На что влияет количество ядер на планшете

Обновлено: 04.07.2024

Использование в смартфонах четырёхъядерных процессоров уже считается едва ли не моветоном: все современные флагманы обязаны иметь минимум восемь ядер, а лучше все десять. Но действительно ли мобильным гаджетам нужны такие чипсеты, или всё дело в маркетинговой гонке между производителями? Мы собираемся сравнить нагрузку на процессор в различных задачах на примере смартфона Honor 8 Pro с чипсетом Kirin 960 и выяснить, действительно ли Android задействует все вычислительные мощности гаджета?

Миф: приложения и игры не используют все ядра мобильного процессора

Чтобы проверить или опровергнуть это утверждение, необходимо получить статистику об использовании каждого процессорного ядра при выполнении гаджетом тех или иных задач. Готовых решений для вывода этой информации мы не нашли, а потому самостоятельно написали пару скриптов. Сначала мы с интервалом в пять секунд считали информацию о загруженности каждого ядра из системного файла /proc/stat. Затем наши инструменты построили графики по полученным данным. Исследование проводилось на смартфоне Honor 8 Pro с восьмиядерным процессором Kirin 960. Этот чипсет состоит из двух кластеров по четыре ядра каждый, причём первый получил ядра ARM Cortex-A53 с тактовой частотой 1,8 ГГц, а второй — Cortex-A73 с частотой 2,4 ГГц.

Режим ожидания. При выключенном экране графики загруженности процессора колеблются около нуля, лишь изредка поднимаясь процентов до десяти из-за wakelock’ов (сотая секунда на графике). Примерно в середине теста смартфон был разблокирован, что повысило активность ядер. Однако в отсутствие задач гаджет не использует больше двух-трёх ядер одновременно.

Загруженность ядер в режиме ожидания

Социальные сети. Использование официального клиента социальной сети «ВКонтакте» оказалось несложной задачей. Загруженность отдельных ядер редко превышала 25%, а четыре ядра из восьми и вовсе находились в «спячке».

Загруженность ядер при использовании клиента социальной сети

Сёрфинг. Больше ресурсов потребовал рендеринг сайтов новостных ресурсов в браузере Chrome — загруженность местами превышала 50%. На графике видно, что в некоторых случаях смартфон активировал сразу восемь ядер, однако основная работа во время тестирования была возложена всего на четыре из них.

Загруженность ядер при сёрфинге

Съёмка видео. Съёмка видео на камеру смартфона в разрешении Ultra HD оказалась довольно ресурсоёмкой задачей, однако для её выполнения аппарату вновь хватило всего четырёх ядер.

Загруженность ядер при съёмке видео

Загруженность ядер в играх

Бенчмарк AnTuTu. Самым ресурсоёмким из всех оказался, конечно же, бенчмарк AnTuTu: нам даже пришлось отключить сглаживание графика, чтобы его вершины не «уползали» за отметку в 100%. В AnTuTu смартфону пришлось задействовать все восемь ядер, причём в одном из тестов загрузка каждого из них оказалась стопроцентной.

Загруженность ядер в бенчмарке

Почти на всех графиках хорошо заметно, что большую часть времени активна половина ядер гаджета, в то время как вторая половина остаётся незагруженной. Это вполне ожидаемо и соответствует кластерной структуре чипсета Kirin 960. А вот чтобы понять, как смартфону удаётся задействовать все восемь ядер, придётся сначала вспомнить особенности архитектуры ARM big.LITTLE.

Как используются ядра в архитектуре ARM big.LITTLE

На заре появления ARM big.LITTLE об этой архитектуре было много разговоров, но сейчас её использование в чипсетах никак не выделяется. Причина этому проста: буквально каждый второй смартфон и так использует эту технологию, которая, де-факто, стала стандартом в мобильных гаджетах. Выяснить, есть ли в вашем аппарате поддержка big.LITTLE, очень просто — достаточно посмотреть на его технические характеристики. Если в чипсете устройства используются минимум два кластера различных процессорных ядер (или одинаковых, но с разной частотой), значит, он построен на этой архитектуре.

