самыми популярными и, соответственно, самыми массовыми на рынке. Конечно, они качественные, но в среднем ценовом сегменте они, на мой взгляд, переоценены. Например, если выбирать между Snapdragon 660 и Helio P20 , то я отдам предпочтение процессору от MTK, потому что мне он показался более шустрым. Но если выбирать между самыми производительными продуктами компаний - фирма Qualcomm будет вне конкуренции с любыми другими брендами. Все флагманские смартфоны на Android, включая эталонный Google Pixel 2, оснащены Snapdragon 845 или 835 (первый - новее, но в целом они практически одинаковые). Этими процессорами оснащены и , и другие лучшие смартфоны 2018 года.
В бюджетном сегменте эти процессы тоже широко представлены, но мне не нравится их производительность, в отличие от аналогов на MTK и Kirin. Например, доступные на Snapdragon 430 работает крайне медлительно и существенно нагревается даже от просмотра видео на YouTube, что скорее всего связано с недостаточной мощностью чипа. Тот же Meizu M5s на устаревшем камне от MTK за ту же цену ведет себя значительно лучше.
Первое - полностью отказываемся от процессоров от Apple (если хотите устройство на Android), Samsung и Xiaomi. Идем дальше: в самых дешевых смартфонах отдаем предпочтение Kirin и, возможно, MTK, но процессоры от Huawei по приоритетности стоят выше. В среднем ценовом сегменте выбираем смартфоны на Kirin либо на Helio P20 от MediaTek. При выборе самых дорогих смартфонов есть только один вариант - Snapdragon 845 (835).
Вот краткий гайд по современным процессорам. Это сугубо личное мнение. Если вы не согласны со мной, обязательно напишите в комментариях. Аргументация приветствуется!
Почему iPhone 7 работает быстрее Samsung Galaxy S7, а iPhone 8 - быстрее Galaxy S8? Дело тут в различной идеологии операционных систем, а кроме того, одним из основных преимуществ Apple были и остаются уникальные системы на кристалле. Процессоры A10 и A11 заметно обгоняют в бенчмарках аналогичные предложения от Qualcomm в лице Snapdragon 820/821 и Snapdragon 835 соответственно. Почему так происходит? В чем заключается «магия Apple»? Оставив за бортом аргументы в стиле «Андроид лудше!», попробуем разобраться в причинах, которые привели к превосходству мобильных процессоров Apple над предложениями Qualcomm.
Вспомним 2013 год. В арсенале Qualcomm - весьма удачные чипы Snapdragon 800, основанные на 32-разрядных ядрах Krait 400 собственной разработки. На этом чипе (и его последователе, Snapdragon 801) были выпущены десятки, если не сотни самых разнообразных моделей. На момент анонса у топового чипсета Qualcomm просто не было альтернатив: основанные на ядрах ARM Cortex A15 решения были прожорливы до чрезвычайности и не могли составить конкуренцию четырем кастомным ядрам Krait. Вроде бы все хорошо, Qualcomm - царь горы, достаточно продолжать развивать удачную архитектуру. Казалось бы, что может пойти не так?
Но - по порядку. В 2011 году компания ARM Holdings анонсировала архитектуру ARMv8, использование которой открывало многочисленные возможности ускорения части специальных видов вычислений - например, потокового шифрования, которое (забегу вперед) сегодня используется практически во всех смартфонах. Первыми мобильными ядрами данной архитектуры стали Cortex A53 и A57, анонсированные холдингом ARM в 2012 году. В то же время в ARM прогнозировали выход готовых процессоров на новых ядрах лишь на 2014 год. Вот только Apple, обладатели архитектурной лицензии ARM, успели первыми - почти на год раньше конкурентов.
Итак, в ноябре 2013-го Apple выпускает iPhone 5s. Помимо датчика отпечатков пальцев и встроенной системы безопасности Secure Enclave, новый iPhone впервые на рынке оснащается 64-разрядным процессором Apple A7 ARMv8. Новый процессор показывает чудеса производительности в Geekbench: результат двухъядерного процессора в однопоточных вычислениях в полтора раза превосходит результаты ядер Krait 400, в многопоточных наблюдается паритет.
Расширенный набор команд ARMv8 пришелся как нельзя более кстати: именно в iPhone 5s Apple встроила аппаратную систему безопасности Secure Enclave, которая отвечает в том числе и за шифрование данных. С точки зрения Apple выбор 64-разрядной архитектуры был вполне логичен: только в ядрах с поддержкой ARMv8 появились инструкции для ускорения потокового шифрования, которое на тот момент использовалось Apple уже довольно давно. В дальнейшем использование новых ядер позволило Apple добиться беспрецедентных скоростей доступа к зашифрованным данным - выпущенный на год позже Nexus 6, основанный на 32-разрядном Qualcomm Snapdragon 805 (ARMv7), показывал ужасающую производительность потокового крипто: доступ к зашифрованным данным осуществлялся в 3–5 раз медленнее, чем к незашифрованным.
