Процессор – столь же ответственная часть в «конструкции» компьютера, как и сердечная мышца в конструкции человека. У мобильных устройств ситуация даже более сложная – процессора CPU в коммуникаторе нет, а есть так называемая «система-на-кристалле» – SoC (англ. System on a chip). Hа одной микросхеме «висит» практически полноценный компьютер, среди компонентов которого – центральный процессор, модем, видеоядро, графический ускоритель и другие специфические детали, обеспечивающие тот или иной функционал.
Прежде чем перейти к новым разработкам 2018 года, давайте освежим знания о структуре мобильных процессоров.
«А вместо сердца пламенный… кристалл!»
Систем SoC много, и различаются они по многим параметрам – архитектуре, характеру и количеству ядер, скорости, производительности и способностям работать с графикой. Начнём по порядку:
1. Архитектура
Используемая сегодня в большинстве смартфонов SoC-архитектура, когда в целый ряд компонентов помещаются на одном полупроводниковом кристалле, позволяет упростить и удешевить сборку и процессоров, и целых устройств. Расположить их, как расставить мебель в комнате, конечно, можно по-разному. Hа протяжении уже многих лет законодателем архитектурных решений в мобильных чипах является компания ARM Limited. Hа архитектуре ARM, приобретенной по лицензии у автора, строят свои предложения ведущие производители процессоров для мобильных – а потом продают их уже разработчикам смартфонов. Или используют в своих коммуникаторах. Такая вот «пищевая цепочка». Особняком стоят архитектурные чип-изыски x86 компании Intel для бюджетных гаджетов и их же попытки выйти в более высокий технологический и ценовой сегмент с разработкой Lenovo IdeaPhone K900. Для конечного пользователя «разница архитектур» практически неразличима. Ho если вы ждете от коммуникатора не просто звонков и выход в сети и электронную почту, на версию архитектуры стоит обращать внимание. Бывали случаи, когда, например, игры, написанные для ARMv7, не работали на ARMv6.
2. Ядро
Ядро определяет производительность, энергопотребление и тактовую частоту процессора. У ARM – свои разработки (серии Cortex), у Qualcomm – свои (Krait), Apple тоже предпочитает использовать уникальные технологии (ядра Swift). Количество ядер – это возможность увеличить производительность и скорость работы за счет, условно говоря, дополнительной пары рук или даже голов. Два ядра – это уже практически норма, 4 и более (ARM уверяет, что и это не предел) – это hi-end. К выполнению таких «тяжелых» процессов, как обработка игр или видео, подключаются дополнительные силы. Программа не требует многопоточности, дополнительные ядра просто «спят». Eсли вы не игроман – большой вопрос, стоит ли переплачивать за навороты, которые не пригодятся.
3. Тактовая частота
Тактовая частота – это показатель скорости работы процессора. Xарактеристика показывает, сколько тактов способен отработать процессор за единицу времени (одну секунду) – чем выше показатель, тем быстрее. С разной частотой могут работать ядра даже в одном процессоре. Производитель иногда сам устанавливает скоростной режим для меньшего энергопотребления. Однако супер-пользователь может снять это ограничение, самостоятельно «покопавшись в мозгах» своего смартфона.
4. Графический ускоритель
Графический ускоритель отвечает за обработку графики. Чем он лучше, тем более качественная трёхмерная графика, текстуры, отрисовка интерфейса операционной системы, быстродействие и т.п. Как и в случае с ядрами, архитектурный гуру, компания ARM, предлагает своим партнерам собственную разработку – GPU серии Mali, но не препятствует и их самодеятельности. Qualcomm в своих процессорах использует графические ускорители серии Adreno. С особым вниманием относится к этой части кристальной схемы процессора и известный авторитет в мире компьютерных игр – компания Nvidia. Крутой графический ускоритель вообще позиционируется как главное конкурентное преимущество их мобильных процессоров Tegra.
5. SoC и OC
Hаиболее распространенные сегодня операционные системы (Android OS, iOS, Windows Phone) прекрасно работают и на различных архитектурах процессорах. Самым «всеядным» можно, пожалуй, назвать Android – эта операционка открыта для использования любым производителем на любых устройствах. В их ассортименте можно отыскать и маломощные одноядерные процессоры от никому неведомых производителей, и мощнейшие «флагманы» – четырёхъядерные чипы. Microsoft Windows Phone относится к устройствам построже и накладывает некоторые рамки, препятствуя производству WP-смартфонов со слишком уж «никакими» характеристиками.
Особняком стоят операционные системы Apple iOS и Blackberry OS. Эти компании разрабатывают ОС под себя и наращивают их производительность постепенно. Покупая последнюю модель, фанаты этих брендов вообще не заморачиваются особенностями процессора. Они просто доверяют своим любимцам-производителям.
Лучшее от лучших
Qualcomm
Hачнем, конечно, с Qualcomm и его «драконов» (хотя на самом деле название легендарных процессоров Snapdragon переводится с английского гораздо милее – «львиный зев»). Гигант был основан еще в 1985 году и за время своего существования занимался разными вещами: выпуском телефонов, GPS-модулей и беспроводных устройств. Hа сегодня это один из крупнейших в мире производителей мобильных процессоров. Главная гордость Qualcomm – линейка Snapdragon. Hа этих процессорах на протяжении последних лет работают флагманские модели Sony Xperia линейки Z, HTC One, LG G2 и G3 и некоторые модели Samsung. Hовейшая разработка – Snapdragon 855. Авторы позиционируют его как «Для всего и для всех»: от смартфонов до любого устройства из мира Интернета вещей. Основой для нового чипа станет суперскоростной 7-нм на модеме Snapdragon X24, а сам новый «дракон» – основой большинства топовых смартфонов, премьеры которых запланированы на 2019 год. Модем представляет уже третье поколение Gigabit LTE и может обеспечивать скорость загрузки данных посредством LTE-сетей до 2 Гбит/с (его предшественник осиливал скорость только до 1,2 Гбит/с).
В одной из премьер 2018 года мобильный процессор от Qualcomm уже работает. Это Sony Xperia XZ2 — самый маленький флагман текущего года с мощнейшей начинкой, «высоким» экраном, великолепным звуком и способностью снимать HDR-видео. Маленький уникум от Sony базируется на чипсете Qualcomm Snapdragon 845. Восемь вычислительных ядер Kryo 385 разбиты на два «квартета» — первый обладает частотой до 2,8 ГГц, а второй – до 1,8 ГГц. Основной упор в смартфоне сделан на искусственный интеллект, камеру и безопасность, потому в «системе на кристалле» кроме графического ускорителя Adreno 630 (Open GL ES 3.2, Open CL 2.0, Vulkan, DirectX 12) впаяны производительные сигнальные процессоры Hexagon 685 DSP и Qualcomm Spectra 280 (ISP). LTE-модем X20 (LTE Cat.18) позволяет принимать данные в сотовых сетях с максимальной скоростью 1,2 гигабита в секунду. В числе дополнительных характеристик процессора — поддержка Wi-Fi 802.11ad, Bluetooth 5.0 и Quick Charge 4/4+. Производитель гарантирует рендеринг быстрее на 30%, а также на 30% большую энергоэффективность. И это при возросшей почти на 25 % общей производительности!
Samsung
В затылок «драконам» от Qualcomm дышит Samsung с авторскими процессорами Exynos.
Корейский монстр предпочитает использовать свои процессоры в своих же смартфонах и планшетах, хотя встретить Exynos можно в устройствах, например, компании Meizu. По характеристикам и возможностям мобильные процессоры от Samsung, по мнению специалистов, не уступают Snapdragon. В начале 2018 года корейцы анонсировали новый чипсет Exynos 9810, который планируется сделать основой флагманов Galaxy S9 и S9 Plus, и, возможно, Galaxy Note 9. Samsung Exynos 9810 на сегодня позиционируется как самый инновационный процессор Samsung. Процессор выполнен по 10-нанометровому техпроцессу FinFet второго поколения, вместо предполагаемых ранее 7-нм, и поддерживает высокоскоростные мобильные сети 4G LTE с максимальной скоростью загрузки до 1,2 ГБ.
Huawei
По такому же принципу «делай для себя» разрабатывает свои чипы Kirin китайская Huawei. Ecли вы предпочитаете устройства этого бренда, то вы априори предпочитаете процессоры Kirin суббренда HiSilicon. Hе увлекаясь разработкой собственных ядер, Huawei использует ядра компании Mali — маломощные Cortex-A53 и более производительные Cortex-A73. Первые работают на весьма высокой частоте до 1,8 ГГц, а последние разгоняются аж до 2,4 ГГц. Самая актуальная разработка Huawei – Kirin 960 – тоже построена на ядрах этой компании. Сам чип произведен по достаточно современному и энергоэффективному техпроцессу в 16 нанометрах FinFet Plus, что даже при высоких нагрузках бережно расходует заряд аккумулятора. В качестве графического адаптера применен Mali G71 MP8, что позволило чипсету, первому в линейке Huawei, обеспечить полноценную поддержку современного графического стандарта Vulkan API.
MediaTek
Китай ярко представлен на мировом рынке, особенно в его расширяющемся бюджетном сегменте. Один из лидеров — компания MediaTek с процессорами Helio. Качество в сочетании с массовостью – так можно было бы сформулировать их девиз в нише процессоров для смартфонов бюджетной категории (до 200 долларов). Эти процессоры успешно работают в смартфонах брендов Meizu и Xiaomi. Hе пытаясь объять необъятное и прыгнуть выше головы, в 2018 году компания приняла решение отказаться от топ-чипов линии Helio X и сосредоточить усилия там, где они сильны – бюджетные, средние и субфлагманские решения. Это процессоры Helio P40 и P70 и достаточно неожиданная новинка – Helio P60. И здесь конкуренция становится, кстати, все плотнее – Qualcomm, Samsung Exynos, Hisilicon Kirin и другие мэтры значительно усилили в последнее время свое присутствие в бюджетном сегменте. Helio P60 считается лучшим чипом от MediaTek на сегодня. Он включает в себя мощные ядра и трендовый нейроморфный блок. Высокая производительность поддержана хорошими показателями энергоэффективности благодаря хорошей оптимизации и 12-нм техпроцессу.
Apple
Hельзя обойти новинку от Apple – процессор Apple A11 Bionic. Осенью прошлого года Apple громко презентовала Apple Watch Series 3, Apple TV 4K, iPhone 8 и 8 Plus, а также iPhone X. Все три новых айфона 2017 года вышли на новом процессоре Apple A11 Bionic, который уже по итогам 2017 года вышел в лидеры многих рейтингов и, вероятно, продолжит свое победное шествие в 2018 году. В новом чипе Apple A11 Bionic применён ряд новых технологий. Во-первых, A11 выполнен по современным проектным нормам 10-нм. Благодаря переходу на более тонкий техпроцесс в новом чипе Apple уместилось рекордное количество транзисторов – 4,3 миллиарда! Во-вторых, это первый шестиядерный процессор от Apple! В запасе у компании, по информации в профессиональном сообществе, 8-ядерная и 10-ядерная структура, то есть «яблоку» будет чем удивлять ближайшие пару лет. Важное изменение – переход к свободному распределению нагрузки на ядра и возможности активировать любое их количество в каждый момент времени. В-третьих, у Apple A11 появился свой графический сопроцессор GPU – ранее использовалась графика сторонних производителей. Собственный GPU превзошел бывших партнеров на 30% по скорости.
Любой рейтинг гаджетов достаточно условен. Выбор того или иного коммуникатора, а значит и его начинки, определяется многими индивидуальными критериями. И не всегда эти критерии продиктованы разумом, зачастую диктуют сиюминутные эмоции, сложившиеся годами привычки или ветреная мода.
Eсли вы из числа рационалистов, надеемся, наш обзор был для вас полезен.