Слева направо: кластерная миграция, процессорная миграция, гетерогенный мультипроцессинг

Архитектура ARM big.LITTLE имеет три типа внутреннего распределения вычислительных ресурсов. Первый — кластерная миграция, при которой одновременно может работать только один кластер, состоящий из процессорных ядер одного типа. Второй — процессорная миграция, где ядра разных типов объединяются попарно, однако в каждой паре в определённый момент времени может работать только одно ядро. Оба этих типа в настоящее время практически не используются, и найти их можно разве что в старых смартфонах. Третий тип, гетерогенный мультипроцессинг, позволяет устройству произвольно задействовать любые ядра, в том числе использовать все доступные ядра одновременно. Именно гетерогенный мультипроцессинг используется в современных смартфонах, включая тестовый Honor 8 Pro, поскольку позволяет гибко задействовать вычислительные ресурсы в зависимости от задач.

Схема чипсета Kirin 960

Но всё-таки зачем смартфону восемь или даже десять ядер, когда обычные ПК прекрасно справляются с рабочими задачами при четырёх? В действительности основная причина использования big.LITTLE — не столько производительность, сколько энергоэффективность. Интенсивность использования каждого процессорного ядра зависит от текущих задач гаджета: если в режиме ожидания смартфону хватит пары энергоэффективных ядер, работающих на низкой частоте, то при запуске ресурсоёмких приложений будут задействованы все ядра. Это позволяет гаджетам лучше экономить драгоценные проценты заряда батареи в простых задачах и работать на полную мощность в играх.

Другие архитектуры

Но как же работают другие варианты многоядерных процессоров? Чтобы ответить на этот вопрос, мы пристально посмотрели ещё на два чипсета. Первый — Qualcomm Snapdragon 801 с четырьмя одинаковыми ядрами Krait 400. В отсутствие кластерной структуры четыре ядра, как правило, работают в унисон, но имеют различную загруженность. Отдельные ядра при этом почти никогда не «спят» — разве что в режиме ожидания в отсутствие фоновых задач.

Второй чипсет, который мы решили протестировать — Mediatek MT6750 с восемью ядрами ARM Cortex-A53, половина из которых работает на максимальной тактовой частоте 1 ГГц, а вторая умеет разгоняться до 1,5 ГГц. В этом SoC уже используется архитектура big.LITTLE, но не гетерогенный мультипроцессинг, а кластерная миграция. Из графиков ниже видно, что в режиме ожидания используются только медленные ядра на 1 ГГц, в то время как в играх и при видеосъёмке активен кластер быстрых ядер. При этом загрузка второго кластера всегда равна нулю, а загруженность ядер активного кластера оказалась примерно одинаковой. Всё это говорит о слабой эффективности работы такой схемы архитектуры big.LITTLE.

Заключение

Мир не стоит на месте. Если раньше люди могли только мечтать об общении на больших расстояниях, то сейчас это с легкостью становится возможным. Более того, есть устройства, объединяющие в себе и телефон, и компьютер!

Мы говорим о планшете. И если вы давно хотели приобрести его, но не знали, как выбрать, мы вам поможем!

Операционная система

Современные планшеты работают на базе трех операционных систем.

iOS – система, используемая в устройствах Apple. Достоинствами являются высокая производительность, бесперебойная работа в режиме многозадачности, безопасность и надежность. Недостаток – отсутствие возможности устанавливать сторонние приложения.
Android – система, принадлежащая корпорации Google. Достоинствами ОС являются возможность гибкой настройки параметров под запросы пользователя, разнообразие приложений и синхронизация с сервисами Google.
Windows – система, предполагающая использование программ, предназначенных для компьютера, а также небольшое количество мобильных приложений.

Диагональ экрана

Диагональ экрана – тот параметр, от которого будет зависеть удобство пользования планшетом.

