Procesor w smartfonie. Co warto o nim wiedzieć?
Procesor w smartfonie. Co warto o nim wiedzieć?

Procesor to serce każdego urządzenia elektronicznego. Bez niego nie bylibyśmy w stanie ich używać – samo jego wynalezienie należy zaliczyć do grona kamieni milowych naszej cywilizacji. Wraz z rozwojem, udało się go zminiaturyzować do małych chipów. Obecnie najmniejsze znajdziemy w wearables oraz smartfonach – czym różnią się między sobą te, zamontowane w telefonach?

Architektura

procesor w smartfonie

O ile w przypadku procesorów dla komputerów stacjonarnych, dominuje architektura x86 (CISC) autorstwa Intela, o tyle w segmencie mobile sytuacja wygląda zdecydowanie inaczej. Otóż w tym przypadku najpopularniejsze jest ARM (RISC). Rozwiązanie stworzone przez brytyjską firmę o takiej samej nazwie, cechuje się przede wszystkim wyższą energooszczędnością, choć niższą wydajnością i obecnie trudno znaleźć model oparty o inny układ. jedynie sporadycznie w tabletach można jeszcze natknąć na Intel Atom.

Rdzenie

Mniej świadomi użytkownicy przykładają najwięcej uwagi do liczby rdzeni. Im więcej, tym lepiej – przynajmniej tak mogłoby się wydawać, tymczasem w praktyce ten parametr nie znaczy zbyt wiele. Owszem, wpływa bezpośrednio na wielowątkowość. Sam Android jest w stanie wykorzystać potencjał drzemiący nawet w ośmiu czy dziesięciu rdzeniach, ale znacznie ważniejszy okazuje się być rodzaj rdzeni oraz ich wyposażenie.

procesor w smartfonie

Po pierwsze, warto spojrzeć na to, czy dany procesor obsługuje instrukcje 64-bitowe czy jedynie 32-bitowe. Aktualnie liczba aplikacji opierających na pierwszych z wymienionych rośnie i w dłuższej perspektywie na dobre wyprze z rynku te starsze, zresztą np. Apple nie pozwala udostępniać już takich w App Store.

Po drugie należy dowiedzieć się o rodzaju rdzeni. W obrębie architektury ARM dzielimy je na trzy grupy: licencjonowane, autorskie, ale z wykorzystaniem gotowych układów oraz w pełni własnego pomysłu. Na tworzenie tych ostatnich zdecydowało się jedynie Apple oraz Nvidia (rdzenie Denver). Drugie z opisanych znajdziemy w Samsungach Exynosach (Mongoose) czy w wydajniejszych Qualcomm Snapdragonach (Krait, Kryo). Z kolei pierwsze spotkamy najczęściej z uwagi na ich prostą implementację – w tym gronie wyróżnimy natomiast kolejne dwie kategorie. Energooszczędne, takie jak A53 czy A55, oraz wydajne, czyli A72, A73 i A75. Ich odpowiednikami w architekturze 32-bitowej były, odpowiednio: A5, A7 oraz A8, A9, A12, A15, A17. W tym przypadku im wyższy numer, tym szybszy rdzeń, a tym samym lepsza wydajność jednowątkowa, najbardziej odczuwalna na co dzień.

Na koniec zostawiłem kwestię częstotliwości taktowania. W przypadku telefonów nie odgrywa takiej roli, ponieważ urządzenia mobilne szybko się nagrzewają, a wskutek thermal throotlingu, zegar procesora może zostać znacznie obniżony.

„Klastry”

Od 2013 roku w smartfonach stosowane są połączenia różnych „klastrów”. Każdy z nich działa z wykorzystaniem innych rdzeni, przykładowo jeden energooszczędnych, a drugi samych wydajnych. Dzięki temu dany procesor może być zarówno szybki, jak i wyróżniający się skromnym apetytem na prąd, co ma ogromne znaczenie w urządzeniach mobilnych. To rozwiązanie nosi nazwę ARM big.LITTLE. Jego następca to z kolei DynamIQ, rozwijający możliwości platformy.

Proces litograficzny

procesor w smartfonie

Przekłada się on na zużycie energii, ilość wydzielanego ciepła, a tym samym wydajność oraz możliwości zwiększania zegara procesora. Obecnie producenci stosują proces 28 nanometrów w tanich układach, 14 w tych dla „średniaków” oraz 10 w najlepszych, ale zejście niżej będzie już stanowiło poważne wyzwanie.

Oznaczenia w smartfonach

Huawei Kirin:

  • seria 600 – dla modeli ze średniej półki,
  • seria 900 – tylko dla flagowych urządzeń.

Mediatek:

  • MT673x – budżetowe procesory, spotykane również w tańszych modelach ze średniej półki,
  • MT675x – układy dla „średniaków”,
  • Helio P – nieco wydajniejsze od standardowych MT675x,
  • Helio X – najwydajniejsze procesory Mediateka.

Qualcomm Snapdragon:

  • seria 200 – najwolniejsze, stosowane jedynie w najtańszych modelach,
  • seria 400 – dla urządzeń z niższej średniej półki cenowej, przyzwoita wydajność,
  • seria 600 – przeznaczona dla „średniaków”, pozwalająca już pograć we wszystkie gry,
  • seria 800 – topowe jednostki.

Samsung Exynos:

  • seria 7800 – procesory dla telefonów ze średniej półki,
  • seria 8800 – flagowe procesory z lat 2016-2017.
  • seria 9600 – nowa generacja układów dla „średniaków”
  • seria 9800 – następcy topowych SoC.