Поначалу 64-разрядная архитектура в смартфонах воспринималась обывателями - да и многими экспертами - как чистейшей воды маркетинг. Так считали пользователи, и так говорили руководители Qualcomm - по крайней мере, в своих официальных выступлениях.
В 2014 году выходит iPhone 6, оснащенный процессором A8, также работающим с системой команд ARMv8. Чем отвечает Qualcomm? Небольшим обновлением: на рынке доминируют смартфоны, работающие на Snapdragon 801 (32 бита, ARMv7). Также выходит Snapdragon 805, использующий те же ядра Krait 400, но с более мощным GPU. Процессоры Apple оказываются быстрее аналогов от Qualcomm как в однопоточных, так и в многопоточных вычислениях, а в специфических применениях - например, в реализации поточного шифрования - обходят решения конкурентов просто в разы. Qualcomm усиленно делает вид, что ничего необычного не происходит, но производители, наступая на горло, требуют конкурентоспособную SoC. Qualcomm ничего не остается, как включиться в гонку.
В 2015 году Apple выпускает iPhone 6s и A8, Qualcomm - чип Snapdragon 810 и его урезанную версию Snapdragon 808. Эти процессоры явились ответом Qualcomm на требования партнеров. Однако отсутствие опыта разработки 64-разрядных чипов сыграло с компанией злую шутку: оба процессора оказались чрезвычайно неудачными. С первых же дней процессоры проявили склонность к чрезмерному энергопотреблению, перегреву и тротлингу, в результате которого их устоявшаяся производительность через несколько минут работы мало отличалась от производительности Snapdragon 801.
Какой же из всего этого можно сделать вывод? Вывод один: Apple застала индустрию врасплох, использовав ядра с новой архитектурой тогда и там, где, казалось бы, в этом нет никакой необходимости. В результате Qualcomm оказалась в роли догоняющей, а Apple получила фору в полтора года. Почему так произошло?
Здесь нужно рассмотреть особенности цикла разработки мобильных процессоров.
Итак, мы выяснили, что Apple удалось вырваться вперед, на полтора года опередив конкурентов. Как такое могло случиться? Причина в разнице в циклах разработки у Apple и производителей смартфонов под управлением Android.
Как известно, Apple полностью контролирует разработку и производство iPhone, начиная с самого низкого уровня - проектирования процессора. И если графические ядра до недавнего времени Apple лицензировала у Imagination Technologies, то процессорные ядра компания предпочитала разрабатывать самостоятельно.
Как выглядит цикл разработки у Apple? На основе архитектурной лицензии ARM проектируется процессор, совместимый с заданной системой команд (ARMv8). Одновременно разрабатывается смартфон, в котором будет использоваться данный процессор. Параллельно для него создаются все необходимые драйверы, ОС, производится оптимизация. Все происходит в рамках одной компании; у разработчиков ОС нет никаких проблем с получением доступа к исходным кодам драйверов, а разработчики драйверов, в свою очередь, имеют возможность общаться с людьми, проектировавшими процессор.
Производственный цикл устройств на Android выглядит совершенно иначе.
В первую очередь в игру вступает ARM, разработчик одноименных систем команд и процессорных архитектур. Именно ARM проектирует референсные процессорные ядра. Так, в далеком 2012 году были анонсированы ядра ARM Cortex A53, на которых основано подавляющее большинство смартфонов, выпущенных в 2015, 2016 и 2017 годах.
Минуточку! 2012? Именно так: 64-разрядные ядра A53 были анонсированы в октябре 2012 года. Но архитектура ядра - это одно, а реальные процессоры - совсем другое: ARM Holdings их просто не выпускает, предлагая партнерам референсные дизайны, но не поставляя на рынок сами SoC. Прежде чем на рынке появится смартфон, основанный на той или иной архитектуре, кто-то должен разработать и выпустить готовую систему на кристалле, SoC.
Несмотря на публичные выступления собственных представителей, в 2013 году в Qualcomm усиленно работали над выпуском 64-битного процессора. На разработку собственного ядра времени не оставалось; пришлось брать что дают. Давали - архитектуру big.LITTLE, куда на тот момент входили «малые» ядра Cortex A53 (удачные) и «большие» ядра A57 (довольно спорные с точки зрения энергоэффективности и тротлинга).
Первые процессоры Qualcomm, основанные на этих ядрах, были анонсированы в 2014 году. Но ведь процессор - это еще не все! Как минимум нужен еще корпус, экран… Все это выпускают OEM-производители, которые, собственно говоря, и занимаются разработкой и производством смартфонов. А это тоже время, и время немалое.
Наконец, операционная система. Для того чтобы «завести» Android на устройстве, необходим набор драйверов для нового чипсета. Драйверы разрабатывает разработчик чипсета (например, Qualcomm), предоставляя их производителям смартфонов для интеграции. На то, чтобы разобраться и интегрировать драйверы, у производителя также уходит определенное время.
Но и это еще не конец! Уже готовый смартфон с работающей версией Android необходимо еще и сертифицировать в одной из лабораторий Google на предмет совместимости и соответствия Android Compatibility Definition. Это - тоже время, которого и без того катастрофически мало.
Иными словами, в том, что смартфоны на Snapdragon 808/810 мы увидели лишь в 2015 году, нет совершенно ничего удивительного. Первые флагманские чипы Qualcomm, основанные на 64-разрядной архитектуре, отстали от SoC Apple на полтора года. Это исторический факт, и это - реальное преимущество Apple.
В 2015 году длительный цикл разработки и требования партнеров сыграли с Qualcomm злую шутку: первый блин оказался комом. Впрочем, компании удалось реабилитироваться с выходом Snapdragon 820. Но не было ли слишком поздно?
Рассмотрим таблицу, в которой сравниваются два последних поколения процессоров Apple и Qualcomm.
Что мы видим из этой таблицы? Легко заметить, что производительность в расчете на одно ядро в процессорах Apple в два с лишним раза превосходит решения Qualcomm, да и многопоточная производительность актуальных поколений процессоров отличается практически в полтора раза. Почему так получается? Ответ можно попробовать найти в следующей табличке.
Если отбросить пару процессоров A10 Fusion / Snapdragon 820, в которых используются разные технологические процессы, можно сравнить площадь чипов A11 Bionic и Snapdragon 835. Площадь поверхности чипа от Apple в 1,2 раза превышает площадь решения Qualcomm. Что это означает на практике? Возможность использовать больше транзисторов, более продвинутую архитектуру ядер. В частности, исследователи обнаружили, что в A11 Bionic «слабые» процессорные ядра в несколько раз крупнее малых ядер A53 (простите - Kryo 280), использующихся в Snapdragon 835. Это означает, что даже «малые» ядра A11 Bionic поддерживают внеочередное исполнение команд, что позволяет получить большую производительность на такт в сравнении с прямолинейными ядрами А53.
Площадь процессора напрямую влияет на его цену. Чем больше площадь (при использовании одного техпроцесса), тем выше себестоимость. Что подводит нас к очередному фактору: стоимости процессора для производителя.
Согласно отчету Android Authority площадь процессорных ядер Apple A10 Fusion вдвое превышает площадь ядер ближайшего конкурента, Snapdragon 820.
«Преимущество Apple в том, что компания может себе позволить потратить деньги на увеличение площади процессора, построенного по последней 16-нанометровой технологии FinFET… Несколько лишних долларов не сыграют большой роли в конечной стоимости устройства - а ведь Apple сможет продать значительно больше 600-долларовых устройств благодаря настолько большой производительности», - пишет Линли Гвеннап, директор The Linley Group.
Действительно, лишние пять-шесть долларов не сыграют большой роли в конечной стоимости iPhone - это доли, в худшем случае единицы процентов его стоимости для потребителя. Но если эти пять-шесть долларов способны удвоить производительность устройства по сравнению с конкурентами на Android - это прекрасный аргумент в пользу Apple.
Почему так не выходит у Qualcomm? В цепочке разработки процессоров для устройств под Android слишком много заинтересованных лиц. Это и ARM, которая разрабатывает и лицензирует процессорные ядра, и Qualcomm, которая проектирует готовые процессоры по лицензии, и производители смартфонов с Android. У OEM-производителей, вынужденных конкурировать между собой ценами, на счету каждый доллар. Производители хотят как можно более дешевых SoC (поэтому, кстати, до сих пор так популярны решения, построенные на архаичных слабых ядрах A53), и Qualcomm приходится с этим считаться. Но и Qualcomm, и ARM хотят откусить кусок пирога, получив свою долю прибыли, - так что себестоимость решения, аналогичного процессорам Apple, вышла бы даже более высокой, чем у Apple. В результате OEM-производители не смогли бы себе позволить массовых закупок таких процессоров, что еще увеличило бы их стоимость. (Кстати, именно это случилось с процессором MTK Helio X30 - он не пользовался спросом, и на его основе выпустили лишь два смартфона.)
Конечно, здесь можно аргументировать, что у Samsung и Huawei есть собственные линейки процессоров - Exynos и Kirin соответственно. Но у Huawei нет своих разработок, в компании берут готовые ядра ARM Cortex и готовые же графические ускорители ARM Mali, собирая «собственные» процессоры на их основе. Понятно, что вычислительные ядра этих процессоров не могут быть мощнее тех, что предлагает ARM. В Samsung же пробуют идти путем Apple, выпуская собственные кастомизированные ядра - производительность которых, впрочем, недалеко уходит от обычных «стоковых» ядер ARM.
В прошлом году в Apple сделали интересную вещь: волевым решением убрали поддержку 32-разрядных приложений из iOS 11. Так уж совпало, что именно на этой версии ОС вышла новая линейка iPhone: 8, 8 Plus и X. Что это означает с точки зрения производительности?
Возможность взять и отказаться от поддержки 32-разрядных команд дает очень и очень многое. Упрощаются блоки декодирования и исполнения, уменьшается требуемое число транзисторов. Куда идет эта экономия? Ее можно потратить на уменьшение площади процессора (что напрямую транслируется в сниженную себестоимость и уменьшенное энергопотребление), а можно при неизменной площади и энергопотреблении добавить транзисторов в другие блоки, увеличив тем самым производительность. Скорее всего, именно по второму сценарию развивались события и процессор A11 Bionic получил дополнительные 10–15% производительности именно за счет отказа от поддержки 32-разрядного кода.
Возможно ли подобное в мире Android? Да, возможно, но не полностью и очень нескоро. Лишь с августа 2019 года вступают в силу требования к разработчикам, которые должны будут при добавлении или обновлении приложений в Google Play Store в обязательном порядке включать 64-битные версии двоичных библиотек. (Отметим здесь, что далеко не все - и даже не большинство! - приложения Android вообще используют какие-либо двоичные библиотеки, зачастую довольствуясь динамически транслируемым байт-кодом.) Напомним, Apple ввела аналогичное требование в феврале 2015 года - опять преимущество во времени, на сей раз в четыре с половиной года.
Оптимизация - важнейшая составляющая производительности. Традиционно у Apple с оптимизацией все было или идеально, или образцово (пользователи, которые жалуются на упавшую производительность старых устройств, обновившихся до последней версии iOS, просто не понимают, какой ад был бы на таком слабом железе, если бы на нем запустили Android). А вот у Android с оптимизацией все… пестро. Разнообразно. Можно сказать - феерично.
Чаще всего достаточно быстро на свежем железе работают чистые сборки Android - такие, что используются в смартфонах Google Nexus и Pixel, устройствах Motorola и Nokia. Но даже и здесь не все хорошо: например, в смартфоне Google (Motorola) Nexus 6 были совершенно потрясающие воображение проблемы со скоростью доступа к накопителю, возникшие из-за безграмотной реализации шифрования (разработчики Google не справились с аппаратным ускорителем криптографических операций процессора Snapdragon 805, после чего заявили, что «программная реализация лучше»). Вот в этой статье мы подробно проанализировали скорость чтения и записи зашифрованных данных смартфоном Nexus 6, сравнив ее со скоростью аналогичных операций в iPhone 5s. Вот цифры:
Впечатляет? При похожих аппаратных характеристиках разработчики Google (Google, а не криворуких OEM!) умудрились в референсном устройстве, которое должно было продвигать безопасное шифрование в массы, сделать такой вот ляп. Будешь ли ты удивлен, узнав, что и у других производителей с оптимизацией могут возникать проблемы? И они возникают. Так, оснащенный по максимуму HTC U Ultra (Snapdragon 821) умудряется подтормаживать и перегреваться при самых рутинных операциях; такое впечатление, что процессор выполняет как минимум вдвое больше вычислений, чем должен. Ну а о смартфонах Samsung, которые ухитряются подтормаживать по мелочам даже на самом мощном доступном железе, даже и говорить подробно не стоит.
Есть и еще один момент, который стоит упомянуть. Это - разрешение дисплея. Как известно, стандартные модели iPhone оснащаются экранами с разрешением HD, модели Plus - Full HD. Производители же смартфонов под управлением Android, использующие флагманские чипсеты Qualcomm, стараются устанавливать экраны с разрешением QHD - 2560 × 1440. Ну, как самый минимум - Full HD, но такое во флагманских смартфонах встречается, увы, нечасто.
Почему «увы»? Потому что разрешения выше Full HD на экранах с IPS-матрицей диагональю до 5,7″ включительно более чем достаточно. Для AMOLED-экранов, у которых, во-первых, структура субпикселей PenTile, а во-вторых, может быть поддержка очков виртуальной реальности Google VR (кстати, а какому проценту пользователей она реально пригодилась?), оправданность QHD-разрешения еще можно как-то аргументировать.
Несколько в стороне стоит iPhone X с разрешением 2436 × 1125 - впрочем, это, по сути, мало отличается от Full HD. Для сравнения: разрешение экрана Samsung Galaxy S8 - 2960 × 1440, то есть в полтора раза больше пикселей, чем в iPhone X.
А теперь представь, что мы сравниваем производительность iPhone 8 с его разрешением HD и какую-нибудь Nokia 8 с QHD. Представил? Nokia приходится обрабатывать почти в четыре раза больше пикселей, чем iPhone, что не может не сказаться на энергопотреблении и на производительности (как минимум в тех тестах, которые используют вывод на экран). Я сейчас ни в коей мере не оправдываю старенькие экраны, которые Apple с маниакальным упорством продолжает устанавливать в устройства стоимостью под тысячу долларов, а просто заостряю внимание на том, что производительность и энергоэффективность устройств с экранами низкого разрешения даже при прочих равных будет выше, чем у смартфонов с экранами QHD.
Что-то такое заподозрили и производители. Так, Sony Xperia Z5 Premium, экран которого (кстати, IPS, бесполезный для целей VR) имеет физическое разрешение 4K (на самом деле нет, даже здесь маркетологи обманули), но логическое - «всего лишь» Full HD, что позволило производителю и потребителя обмануть, и не слишком сильно убить производительность. Похожим образом поступили и в Samsung, разрешив использовать пониженное логическое разрешение на экранах с высокой плотностью точек. Очевидно, интересы маркетологов идут вразрез с интересами как пользователей этих устройств, так и собственных разработчиков компании.
Так ли нужны 64-разрядные процессоры в мобильных устройствах? Ведь у 32-разрядных вычислительных ядер есть свои преимущества. Такие процессоры могут работать быстрее 64-разрядных из-за меньшей длины инструкций вследствие меньшей длины адреса, и, как результат, они менее требовательны к объему оперативной памяти; в них можно реализовать более короткую очередь команд, что также может дать выигрыш в производительности в определенных сценариях.
Некоторые из этих преимуществ так и останутся теоретическими, но в ряде современных сценариев использования без поддержки команд ARMv8 уже не обойтись. Это и потоковое шифрование, и склейка HDR в режиме реального времени, и многие другие малозаметные вещи. Как бы там ни было, производители процессоров перешли на 64-разрядные ядра с поддержкой ARMv8, и это свершившийся факт.
Вот только производители смартфонов не спешат переходить на 64-битные сборки операционных систем.
Так, в природе не существует ни одного смартфона под управлением Windows 10 Mobile, в котором операционная система работала бы в 64-разрядном режиме. И Lumia 950 (Snapdragon 808), и Lumia 950 XL (Snapdragon 810), и даже относительно свежий Alcatel Idol 4 Pro (Snapdragon 820) работают под управлением 32-битной сборки Windows 10 Mobile.
Не отстают и производители телефонов с Android. К примеру, у Lenovo, выпускающей смартфоны под маркой Motorola, есть всего два устройства с «правильным» 64-разрядным Android: это флагманы линейки Moto Z (обычная версия и разновидность Force) и Moto Z2 Force. Все остальные устройства - и бюджетный Moto G5 на Snapdragon 430, и свежий субфлагман Moto Z2 Play на Snapdragon 626 - работают в 32-битном режиме.
Ряд устройств других производителей (например, BQ Aquaris X5 Plus) использует мощный Snapdragon 652 в 32-разрядном режиме. Нужно ли говорить, что такие устройства не выжимают максимума из доступных аппаратных возможностей?
С другой стороны, не все идеально и у Apple. Даже 64-разрядные приложения, скомпилированные в нативный код, из-за требований обратной совместимости вынуждены ограничиваться набором команд, доступным в самых ранних процессорах компании - Apple A7 образца 2013 года. А вот у компилятора байт-кода ART, который используется в Android с 5-й версии, таких проблем нет: байт-код приложений компилируется в оптимизированный нативный код, использующий все доступные на текущем железе инструкции.
Впрочем, будем жить с тем, что есть. За максимальной производительностью процессорных ядер и гарантированной оптимизацией - к Apple. То же самое, только в полтора-два раза похуже и во столько же раз дешевле, - к сонму производителей трубок на Android.
Друзья, в этом тексте мы покажем сразу несколько авторитетных рейтингов и тестов для процессоров в смартфонах, приведём ряд бенчмарков для графических процессоров, расскажем всю необходимую теорию. Однако если вам интересно бегло взглянуть на топ только самых лучших, наиболее производительных мобильных процессоров, то он, на наш взгляд, выглядит так:
Оценить, на что способен процессор в том или ином смартфоне – непростая задача. Выбор здесь куда более сложный и многообразный, чем между моделями Intel и AMD для стационарных компьютеров. На помощь приходят рейтинги процессоров для смартфонов. Они необходимы, так как даже в линейке одного производителя всё может быть довольно запутанно.
К примеру, знайте ли вы, что новый Snapdragon 632 от Qualcomm уступает модели 630 по части производительности графического ускорителя и встроенного модема? Или что различий между 630 и 636 больше, чем между 636 и 660? Часто такие тонкости неочевидны даже подготовленным пользователям. Новичкам же и вовсе приходится ориентироваться вслепую.
См. также: (помогаем с выбором).
Прежде чем перейти к конкретным цифрам, результатам тестов и рейтингам, давайте бегло взглянем на основные бренды мобильных процессоров и стоящих за ними разработчиков.
Презентация iPhone XS. Фил Шиллер рассказывает о ключевых изменениях в новом процессоре А12
Пять перечисленных выше компаний – лишь ключевые и актуальные на сегодняшний день поставщики мобильных SoC. Немало разработчиков под натиском конкуренции вынуждены были практически уйти с рынка процессоров для смартфонов.
Так, например, случилось с американскими Texas Instruments и Nvidia. Мобильные SoC Tegra от Nvidia ещё лет пять назад были весьма популярны, но в итоге потерпели фиаско. Сегодня Tegra нашли применение разве что в различных специфических системах и девайсах, а из массовых продуктов можно отметить лишь приставку Nintendo Switch.
Кадр с презентации Snapdragon 855 – самого мощного процессора для Android-смартфонов в 2019 году. Новинка обещает усиление на 45% по центральному процессору, на 20% по «графике», а также новый модем и возможности, связанные с машинным обучением
На рынке мобильных процессоров также в небольшой степени 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 Spreadtrum.
Самый популярный сегодня бенчмарк (тест) для оценки возможностей процессоров в смартфонах – AnTuTu. Он хорош тем, что оценивает не только производительность ядер центрального процессора, но также и мощь встроенного в процессор графического ускорителя, что важно для игр и ряда приложений. Вдобавок AnTuTu оценивает производительность оперативной памяти.
Всё это в итоге даёт итоговый общий балл рейтинга и чем он больше, тем лучше. Результат может несколько меняться в зависимости от конкретного гаджета (указан в скобках), где используется мобильный процессор. Поэтому для некоторых процессоров в списке ниже мы указали сразу несколько результатов. Впрочем, они относительно близки. Рейтинг:
Таблица характеристики Kirin 980 против прошлого флагмана Huawei Kirin 970. Новинка опережает предшественника буквально во всём и является сегодня вершиной среди китайских мобильных процессоров
Таблица-сравнение характеристик процессоров Qualcomm среднего звена
Кадр с презентации Mediatek Helio P90 – самого сильного процессора в ассортименте тайваньской компании на сегодняшний день. Несмотря на не флагманский статус, эта SoC в некоторых подтестах держит удар против мощнейшего Snapdragon 855
Все цифры взяты и тестов, проведённых западными изданиями GSMArena и PhoneArena.
Также заметим, что от теста к тесту даже один и тот же процессор в одном и том же смартфоне в зависимости от ситуации, доступного объёма ОЗУ и версии прошивки может выдавать немного разные результаты. Поэтому цифры рейтинга стоит рассматривать как ориентировочные, а не абсолютные.
Не стоит придавать цифрам выше и некое решающее значение. Особенно если вы выбирайте девайс не для навороченных игр и «тяжёлых» задач, связанных с обработкой видео и т. д. Для обычных задач, связанных с запуском приложений, сёрфингом в сети и прочим, колоссального кратного отличия в скорости, скорее всего, вы не увидите. Даже если решите сравнить весьма бюджетный девайс с дорогим флагманом.
Миниатюрность формы, в которую могут быть заключены современные технологии, порой удивляет
Ещё одно уточнение нужно сделать для процессоров Apple. По заявлению создателей бенчмарка AnTuTu, сравнивать в нём результаты процессоров, работающих на Android-смартфонах напрямую с процессорами из iPhone – нельзя. Все смартфоны Apple работают под управлением iOS, а это иная среда. То есть результаты для SoC Apple в AnTuTu правильно сравнивать только друг с другом:
iPhone собираются и производятся в Индии и странах Азии из, как правило, комплектующих от азиатских поставщиков. Однако разработка собственных мощных мобильных SoC, пусть и производимых TSMC, – гордость и настоящая «изюминка» девайсов Apple
В отличие от показанного выше AnTuTu, GeekBench не является комплексным тестом. Он оценивает лишь центральный процессор мобильной SoC. Тем не менее, это ключевой компонент, вдобавок GeekBench тестирует производительность как на одно ядро, так и на все вместе, чего AnTuTu не делает.
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 «средних» ядер. На этот раз для наглядности результат мы покажем в виде процентов, где 100% набирает лидер рейтинга. А для остальных процессоров указывается значение производительности, которое они могут «взять» от лидера.
Победителем в тесте CPU для смартфонов сегодня является A12 от Apple. У этой мобильной SoC шесть, а не восемь ядер, что не мешает ей возглавить рейтинг. Как такое возможно мы, к слову, объясним далее по тексту. А пока начнём с максимальной производительности в одноядерном режиме.
Результаты теста GeekBench в режиме тестирования одного ядра (SC/Single Core)
Из конкурентов в этом подтесте к Apple ближе всего удалось подобраться Samsung с их Exynos 9810, что является «сердцем» Galaxy S9.
Стоит заметить, что в тестах до сих пор не участвуют официально анонсированные, но недоступные пока ни в одном устройстве платформы Exynos 9820 (чип для ) и Snapdragon 855 (главный процессор для Android-флагманов на весь 2019 год). Вполне вероятно, что они если не сместят лидера, то по крайней мере подберутся к нему весьма близко.
Между тем, в тесте производительности всех ядер решение от Apple пока также лидирует:
Результаты теста GeekBench в режиме тестирования всех ядер SoC (MC/Multi Core)
Здесь уже ближе всех к «яблочному» конкуренту подобрались Huawei со своим Kirin 980.
Если же говорить про общие результаты GeekBench, то, повторимся, не следует воспринимать их слишком буквально.
В свою очередь, открытия приложений и отзывчивость их интерфейса не должны очень серьёзно (как можно было бы ошибочно предположить из цифр выше) отличаться по скорости на iPhone в сравнение даже с весьма бюджетными Android-аппаратами.
Некоторые производители, впрочем, утверждают, что их новейшие платформы всё же оказывают небольшое влияние даже на скорость запуска приложений. На слайде выше Huawei сравнивает свой новый Kirin 980 со Snapdragon 845
Прежде чем продолжить и показать вам ещё некоторые сравнительные характеристики мобильных процессоров, мы хотим пояснить ряд важных моментов. Они понадобятся вам 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 ARM. Либо базовых, либо модифицированных разработчиком (например, Kryo от Qualcomm). Эти ядра могут быть совершенно разными. К примеру:
Наглядно про разницу между наиболее мощными А73, А75 и А76
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 2012 и сегодня благополучно забыт. В свою очередь, актуальные сейчас ядра А55 увидели свет в 2017.
Все ядра относятся к той или иной микроархитектуре ARM:
Актуальные микроархитектуры ARM и группы ядер в них. ARMv8-A принесла переход на 64 бит. Ядра на базе самой свежей ARMv8.3-A неизвестны (TBA), но именно на их основе создан процессор А12 Bionic от Apple (iPhone XR, XS, XS Max)
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.
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.
Пример компоновки ядер в некоторых процессорах Snapdragon, слева от ядер указана используемая версия графического ускорителя Adreno. SD626, как и SD625, не использует разных блоков и полагается только на ядра одного типа и одной частоты
Наиболее часто в восьмиядерном процессоре разделение мощные/энергоэффективные происходит по схеме 4+4. Например, 4 А53 + 4 А73. Впрочем, сейчас, с приходом особо мощных А75 и А76, появляются иные схемы, которые показывают себя очень неплохо. Например, 6 А55 + 2 А75 (Snapdragon 670).
Также бывают схемы, где ядра делятся не на две, а сразу три группы (энергоэффективные, средние или мощные и особо мощные). Уже давненько с такой идеей экспериментировали в Mediatek. Сейчас же она заиграла новыми красками благодаря мощнейшим Kirin 980 и Snapdragon 855.
В первом применена схема 4 А55 + 2 А[email protected] ГГц + 2 А[email protected] ГГц. В свою очередь, Snapdragon 855 использует 4 модифицированных ядра А55, 3 А76 на частоте 2.4 ГГц и один А76 на частоте 2.85 ГГц.
Группы (кластеры) ядер в Kirin 980
Сценарии из повседневных задач, при которых в Kirin 980 «вступают в бой» те или иные ядра
Как вы поняли из последних примеров, иногда разработчики объединяют в своём процессоре одни и те же ядра, но на разных тактовых частотах. Для наглядности ещё один пример здесь – Snapdragon 630. В нём 8 ядер и все они исключительно А53. Но четыре «младших» из них работают на частоте 1.8 ГГц, а четыре более мощных берут планку 2.2 ГГц.
В характеристиках мобильных процессоров на разных сайтах и каталогах, как правило, указывается тактовая частота именно самых сильных ядер.
Что ещё важно знать о процессорах для смартфонов? Давайте пробежимся по нескольким дополнительным пунктам:
Впрочем, в выигрышном положении Samsung не оказалась. Её флагман 2019 – Exynos 9820 выглядит не очень сильно на фоне конкурентов. Собственной графики у Samsung до сих пор нет, ядра базируются на А75 вместо А76, да и техпроцесс уступает TSMC
Qualcomm предлагает собственные процессорные ядра Kryo и графику Adreno вместо стандартных решений ARM. Благодаря этому флагманский Snapdragon выглядит сегодня практически лидером технологической гонки
Если вы выбирайте мобильный процессор для игр или вам просто нужно ультимативное решение, мощности которого хватит на любую задачу, то без мощного графического ускорителя в нём не обойтись.
Безусловным лидером по GPU в смартфонах сегодня является Apple. Прежде компания заказывала мощный графический блок для своих фирменных процессоров у Imagination Technologies, однако начиная с 2017 года перешла к собственным графическим решениям. И они весьма мощные.
В тестах «графики» процессор А12 (сердце iPhone Xr, Xs и Xs Max) пока что обходит любого из конкурентов. Именно его результаты (из графического подраздела AnTuTu) были взяты за 100%. В свою очередь, для остальных процессоров указано, какой результат они могут «взять» от лидера:
Тестирование графического блока актуальных процессоров для смартфонов
Главным конкурентом для Apple здесь является фирменная графика Adreno, использующаяся в процессорах Qualcomm Snapdragon. Самая производительная её версия – Adreno 630 установлена в Snapdragon 845. Это самое мощное, из того что могут конкретно на данную минуту предложить Android-смартфоны по части GPU.
Как видите, от фирменного графического ускорителя Apple Adreno 630 отстаёт достаточно серьёзно, сумев набрать только 59% от его результата. Впрочем, в ближайшие месяцы на рынок должны попасть первые гаджеты со Snapdragon 855. Там вас встретит уже Adreno 640 и вот она, судя по спецификациям, может дать бой решениям Apple.
Что же касается текущего рейтинга, то на третьем месте расположились процессоры A11 («сердце» iPhone 8, 8 Plus и X). На четвёртом и пятом месте с очень близким результатом идут Kirin 980 и Exynos 9810 – главные процессоры для китайской Huawei и корейской Samsung в 2018 году.
Ключевая информация о мобильных GPU и так ли их мощь нужна в современных смартфонах
Kirin 980 и Exynos 9810 используют различные мощные версии графики Mali, разработкой которой заведует Arm Holdings. Собственной графики, даже у столь могущественных производителей, как мы уже писали выше, пока нет.
Для объективности картины покажем ещё один бенчмарк, тестирующий GPU. На этот раз – 3DMark Ice Storm. Для удобства сбоку, там, где это необходимо, мы подписали процессоры, в которых используется та или иная графика. Результат теста вы можете наблюдать в правом столбике. Два столбца по центру – используемый техпроцесс и процент от результата лидера рейтинга.
Первые строчки и здесь оккупировали решения Apple, причём возглавляет список теперь А12X. Его в смартфонах вы не встретите. Данный процессор используется только в различных моделях iPad Pro.
В 3DMark Ice Storm китайскому Kirin 980 удаётся заметно оторваться вперёд от Exynos 9810, хотя в предыдущем тесте они шли почти вровень. Очевидно, более мощная Mali-G76, которую несёт «на борту» Kirin 980, проявляет себя на полную силу лишь в отдельных подтестах, а 3DMark Ice Storm как раз позволил ей раскрыться.
Группу процессоров «попроще» возглавляют флагманы разных лет. Из актуальных решений среднего звена ближе к лидерам здесь подобрался разве что Snapdragon 660 (жаль, но тест пока не прошли Snapdragon 670, 710 и ещё некоторые процессоры).
В свою очередь, на третий скриншот попали старые, либо актуальные мобильные SoC со всё ещё достаточно мощными, но уже не самыми впечатляющими графическими ускорителями. На картинке выше нам не удалось вместить описание для:
Внимательно изучая результаты тестов в 3DMark Ice Storm можно заметить и некоторые странные/любопытные вещи. Например, ошибкой может показаться небольшое превосходство GPU в Snapdragon 810 над более новым решением в Snapdragon 820.
Однако если взглянуть на характеристики Adreno 430 и 530, то результат уже может выглядеть не столь спорным, ведь у первой в полтора раза больше встроенной памяти, что могло быть особо важным для данного теста.
Сравнение FPS в играх на примере со Snapdragon 625 и 636
Если смотреть на актуальные и доступные процессоры, то впечатляет шаг вперёд, сделанный Qualcomm от графики в SD450/625 к 630/636 и тем более к Snapdragon 660. Но ещё занимательнее выглядит графика Adreno 506 в недавно представленном Snapdragon 632, хотя даже старая модель Snapdragon 630 использует GPU заметно мощнее.
Всё это лишний раз доказывает, насколько неочевидными могут быть некоторые особенности для простого пользователя/покупателя.
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 конец 2018 самые передовые процессоры для смартфонов (Apple A12 и A12X, а также Kirin 980) уже выпускались по новейшему 7-нм техпроцессу. В начале 2019 к ним присоединится Snapdragon 855. В свою очередь, самые простенькие решения, которые сейчас ещё могут стать «сердцем» бюджетных аппаратов выпускаются на базе 28-нм норм.
На текущий момент:
Новые техпроцессы позволяют сделать решения не только мощнее/энергоэффективнее, но часто ещё и компактнее. Snapdragon 820 – 14 нм. Snapdragon 835 – 10 нм
Kirin 980 – первый (по крайней мере, по срокам анонса) 7 нм мобильный процессор в мире. Также новинка первой среди SoC использует мощные ядра А76, графику Mali-G76 и память LPDDR4X на частоте 2133 МГц
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.
7 нм техпроцесс позволил Apple также уместить в своём А12 6.9 миллиардов транзисторов. К сравнению: A11 (10 нм) – 4.3 миллиарда. А10 (16 нм) – 3.3 миллиарда
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, несмотря на наличие 7 нм мобильных чипов, соответствующих десктопных процессоров и видеокарт ещё нет.
Ещё несколько 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.
Глава Huawei Mobile демонстрирует передовые возможности Kirin 980 по предельной скорости загрузки в сетях Wi-Fi
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.
Также в последнее время во флагманских решениях начали появляться специализированные вычислительные блоки для работы с задачами искусственного интеллекта и машинного обучения (NPU). Кроме того, именно процессор ставит ограничения на то, какой тип постоянной и оперативной памяти сможет использовать производитель в своём смартфоне.
Даже доступные SoC могут отличаться по технологиям весьма существенно (сверху вниз: модем, обработка изображений, GPU, максимальное разрешение, быстрая зарядка, версии Bluetooth и USB, оперативная память, возможность постоянно «слушать» пользователя)
Приведём лишь несколько примеров из разных областей:
Небольшое анонсирующее видео процессора Snapdragon 855 мельком демонстрирует ещё несколько неожиданных направлений, за которые отвечает современный мобильный процессор
На этом пока всё. Мы постараемся обновлять и дополнять данный материал, чтобы он не терял со временем своей актуальности.