Диагональ до 8 дюймов – маленькие компактные устройства, которые легко лягут в руку и поместятся в кармане. Недостатком в сравнении с другими моделями является небольшая производительность.
Диагональ 9-10 дюймов – оптимальные модели для ежедневного комфортного использования и решения большинства задач.
Диагональ от 10 дюймов – отличное решение для просмотра видео, фильмов. Такие модели могут рассматриваться как альтернатива ноутбуку. Достоинства: высокая производительность, качественная картинка. Однако такие планшеты более тяжелые и габаритные.

Разрешение экрана

Разрешение экрана зависит от диагонали – чем она больше, тем большее разрешение требуется, иначе картинка будет расплывчатой.

До 1280х800 пикселей – стандартное качество изображения на компактных моделях с небольшой диагональю.
От 1280х800 до 1920х1200 – хорошее качество картинки на планшетах с экраном 9-10 дюймов.
Свыше 1920х1200 пикселей – четкое и реалистичное изображение на моделях с большой диагональю экрана.

Важно помнить, что высокое разрешение хоть и дает четкую картинку с минимумом искажений, но обеспечивает высокую нагрузку на процессор и большие энергозатраты.

Технология экрана

Качество изображения в значительной мере зависит от типа используемой матрицы.

TFT – устройства с невысокой ценой и хорошей яркостью, но низкой цветопередачей.
TN – дисплеи, используемые в планшетах массового сегмента. Преимуществом является низкое время отклика.
IPS – широкораспространенные модели. Достоинствами являются высокая читаемость экрана при солнечном свете и отличная яркость.
AMOLED – модели с глубоким черным цветом, низким временем отклика, высокой цветонасыщенностью и большим количеством цветов.
Super AMOLED – тонкие дисплеи с высокой яркостью и цветопередачей.

Количество ядер процессора

Число ядер процессора влияет на производительность вашего устройства.

4 ядра – устройство для чтения, просмотра видео, поиска в интернете.
6 ядер – оптимальный показатель для использования устройства в повседневной жизни.
8 ядер – мощное устройство для сложных графических приложений и игр с высокими требованиями.

Емкость аккумулятора

Чем больше емкость аккумулятора, тем дольше планшет сможет обходиться без подзарядки. Большой экран и высокая производительность могут быстро снижать заряд батареи, поэтому стоит заранее обращать внимание на емкость аккумулятора при покупке.

4000 мА/ч – достаточно для работы в течение суток при экономном режиме.
5000-6000 мА/ч – позволит устройству непрерывно работать в течение дня.
От 7000 мА/ч – для активного использования, просмотра фильмов и игр.

Оперативная память

Оперативная память используется для временного хранения данных. От количества такой памяти зависит общая производительность планшета и то, сколько приложений одновременно на нем можно запустить.

1-1,5 ГБ – базовый объем памяти для серфинга в интернете.
2-3 ГБ – оптимальный объем для использования большинства приложений и игр.
Свыше 4 ГБ – устройство, работающее с большим количеством приложений, тяжелыми играми, графическими программами.

Встроенная память

Встроенная память используется для физического хранения всех ваших файлов: фотографий, музыки, книг, фильмов.

Выбор объема встроенной памяти зависит от ваших желаний и потребностей. Чем больше информации вы храните, тем большая память вам понадобится.

Объем встроенной памяти также можно увеличить за счет карт памяти. Но нужно обратить внимание на то, поддерживает ли их планшет.

Стандарты связи

Если планшет поддерживает определенные модули, то вы легко сможете подключаться к интернету через мобильную связь. А при поддержке SIM-карт еще и совершать звонки.

Сети 3G позволят планшету осуществлять звонки и подключаться к интернету на невысокой скорости.
Сети 4G (LTE) обеспечивают высокую скорость передачи данных при подключении устройства к интернету.

Для детей

Если вы выбираете планшет для своего ребенка, то вас порадует наличие специальных детских моделей.

Это недорогие устройства с небольшой диагональю экрана и понятным интерфейсом. Основные приложения – развивающие игры, в которых отсутствует реклама. Такие планшеты также оснащены функцией родительского контроля и повышенной стойкостью к ударам.

Выбрать планшет не проще любой другой техники. Если вы не знаете, как правильно это сделать, то этот текст для вас.

Планшет – это тот же смартфон, но большего размера. Несмотря на это выбор планшетного компьютера отличается. В 2020 году эти устройства не так востребованы, как это было несколько лет назад. Их выпуском занимается все меньше компаний, но несмотря на это купить хороший девайс более чем реально. Для этого крайне важно грамотно отнестись к покупке, а не заниматься сомнительной экономией или слепо доверять советам продавцов в магазине.

Из этого текста вы узнаете, какой планшет все же выбрать, на что стоит обратить внимание, а какие параметры менее важны.

Операционная система

В 2020 году операционные системы в планшетах представлены тремя вариантами:

Производительность

За производительность в планшете отвечает чипсет и оперативная память. Для первого важными моментами являются количество ядер и тактовая частота, а также производитель. Оперативная память имеет ряд показателей, но для начинающих пользователей достаточно обратить внимание на объем.

Процессоры в планшетах могут быть от следующих производителей:

Apple. Используются исключительно в собственных устройствах, слабых вариантов здесь в принципе нет.
Qualcomm. Текущий лидер по производству мобильных процессоров. Для многих наличие чипсета от этого производителя уже залог хорошей производительности.
MediaTek. Эта компания долгое время уступала Qualcomm, однако в последние годы она стала настигать лидера. Выбирая чипсет от этого производителя все же стоит присмотреться к параметрам.
Intel. Процессоры этого бренда установлены в планшетах с Intel. Как правило, здесь они соответствуют стоимости устройства и полностью закрывают потребности, которые предъявляются к технике в том или ином ценнике.

Компании Samsung (процессоры Exynos) и Huawei (Kirin) также используют собственные чипсеты, которые хорошо справляются с задачами в своем ценовом сегменте. Однако оба производителя могут использовать и сторонние решения, поэтому при покупке стоит все же посмотреть на каком процессоре работает девайс.

Дисплей

Планшеты выпускаются в следующих форм-факторах: 7 дюймов, 8 дюймов, 10 дюймов и более.

Разрешение экрана. Оптимальным вариантом для 7-дюймового аппарата является HD, для устройства с экраном от 8 дюймов стоит рассматривать FullHD. Покупать планшеты с большим разрешением бессмысленно: пользователь не заметит разницы в качестве картинки, зато будет страдать от того, что гаджет быстро разряжается.

Наличие мобильного интернета

В планшет, который не поддерживает мобильный интернет, сим-карту поставить не удастся – заходить в интернет с такого гаджета можно будет только при наличии подключения к сети Wi-Fi. Как правило, Wi-Fi планшеты стоят дешевле, чем аналоги с поддержкой сим-карт. Поэтому покупателю, который намеревается использовать девайс преимущественно дома, выгоднее приобрести устройство без слота под SIM.

Аккумулятор

От ёмкости аккумулятора зависит, сколько планшет протянет без подзарядки. Этот параметр нужно рассматривать только вкупе с характеристиками производительности и дисплея устройства. Гаджет с премиальной начинкой и FullHD-дисплеем, разумеется, будет расходовать энергию куда быстрее, чем бюджетная модель. Для недорогого гаджета, напротив, большой аккумулятор – излишняя роскошь.

Планшеты хоть и не так востребованы, как смартфоны, но и здесь производители внедряют полезные технологи. В частности, некоторые современные девайсы имеют функцию быстрой зарядки. Если она есть, то отчасти это компенсирует не самую емкую батарею.

Камеры

Ожидать от планшета снимков профессионального качества наивно. Они фотографируют хуже смартфонов – ведь это не главная их функция. Особенностью планшетов является то, что фронтальные камеры у них, как правило, не хуже задних. Качество изображения с фронтальной камеры важно – ведь пользователь ввиду возможного отсутствия функции звонка наверняка будет болтать по видеосвязи через интернет.

На что ещё стоит обратить внимание?

Покупателю при выборе планшета стоит также обратить внимание на такие второстепенные моменты:

Во времена мобильных телефонов, которые были «глупыми» и мало что, по нынешним меркам, умели, особого внимания начинке покупатель не уделял. Бо́льшую важность представляли внешний вид, объем памяти для записи телефонных номеров и SMS, позже — «навороты» в виде браузера, почтового клиента и тому подобные. Может, играла роль престижность модели.

Как это часто бывает, все изменила Apple, выпустив джинна из бутылки — оригинальный iPhone. Он дал начало новой моде на девайсы. Хотя «яблочная» корпорация не была первой в сфере «умных телефонов» (ведь задолго до этого существовали IBM Simon, Nokia 9000 Communicator, Qualcomm pdQ 800 и другие), именно она смогла популяризовать направление — своим подходом, созданием должного образа и, что самое главное, экосистемы.

В бой ринулись многие, дав толчок развитию технологий, позволяющих нарастить мощность «телефонов» нового поколения — смартфонов в том виде, в котором мы привыкли их видеть. Постепенно мобильные устройства стали походить по своей производительности и возможностям на компьютеры, поэтому ожидания и требования к ним возрастали.

Сегодня рынок устоялся, основных игроков, выпускающих мобильные процессоры, не так много, к тому же они используют решение одной компании Аrm, подстраивая его под себя. Расскажем простыми словами, что это за зверь — мобильный процессор. А позже перейдем к другим компонентам смартфонов.

Коротко, о чем пойдет речь:

Процессор — CPU — является лишь одним из компонентов SoC. SoC, в свою очередь, — это набор, включающий в себя все необходимые узлы для обеспечения работы мобильного устройства. позволяет увеличить производительность смартфонов и снизить энергопотребление.
Вычислительные ядра бывают разные: много — не обязательно хорошо. : чем меньше цифра, тем лучше. — защита от разрушения процессора и необходимость для повышения производительности. программной и аппаратной частей может привести к падению производительности даже самых топовых смартфонов и негативно сказаться на времени автономной работы.
Модное веяние: выделенный нейронный процессор, который применяется для обработки фото, идентификации юзера и предметов, создания сценариев и способен на еще более интересные вещи, о которых пользователь и не узнает.

Мобильный процессор, но правильнее — SoC

В отличие от домашнего компьютера, смартфон использует несколько иную логику: в случае с умными мобильниками процессором часто называют всю «систему на чипе» — SoC (System-on-a-Chip), или «систему на кристалле». Это набор компонентов, которые выполняют основные функции смартфона — от обработки данных, поступающих из всех источников, до подключения к беспроводным сетям и вывода картинки на экран.

То есть SoC — это собственно вычислительный процессор (CPU), «видеокарта» (GPU), модемы (3G, 5G и тому подобные), модули беспроводной связи (Wi-Fi, Bluetooth) и что угодно еще, но мы будем говорить именно о «процессоре», то есть об основном вычислительном компоненте. Отметим, что существуют и раздельные решения, когда тот или иной компонент не интегрирован, однако основной путь — «все вместе».

Какие мобильные процессоры самые-самые? Сейчас к актуальным и топовым относятся: Apple A13 Bionic для iPhone, Snapdragon 855 и 855 Plus для большинства Android-смартфонов, Helio G90, Exynos 990 для смартфонов Samsung, Kirin 990 для Huawei и Honor. Хотя те, что постарше на год-два, не особенно хуже, и средний юзер не ощутит разницы в производительности от слова «вообще».

Apple iOS, экран 4.7" IPS (750x1334), Apple A13 Bionic, ОЗУ 3 ГБ, флэш-память 64 ГБ, камера 12 Мп, 1 SIM Apple iOS, экран 4.7" IPS (750x1334), Apple A10 Fusion, ОЗУ 2 ГБ, флэш-память 32 ГБ, камера 12 Мп, аккумулятор 1960 мАч, 1 SIM Apple iOS, экран 6.1" IPS (828x1792), Apple A12 Bionic, ОЗУ 3 ГБ, флэш-память 64 ГБ, камера 12 Мп, аккумулятор 2942 мАч, 1 SIM

Многоядерность, тактовая частота

Все адекватные производители смартфонов используют сегодня решения с многоядерными процессорами. Многоядерность позволяет эффективнее утилизировать ресурсы.

Появляется возможность одновременного выполнения нескольких заданий (работа приложений в фоне). Кроме того, в одном CPU обычно компонуются как менее производительные ядра, так и более производительные с разной тактовой частотой. В восьмиядерном процессоре это могут быть «наборы» 4+4, 4+3+1 или другие в зависимости от производителя процессора и требований заказчика.

Нужно набрать SMS или посмотреть список дел? Задействованы «слабые» ядра с низкой частотой, нагрузка на батарейку минимальная. Запустили игру? Включились «сильные» ядра, аккумулятор стал активнее терять заряд. В жизни это означает, что один и тот же смартфон в руках мобильного геймера или любителя поснимать видео в 4K продержится часов пять, а у предпочитающего только звонки и SMS — двое суток.

Многоядерность — это плюс и минус одновременно. Наличие разных инструментов (ядер) позволяет сделать смартфон универсальным для разных задач. Но в то же время нужно научить их работать правильно со всеми приложениями, а это получается не всегда. Что выливается в проблемы, например, с производительностью (система не понимает, что нужно включить производительные ядра, и все «тупит») или утечкой энергии (работает все на максимуме, аж дым идет, когда не надо).

Ядра бывают разные

Производители смартфонов используют ядра (архитектуру), разработанные в компании Arm. Дизайн чипов при этом проектируют отдельно: Apple делает свое, Samsung, Huawei, Qualcomm и MediaTek — свое.

Одно и то же ядро (например, Cortex-A77 — самый актуальный вариант) может работать на разной частоте в зависимости от устройства и собственной модификации. Ядра объединяют в кластеры — те самые «наборы».

От дизайна зависит, сколько может быть ядер в одном кластере. Общее количество ядер в одном процессоре Android-смартфона обычно составляет восемь (в самых свежих iPhone — шесть).

«Количество ядер не указывает на производительность смартфона»

big.LITTLE, в свою очередь, расшифровывается просто: есть ядра более производительные (big) и менее производительные (little). Смартфон должен обеспечить плавное переключение на лету между кластерами в зависимости от задач, выполняемых мобильником. Это сложно и иногда работает со сбоями. Логика инженеров Apple и их возможности немного иные. Также есть и другие нюансы, объективно выделяющие «яблоко» из остальных (часто ли вы видели тормозящий iPhone?).

В качестве примера приведем флагманский процессор Snapdragon 855+ для Android-смартфонов. Он использует чип с одним высокопроизводительным ядром до 2,84 ГГц, двумя производительными до 2,42 ГГц, построенными на базе Cortex-A76 (они же кастомные Kryo 485 Gold и Kryo 485 Gold Prime), и четырьмя энергосберегающими до 1,8 ГГц на базе Cortex-A55 (Kryo 485 Silver). Итог — три кластера под разную интенсивность работы.

И, как мы видим, ядра, базируясь на одной архитектуре, имеют модификации, что отражается на их тактовой частоте.

Еще один момент: количество ядер не указывает прямо на производительность смартфона. Поэтому восемь слабых ядер уступят компоновке из четырех мощных и четырех малопроизводительных.

Важно также, как производитель позиционирует смартфон. Поэтому заморачиваться по поводу того, какой процессор установлен в свежем флагмане, особенно не стоит: наверняка там будет адекватное решение (актуально для зарекомендовавших себя брендов).

Какие-то нанометры

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

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

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

Троттлинг

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

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

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

Читайте также: