Рейтинг мобильных процессоров 2017

Обновлено: 06.07.2024

В этой таблице представлены все известные на сегодняшний день ARM процессоры. Таблица ARM процессоров будет дополнятся и модернизироваться по мере появления новых моделей. В данной таблице используется условная система оценки производительности CPU и GPU. Данные о производительности ARM процессоров были взяты из самых разных источников, в основном исходя из результатов таких тестов, как: PassMark, Antutu, GFXBench.

Мы не претендуем на абсолютную точность. Абсолютно точно ранжировать и оценить производительность ARM процессоров невозможно, по той простой причине, что каждый из них, в чем-то имеет преимущества, а в чем-то отстает от других ARM процессоров. Таблица ARM процессоров позволяет увидеть, оценить и, главное, сравнить различные SoC (System-On-Chip) решения. Воспользовавшись нашей таблицей, Вы сможете сравнить мобильные процессора и достаточно точно узнать, как позиционируется ARM-сердце Вашего будущего (или настоящего) смартфона или планшета.

Вот мы провели сравнение ARM процессоров. Посмотрели и сравнили производительность CPU и GPU в различных SoC (System-оn-Chip). Но у читателя может возникнуть несколько вопросов: Где используются ARM процессора? Что такое ARM процессор? Чем отличается архитектура ARM от x86 процессоров? Попробуем разобраться во всем этом, не сильно углубляясь в подробности.

Для начала определимся с терминологией. ARM - это название архитектуры и одновременно название компании, ведущей ее разработку. Аббревиатура ARM расшифровывается как (Advanced RISC Machine или Acorn RISC Machine), что можно перевести как: усовершенствованная RISC-машина. ARM архитектура объединяет в себе семейство как 32, так и 64-разрядных микропроцессорных ядер, разработанных и лицензируемых компанией ARM Limited. Сразу хочется отметить, что компания ARM Limited занимается сугубо разработкой ядер и инструментария для них (средства отладки, компиляторы и т.д), но никак не производством самих процессоров. Компания ARM Limited продает лицензии на производство ARM процессоров сторонним фирмам. Вот неполный список компаний, получивших лицензию на производство ARM процессоров сегодня: AMD, Atmel, Altera, Cirrus Logic, Intel, Marvell, NXP, Samsung, LG, MediaTek, Qualcomm, Sony Ericsson, Texas Instruments, nVidia, Freescale . и многие другие.

Некоторые компании, получившие лицензию на выпуск ARM процессоров, создают собственные варианты ядер на базе ARM архитектуры. Как пример можно назвать: DEC StrongARM, Freescale i.MX, Intel XScale, NVIDIA Tegra, ST-Ericsson Nomadik, Qualcomm Snapdragon, Texas Instruments OMAP, Samsung Hummingbird, LG H13, Apple A4/A5/A6 и HiSilicon K3.

На базе ARM процессоров сегодня работают фактически любая электроника: КПК, мобильные телефоны и смартфоны, цифровые плееры, портативные игровые консоли, калькуляторы, внешние жесткие диски и маршрутизаторы. Все они содержат в себе ARM-ядро, поэтому можно сказать, что ARM - мобильные процессоры для смартфонов и планшетов.

ARM процессор представляет из себя SoC, или "систему на чипе". SoC система, или "система на чипе", может содержать в одном кристалле, помимо самого CPU, и остальные части полноценного компьютера. Это и контроллер памяти, и контроллер портов ввода-вывода, и графическое ядро, и система геопозиционирования (GPS). В нем может находится и 3G модуль, а также многое другое.

Если рассматривать отдельное семейство ARM процессоров, допустим Cortex-A9 (или любое другое), нельзя сказать, что все процессоры одного семейства имеют одинаковую производительность или все снабжены GPS модулем. Все эти параметры сильно зависят от производителя чипа и того, что и как он решил реализовать в своем продукте.

Чем же отличается ARM от X86 процессоров? Сама по себе RISC (Reduced Instruction Set Computer) архитектура подразумевает под собой уменьшенный набор команд. Что соответственно ведет к очень умеренному энергопотреблению. Ведь внутри любого ARM чипа находится гораздо меньше транзисторов, чем у его собрата из х86 линейки. Не забываем, что в SoC-системе все периферийные устройства находится внутри одной микросхемы, что позволяет ARM процессору быть еще более экономным в плане энергопотребления. ARM архитектура изначально была предназначена для вычисления только целочисленных операций, в отличии от х86, которые умеют работать с вычислениями с плавающей запятой или FPU. Нельзя однозначно сравнивать эти две архитектуры. В чем-то преимущество будет за ARM. А где-то и наоборот. Если попробовать ответить одной фразой на вопрос: в чем разница между ARM и X86 процессорами, то ответ будет таким: ARM процессор незнает того количества команд, которые знает х86 процессор. А те, что знает, выглядят гораздо короче. В этом его как плюсы, так и минусы. Как бы там ни было, в последнее время все говорит о том, что ARM процессора начинают медленно, но уверенно догонять, а кое в чем и перегонять обычные х86. Многие открыто заявляют о том, что в скором времени ARM процессоры заменят х86 платформу в сегменте домашних ПК. Как мы уже писали, в 2013 году уже несколько компаний с мировым именем полностью отказались от дальнейшего выпуска нетбуков в пользу планшетных пк. Ну а что будет на самом деле, время покажет.

При выборе нового смартфона, мы, как правило, обращаем внимание на несколько ключевых показателей: экран, процессор, камера и внешность. Конечно, бывают исключения из этого правила, но именно эта четверка интересует любого мало-мальски продвинутого потребителя. Сегодня мы хотим сосредоточиться на процессорах современных смартфонов, их, без преувеличения, сердцах. Действительно, мобильный процессор обеспечит смартфону качественное звучание, хорошие снимки, наделит его быстрой зарядкой и модулем LTE. Но в первую очередь, пользователя интересует быстродействие смартфона, поэтому сравнение мобильных процессоров — полезное занятие перед покупкой нового устройства. Это и обсудим, причем сделаем это максимально простым языком, не вдаваясь в технические тонкости, чтобы действительно разъяснить ситуацию, а не запутать еще сильнее.

Для начала, сразу внесем ясность. Под формулировкой “мобильный процессор” мы понимаем не просто “камушек”, а полноценную систему-на-чипе (он же чипсет, он же SoC, он же CPU), который состоит из многих взаимосвязанных компонентов, каждый из которых по-своему влияет на производительность процессоров смартфонов. Также нельзя забывать о неразрывно связанных с чипсетами оперативной памятью и оптимизацией, о которых мы тоже расскажем ниже.

Ядра. Больше — не значит лучше

Нередко можно услышать мнение, мол, у вашего Айфона ядер всего два, а на моём Мейзу десять, значит, Мейзу круче! Нет, не круче. По многим причинам. Но сейчас сосредоточимся именно на ядрах. Ключевой показатель здесь — тактовая частота (обозначается ГГц), и чем она выше, тем быстрее будет работать ваш смартфон. Но за скорость придется заплатить неминуемым нагревом и, как следствие, быстрым разрядом аккумулятора. Чтобы избежать чрезмерного разряда, производители стали использовать кластеры, в которых ядра работают с разной тактовой частотой и, как следствие, потреблением заряда. Эта технология получила название big.LITTLE и является наиболее распространенным вариантом на сегодня. Самое важное, что должен знать рядовой потребитель, все эти ядра никогда не работают одновременно: во время игр, бенчмарков и других тяжелых задач включаются производительные и энергоемкие ядра, а с простыми задачами справляются менее мощные, но энергоэффективные.

Графический ускоритель

Этот параметр интересует, в первую очередь, геймеров, ведь именно графический ускоритель отвечает за 3D-графику, отрисовку текстур в играх и высокую частоту кадров. Самые знаменитые имена здесь — Adreno, Mali и PowerVR. В свое время “выстрелила” Tegra и её процессор K1, ориентированный исключительно на игры. Геймеры визжали от восторга, но новых версий процессор так и не получил.

Что до выбора, тут правило простое: хотите продвинутую графику — выбирайте передовой чипсет, ведь GPU всегда накрепко привязан к CPU.

Нагрев и троттлинг. Меньше — лучше

Нагрев — вообще больная тема для мобильного процессора. Мало того, что он может расплавить клей и оставить желтые пятна на экране смартфона (и такое бывает, ага), он еще и негативно сказывается на самом процессоре. Чтобы избежать перегрева и последующей порчи, процессор принудительно понижает тактовую частоту — это и есть тот самый троттлинг. Простыми словами, чем горячее ваш смартфон, тем медленнее он будет работать. В той или иной степени троттлингу подвержены все чипсеты, но чем этот показатель ниже — тем лучше. В идеале смартфон вообще не должен сильно нагреваться. Антирекорд в этом плане поставил Snapdragon 810, а смартфоны, которые на нем базируются, сегодня лучше вообще обойти стороной.

soc_hot.jpg

Техпроцесс. Меньше — лучше

В последние годы информация о техпроцессе, по которому сделан чипсет, мелькает в промо материалах к смартфонам все чаще. Для технаря это вопрос таланта и изящества. Нам же важно знать, что чем меньше число перед заветными нанометрами (обозначается нм), тем лучше. Для современных флагманских решений актуальна цифра 10 нм. Вряд ли этот показатель станет решающим при выборе смартфона, но раз уж производители их любят похвастать упомянем и мы.

soc_nm.jpg

Разрядность. 64 бита в приоритете

Опять же, не влезая в технические дебри, отметим, что смартфон со старым, но флагманским процессором уступит в производительности новому 64-разрядному середнячку. Кроме того, все новые приложения разрабатываются с оглядкой на 64-битные процессоры, так что, выбор в пользу последнего очевиден.


Бенчмарки и попугаи

Сегодня самыми распространенными синтетическими тестами являются Antutu и Geekbench. Впрочем, ориентироваться на сухие цифры мы не советуем: во-первых, индустрии известны случаи, когда специально обученные смартфоны “обманывали” синтетику, демонстрируя показатели, на которые в реальной жизни не способны, а во-вторых, производительность процессоров смартфонов сегодня настолько высока, что невооруженным глазом заметить разницу между “быстро” и “очень быстро” практически невозможно. Гораздо интереснее проверять быстродействие смартфона реальными задачами: проверить плавность интерфейса, запустить несколько игр, камеру и т.д.

Оперативка и оптимизация

По факту, эти параметры напрямую не относятся к SoC, но связаны с ней неразрывно: производительный процессор нуждается в большом количестве оперативки, иначе он просто не сможет раскрыть свой потенциал. По состоянию на сегодня, оптимальный объем оперативной памяти — 3-4 Гб, а меньше чем на 2 Гб мы категорически не рекомендуем соглашаться. А что же 6 гигов? — спросите вы. Отвечаем. Сейчас это только бесполезные понты, но в будущем, скорее всего, все изменится.

Что же до оптимизации, о ней очень любят говорить пользователи Apple. Действительно, относительно небольшой модельный ряд и однотипная начинка позволяют компании добиться слаженной работы железа и софта. Для андроида это недосягаемые высоты из-за разношерстной начинки смартфонов, помноженной на оболочки, которые так любят ставить производители поверх “голого” андроида. Поэтому чтобы все работало гладко, приходится брать не качеством, а количеством. Поскольку пользователь на этот параметр никак повлиять не может, мы рекомендуем просто отдавать предпочтение чистой ОС без надстроек.


Наконец, немного конкретики

Теперь, когда мы определились с ключевыми характеристиками, давайте просто назовем лучшие процессоры для смартфонов на сегодня. Бесспорный лидер рынка — Qualcomm и их Snapdragon. У производителя есть решения для начального уровня, например Snapdragon 430, среднего ценового сегмента (востребованный представитель — Snapdragon 625) и флагманские модели, самой новой из которых по состоянию на весну 2017 является Snapdragon 835 — это лучшее, что есть на рынке Android и Windows-смартфонов на сегодня.

В затылок лидеру дышит Exynos, производства Samsung. Эти процессоры не очень распространены на рынке, ведь устанавливаются только на смартфоны и планшеты самого корейского гиганта и иногда встречаются у Meizu, но не уступают по качеству Снапу. Текущий лидер линейки — Exynos 8895.

Что до MediaTek, тут все чисто по-китайски: моделей уйма, ядер у них завались, а вот с реальной производительностью проблемы. Нет, мы не хотим сказать, что MTK — плохие процессоры, но решениям того же Снапа они уступают. Из присутствующих на рынке моделей, флагманом является Helio X25.

Процессоры Intel хорошо известны пользователям настольных ПК и часто встречаются на Windows-планшетах. Попадаются на Интеле и Android-смартфоны, но тут потенциальному покупателю нужно быть осторожным: из-за использования другой архитектуры эти чипсеты могут не поддерживать некоторые приложения.

Процессоры Kirin — собственная разработка Huawei и тут все просто: хотите смартфон именно этого бренда — смиритесь. Впрочем, Kirin не подведет: флагманская модель под номером 960 работает плавно и ничем не уступает коллегам по цеху, да еще и лояльно расходует заряд батареи.

У Apple все еще проще: все их процессоры обозначаются в формате An, где n — число, и чем оно больше, тем лучше. На сегодня это модель Apple A9X.

Темной лошадкой на этом фоне выглядит Xiaomi: их Surge S1 — не самый производительный и склонный к перегревам чипсет, носит экспериментальный характер. Базирующийся на нем Xiaomi Mi 5C мы никому не рекомендуем покупать. И уж точно мы не советуем соглашаться на рискованные Rockchip, Spreadtrum, AllWinner и еще более кустарный Китай. Да, будет дешевле, только ваша радость по этому поводу быстро сменится негодованием по поводу отвратительного качества работы устройства.

Сравнение процессоров

Все базовые характеристики, важные для пользователя, мы свели в таблицу, которая поможет подобрать подходящий вариант. Сюда вошли самые распространенные чипы известных производителей за последние 2-3 года, которые еще не потеряли актуальность.

Мы систематизировали данные о различных чипах смартфонов, чтобы нагляднее показать разницу между ними и их производительностью. Упаковали все в одну табличку и вкратце рассказали, что и откуда взялось.




У каждого производителя есть как удачные модели, где этот баланс найден, так и откровенно провальные — там где силы бросили на высокую производительность всех ядер, забыв про память, не оставив запаса на простые задачи и не научив чип работать в полсилы. Цель данной статьи – показать, как эволюционировала архитектура ARM, какие решения актуальны сейчас и какие из них можно выбрать для себя, ориентируясь на сценарий использования смартфона.


ARM и основные версии семейств

Все нынешние вычислительные ядра ARM Holdings для смартфонов объединены в семейство Cortex-A. Остальные разработчики покупают у ARM лицензии на них и выпускают свои чипы с минимальными изменениями. Но могут также и перерабатывать саму архитектуру или вовсе создавать все практически с нуля, сохраняя лишь поддержку соответствующего набора инструкций. Так, например, поступают Apple, Samsung и некоторые другие компании. У Samsung это ядра Exynos M1, M2 и M3. У Apple — Monsoon, Mistral, Hurricane и т.д. У Nvidia — Denver2. У Qualcomm — Kryo и др.

Теперь давайте посмотрим на самые ходовые SoC основных игроков на этом рынке.

Qualcomm и линейка Snapdragon

Qualcomm считается признанным лидером в этой сфере. Сейчас в портфеле компании насчитывается несколько поколений успешных SoC, которые разошлись миллионами копий по всему миру. Давайте посмотрим на ассортимент и выделим наиболее интересные модели.


Snapdragon 4хх – серия доступных SoC для смартфонов. Возможно, эта фраза несколько грубая по отношению к ним, но некоторые производители пытаются воткнуть эти SoC под предлогом заботы об автономности. Не верьте им. Хотя Snapdragon 4хх действительно экономичные, экономичность является следствием, а не причиной.

Серия Snapdragon 450 также использует компоновку из 8 ядер, но выпускается по техпроцессу 14 нм. Частоты удалось повысить до 1,8 ГГц, а встроенное видеоядро обзавелось поддержкой разрешений от WUXGA до Full HD+ (соотношение сторон 18 к 9). Snapdragon 450 по-прежнему использует Cortex-A53 (ARMv8) и одноканальную память LPDDR3.

Snapdragon 625 и 626 – модельный ряд SoC первый получивший зарядку QC 3.0 и выпускающийся по нормам 14 нм FinFET. Это позволило снизить энергопотребление CPU части. Однако отличий от 4хх серии не так уж и много: подросшая частота до 2ГГц для 625 и 2,2 ГГц для 626.

Snapdragon 653 – первый SoC среднего уровня созданный по технологии BIG.Little. В основе лежит связка 4 ядер Cortex-A72 (до 1,95 ГГц) и 4 ядер Cortex-A53 на частоте до 1,45 ГГц. Появляется двухканальная память LPDDR3 и графическое ядро с нормальной производительность. Телефоны на основе Snapdragon 653 могут оснащаться дисплеями с разрешением 2560x1600 пикселей.

Snapdragon 630, 636 и 660 – особняком тут стоит именно 630 чип, т.к. он закончил свою жизнь, не успев как следует ее начать. Его строение было относительно просто: 8 одинаковых ядер Cortex-A53 (ARMv8) делились на 2 кластера по 4, в производство он пошел сразу на 14 нм техпроцесс. В качестве памяти применялась двухканальная LPDDR4. Буквально в том же году Qualcomm пришла к выводу, что конфигурация Snapdragon 630 не совсем удачная и обновила ее до 636. В ней применяется четыре более быстрых ядра Cortex-A73 и четыре Cortex-A53. Snapdragon 636 и 660 – это одинаковые SoC с отличиями в максимальной частоте работы (1,8 ГГц против 2,2 ГГц), разными графическими ядрами и чуть более высокой частотой памяти у 660.


В Snapdragon 845 впервые установлены две пары ядер Kryo 385 Gold и Silver. Kryo 385 Gold основано на версии Cortex-A75 (ARMv8.2-A), в то время как Silver — Cortex-A55 (ARMv8.2-A). Это следующий шаг в развитии технологии BIG.little. Теперь Qualcomm именует ее ARM DynamIQ. Частоты Kryo 385 Gold доходят до 2,8 ГГц, а более слабые ядра Kryo 385 Silver наоборот понижены до 1,8 ГГц.

MediaTek

При чтении спецификаций понимаешь, что компания — настоящая находка для производителей смартфонов: еще бы, выпускает дешевые SoC с кучей ядер. Берешь такой и делаешь телефон стоимостью менее 100-200 долларов со словами: — «8 ядер, 64-бит, и т.п.!». По факту MediaTek делает неплохие SoC, но скрещивают их с посредственной обвязкой, поэтому покупатели с опаской относятся к таким телефонам. И все же среди широкого ассортимента у MediaTek есть действительно массовые процессоры ARM. Неплохими решениями можно назвать две линейки — Helio P и Х. Первая относится к среднему сегменту, а вторая для продвинутых смартфонов.


Старшие микросхемы Х27 и Х30 уникальны по своему строению. В них стоит не два, а три кластера из ядер ARM. Что же, решение неординарное и интересное. На практике оценить быстродействие такой схемы еще сложнее, ведь они работают раздельно в зависимости от нагрузок.


Huawei Kirin

Еще один игрок на рынке, предпочитающий свои собственные разработки. Вообще компания Huawei не первый год прокладывает себе дорогу к Олимпу и вот решила заняться разработкой SoC, естественно, используя лицензию ARM. В целом – это типичные SoC с привычными характеристиками, за исключением желания Huawei идти в ногу со временем. Поэтому постепенно в SoC внедряются элементы обработки задач искусственного интеллекта вроде сопроцессора NPU. К тому же, у Huawei есть большие исследовательские центры в Европе. Получилось ли у Huawei догнать лидеров, мы сейчас и увидим.


Kirin 6хх — для мобильных телефонов средней ценовой категории. Эти SoC составляют конкуренцию Snapdragon 4хх. У них 8 ядер в конфигурации 4+4. Увы, производительность графической системы недостаточная. Это и есть главный недостаток серии 6хх. Kirin 658, 655 и 650 сильно похожи друг на друга. Huawei постепенно разгоняет их и меняет индексы. При этом графическая часть остается неизменной и основана она на ядре Mali-T830 MP2. Присутствует поддержка уже уходящей на покой LPDDR3 памяти. Для 658 проведена ревизия и появился обновленный модуль коммуникации (802.11 b/g/n/ac). Но все же больший интерес представляют собой старшие версии 9хх.


Отдельно надо сказать об эффективности работы сопроцессора NPU, потому что результат и правда любопытен. Как отмечают многие авторы обзоров, смартфоны на базе Kirin 970 демонстрируют хорошую автономность в первую очередь за счет передачи части специфических расчетов в сопроцессор — к примеру, при работе камеры и определения сценариев съемки. Также он в разы ускоряет задачи, характерные для приложений AI. Плюс анализирует сценарии использования смартфона, заранее готовя их к запуску или усыпляя для лучшей автономности.

Samsung

Флагманским устройствам Samsung свойственна двойственность: на рынке присутствуют как модели на базе чипов Snapdragon, которые — сюрприз! — производятся на линиях Samsung, так и на базе собственного SoC Exynos. Интересно, что делаются Exynos на похожем техпроцессе, что и Snapdragon, однако они имеют явное преимущество в плане производительности. Существует несколько версий того, почему корейцы поступают именно так. Наиболее правдоподобной выглядит идея о том, что для пользователей США (а именно там продаются модели с «драконом» на борту) пришлось бы лицензировать часть технологий вроде СDMA, тогда как Qualcomm их уже имеет. В любом случае результат получается очень неплохим.

Так, Exynos 8895 установленный в Samsung S8, имел четыре собственных ядра M2 Mongoose с частотой 2,1 ГГц и четыре ядра А53 с частотой 1,7 ГГц. В обновленном Exynos 9810 ядра проапгрейдили до M3 Mongoose, попутно повысив частоту до 2,9 ГГц, а четыре низкопроизводительных ядра обновили до А55. Видео проапгрейдили до Mali G72, что сделало его опять одним из самых высокопроизводительных решений наравне с Adreno 630 в Snapdragon 845.


В результате Samsung S9+ на базе Exynos по синтетическим тестам считается самым быстрым смартфоном на Android и обходит аналогичные модели на Snapdragon.

При этом не флагмаными едиными. Samsung также выпускает крепких середнячков — серию Galaxy А — на базе опять же собственных процессоров. Прошлогодний А7 основывался на Exynos 7 Octa 7880: 8 ядер Соrtex A53 с частотой 1,9 ГГц, Mali-G71 MP2 и двухканальная память LPDDR4.

Характеристики Soc позволяли ему на равных конкурировать с Snapdragon 625. В готовящемся к выходу в этом году смартфоне Galaxy A8 будет стоять уже новый Exynos 7 Octa 7885, в котором два ядра заменили на А73, увеличили частоты до 2,2 ГГц, а для оставшихся шести А53 частоту снизили до 1,6 ГГц. Таким образом удалась и производительность повысить и автономность увеличить.

Интересно, что у Octa 7885 есть, можно сказать, младший брат, Exynos 5 Hexa 7872, в котором присутствует два старших А73 (с частотами 2 ГГц) и 4 А53, работающими на еще более низких 1,4 ГГц. Первые смартфоны на базе этого чипа вот-вот пойдут в серию и обещают неплохое соотношение цена/производительность.

Сравнительная таблица производительных SoC

Чтобы вам было проще разобраться во всем этом многообразии, мы собрали все основные характеристики в таблицу, добавив туда усредненные результаты тестов Geekbench4 из открытой базы данных компании-разработчика и официального рейтинга. А также результаты GFXBench: Manhattan.



(Нажмите для увеличения)

Рассматривая таблицу важно помнить, что множество смартфонных приложений все еще слабо заточены под многопоточность, поэтому производительность на одно ядро, отображаемая в тесте Geekbench 4 Single, также является весьма важным показателем.

Выводы

Главный вывод, который можно сделать, рассматривая весь этот «зоопарк», состоит в том, что несмотря на уровень кастомизации ядер именно их семейство определяет конечную производительность. Если вы хотите обзавестись высокопроизводительным решением, тогда подбирайте вариант смартфона с SoC, содержащим в себе ядра Cortex-A72, A73 или A75. Но если десятые доли секунды в отклике смартфона вам не важны, но есть желание сэкономить, тогда Cortex-A53 вас вполне устроят.

Также не стоит забывать, что медленная оперативная память или ее объем менее 2 ГБ способны «задушить» любой высокопроизводительный процессор.

В статье представлен рейтинг процессоров для планшетов и смартфонов, процессоры расположены по списку в зависимости от производительности.

Но производительность самого процессора уже в аппарате зависит и от комплектующих всего устройства, и от программного обеспечения. Например, разную скорость работы аппарат может показать с разными версиями Android.

Поэтому рядом стоящие процессоры в рейтинге могут на разных смартфонах или планшетах показывать и разную производительность, особенно по разным тестам.

Особенностью чипов для мобильных компьютеров является способность работать на одном заряде аккумулятора с малым нагревом корпуса.

Не всегда это получается, бывает, что мобильный процессор показывает хорошую производительность, но при этом он сильно перегревается или быстро разряжает аккумулятор. Так что высокое место в рейтинге не всегда говорит о преимуществе чипа над другими.

Количество вычислительных ядер и потоков

Последние годы все мобильные процессоры строятся по многоядерной архитектуре. На сегодня есть процессоры, которые имеют в своем составе 10 вычислительных ядер. Но не всегда большее количество ядер является явным преимуществом.

Большее количество ядер может увеличить количество вычислительных потоков (одновременно выполняемых задач).

Все CPU для мобильных устройств строятся на ядрах Cortex от фирмы ARM.

Ниже представлено одно ядро Cortex-A72 от фирмы ARM, на 2016 год самое производительное ядро для процессоров.


После Cortex-A72 были созданы ядра:

  • Cortex-A73 — самый энергоэффективный премиальный процессор в семействе Cortex-A
  • Cortex-A75 — премиум процессор первого поколения на основе технологии DynamIQ
  • Cortex-A78 — премиум процессор четвертого поколения на основе технологии DynamIQ

Именно ядро Cortex-A78 на 2020 год является самым производительным. Структура ядра:


Для получения максимальной производительности от реализации многоядерной архитектуры, программные приложения должны быть оптимизированы под работу с несколькими вычислительными ядрами. А это не всегда сделано, поэтому выше и говорилось, что большее количество ядер не всегда есть преимущество. Например, процессоры от Apple имеют 2-3 ядра, а по производительности одни из лучших и это благодаря оптимизации программного обеспечения и использованию комплектующих, специально сделанных для работы с этим чипом.

Архитектура процессора

Многоядерные процессоры для мобильных компьютеров строятся по двум видам архитектуры: ARM или х86. Отличие этих архитектур в наборе команд, которыми управляется процессор.

Для х86 используется набор сложных команд CISC , они сначала разбираются на простые команды и затем выполняются процессорами. По такой архитектуре строятся так же чипы для настольных компьютеров от Intel и AMD.

А вот архитектура ARM использует набор команд RISC , который состоит из набора простых команд. Но это позволяет строить энергоэффективные системы.

Разработкой архитектуры для процессоров занимается одноименная компания ARM Limited. А вот уже процессоры на основе ядер ARM производят другие компании.

Например, Qualcomm Snapdragon 865 Plus — восьмиядерный процессор, который был выпущен 8 июля 2020 года. Так он состоит из ядер:

  • 1 ядро Kryo 585 Prime (на основе Cortex-A77), 3100 МГц
  • 3 ядра Kryo 585 Gold (на основе Cortex-A77), 2420 МГц
  • 4 ядра Kryo 585 Silver (на основе Cortex-A55), 1800 МГц

Процессоры ARM для смартфонов и планшетов это только небольшая часть от продукции ARM Limited, на этой архитектуре построено много компьютерных систем, в том числе и в промышленности.

Разработанные непосредственно ARM Limited процессорные ядра принадлежат к линейке Cortex и большинство производителей однокристальных систем используют их без существенных изменений.

На сегодня создаются многоядерные системы для процессоров в которых часть ядер является высокопроизводительными для выполнения отдельных задач, а часть — энергоэффективными для постоянной работы.


На осень 2020 года используются в смартфонах и планшетах такие вычислительные ядра Cortex:

  • Cortex-A78
  • Cortex-A77
  • Cortex-A76AE
  • Cortex-A76
  • Cortex-A75
  • Cortex-A73
  • Cortex-A72
  • Cortex-A57
  • Cortex-A53

В однокристальных системах (система на чипе), которыми и являются современные процессоры, могут кроме вычислительного ядра находится и другие компоненты системы (контроллер оперативной памяти, графический ускоритель, видео декодер, аудиокодек и опционально модули беспроводной связи).

Графические ускорители разрабатываются такими компаниями как:

  • ARM Limited (графика Mali),
  • Qualcomm (графика Adreno),
  • NVIDIA (графика GeForce ULP),
  • Imagination Technologies (графика PowerVR).

Техпроцесс

Технологический процесс для чипов означает полупроводниковое производство, состоящее из последовательности операций при производстве этих микросхем.

Обозначается как размер в «нм», раньше было в «мкм». Сегодня ведутся разработки по реализации 7 нм техпроцесса. На осень 2020 года в продаже есть процессоры по техпроцессу 7 нм, это самые новые.

Само обозначение техпроцесса в разное время обозначало или размер затвора транзистора, сделанного по этой технологии или плотность элементов, или размер ячейки памяти и др. В общем это технологии обработки полупроводника для достижения заявленных характеристик. Чем меньше техпроцесс, тем больше рабочая частота процессора и больше энергоэффективность.

Внутренняя память L2 и L3

Память «Cache» второго L2 и третьего L3 уровня указывает на объем внутренней памяти процессора. Эта память расположена на кристалле и имеет очень большую скорость работы по сравнению с оперативной.

Чем больше объем этой памяти, тем лучше для производительности. L3 должно быть от 1 МВ для хорошей производительности, L2 измеряется в КВ.

Дополнительную информацию получить о компаниях производителях процессоров можно здесь.

Таблица процессоров для смартфонов и планшетов

2021 год. Дата выхода процессоров отсчитывается назад от октября 2015 года, если указаны количество месяцев и годы (от 1 до 5). Если указан просто год из 2000-х, то значит это и есть год выпуска.

Читайте также: