Споры о том, какой процессор лучше, AMD или Intel, какое-то время назад почти ушли в прошлое, стали похожи на вялое переругивание семейной пары, прожившей в браке уже несколько десятилетий. Все доводы известны каждой стороне, правда у всех своя, и доказать превосходство своего выбора почти не представляется возможным. В мобильных устройствах мы наблюдаем большую конкуренцию и разнообразие процессоров/чипсетов, что вызывает ровно такие же баталии, как тема Intel vs AMD в прошлом десятилетии. Но качество таких обсуждений редко способно заинтересовать, так как сводится к банальным и очень эмоциональным оценкам: твой процессор Х – отстой, а вот мой очень хорош. Подсознательно ждешь, что кто-то вклинится в этот незамутненный разговор и добавит «он лучше, потому что…». Но такого не происходит, а вместо этого опять только эмоции и информационный шум, в котором приводятся виртуальные попугаи из AnTuTu, которые, по мнению спорщиков, способны доказать чье-то превосходство.
Тема процессоров в мобильных устройствах сложная для обсуждения в силу не технических подробностей, а скорее маркетинга, который насадил зачастую ошибочное восприятие того, что такое хорошо, а что такое плохо. Мало кто покупает устройство, исходя только из того, какой процессор в нем установлен – согласитесь, это было бы глупо. Все равно что покупать автомобиль, закрыв глаза на то, какой у него дизайн, цвет корпуса, внутренняя отделка, и ориентируясь исключительно на мощность двигателя, его тип и прожорливость. Давайте вместе попробуем разложить по полочкам все, что мы знаем о процессорах, их производительности и основных параметрах, которые могут повлиять на ваш выбор. Надеюсь, что после этого «Гида покупателя» у вас появятся аргументы в спорах относительного того, какой процессор стоит выбрать, почему и какие характеристики важны, а какие отходят на второй план.
Часто слово «процессор» воспринимается, как синоним чипсета, используемого в устройстве. Это не совсем верно, так как большинство сегодняшних процессоров являются частью SoC (System on Chip), то есть это интегрированные решения, в которых, помимо процессора, есть различные радиомодули, дополнительные DSP, отвечающие за обработку звука, изображений, ориентацию в пространстве и так далее. Создание таких интегрированных решений было необходимостью для уменьшения энергопотребления, простоты разработки устройств, их универсальности. В прошлом необходимость собирать из отдельных блоков-микросхем устройство приводило к его большому энергопотреблению, а также зачастую компоненты могли конфликтовать, что требовало большого времени на доработку со стороны производителя устройства. Интегрированные решения позволяют избежать этих проблем, стоимость разработки ложится на плечи поставщика процессора, а производители устройств получают готовое и универсальное решение.
Внешне чипсет выглядит, как процессор из прошлого, что у многих и формирует мнение о том, что внутри все устроено ровно так же. Посмотрите на обычный квадрат таких чипсетов.
Ничего примечательно снаружи увидеть не удастся, так как все интересное скрыто внутри. Давайте взглянем на блок-диаграмму старого процессора Tegra 2, чтобы понять принципиальное устройство таких решений.
Несложно подсчитать, что внутри Tegra 2 установлено целых 8 независимых процессоров – один для кодирования видео, один для декодирования видео, аудиопроцессор, графический сопроцессор, процессор, отвечающий за обработку изображений (как правило, работает с камерой, но не только), процессор ARM7 для обслуживания рутинных операций в устройстве, два ARM9 процессора. Когда мы обсуждаем число ядер в процессорах наших мобильных устройств, мы, как правило, говорим об основных вычислительных процессорах, в моем примере это ARM9-процессоры, каждый из которых имеет 2 ядра. Для демонстрации того, как устроены современные чипсеты, я специально взял «старый» чипсет Tegra 2, так как он прекрасно описывает внутреннее устройство SoC.
При выборе устройства есть несколько технических деталей, которые могут повлиять на параметры работы из-за чипсета и его особенностей. Например, долгое время только процессоры Qualcomm имели встроенный LTE-модем, другие компании ставили LTE-модуль отдельно. Как результат, интегрированное решение при работе в LTE выигрывало по энергопотреблению, и Qualcomm однозначно лидировали в этом аспекте. Сегодня и другие производители предлагают интегрированные LTE-модемы, что делает их сходными с точки зрения энергопотребления с аналогичными моделями от Qualcomm.
Другой момент – это технологический процесс, по которому выполнен процессор. В настоящее время большинство решений выпускается по норме 32 нм, появляются первые устройства на процессорах, выполненных по норме 20 нм. Чем меньше значение, тем лучше. Здесь технологическая норма описывает толщину токопроводящих дорожек (если совсем грубо и понятно описывать этот момент), чем меньше толщина, тем проще проходит сигнал, меньше энергопотребление, так как сопротивление также меньше, а как следствие, на тех же частотах выделяется меньше энергии. Технологическую гонку мы наблюдали на процессорах для настольных компьютеров, здесь видим ее продолжение.
Но выбирать процессор только по тому, по какой технологической норме он выполнен, заведомо глупо. Это один из множества показателей, который стоит принимать во внимание, но не единственный. К сожалению, не существует ни одного показателя, который мог бы сказать про тот или иной процессор/чипсет, что он хорош или плох, это всегда набор показателей и их комбинация. Но если это так, то на что стоит обращать внимание и на что обращают внимание сегодня обычные покупатели, что рассказывают продавцы? Давайте посмотрим на самый типичный пример, который вы можете увидеть в магазинах, продающих телефоны, по всему миру.
Что лучше – 2-, 4- или 8-ядерный процессор?
Вопрос вынесенный в заголовок главки, не имеет однозначного ответа для тех, кто подходит к теме вдумчиво. Для большинства продавцов электроники ответ, напротив, очевиден, и они несут его в массы, причем делают это по всему миру. Чем больше цифра и количество ядер, тем лучше процессор. В их логике 2-ядерный процессор всегда хуже, чем 4-ядерный, а 8-ядерный заведомо лучше и мощнее первых двух. Почему они так делают, вполне понятно, им надо продавать гигабайты, дюймы, мАч и другие количественные характеристики. Логика таких продаж понятна и донельзя затаскана – чем больше цифра, тем лучше. К слову сказать, это объясняет, почему вы никогда не услышите от продавца, что процессор выполнен не по 32 нм норме, а по 20 нм, и поэтому он лучше. Привычка к игре в цифры не позволяет так говорить, единственное исключение – это толщина (как вариант, размер или вес) устройства.
Первое, что стоит знать и выучить наизусть – количество ядер и частота процессора не являются определяющим фактором в производительности устройства , несмотря на то, что это звучит, как ересь. Приведу такой пример – в Apple создают собственные варианты архитектуры ARM, которая является доминирующей на мобильном рынке. Например, 64-битный процессор Apple A8, который установлен в iPhone 6, последнем поколении iPad, у него всего два ядра и максимальная тактовая частота 1.4 ГГц. Для сравнения мы можем взять какой-нибудь китайский телефон с процессором Qualcomm Snapdragon 800, у которого частота до 1.7 ГГц на ядро, а всего ядер четыре. Прямое сравнение в лоб должно сказать нам, что тот же iPhone 6 должен проиграть по производительности китайскому телефону, у которого в довершение всего еще и 2 ГБ оперативной памяти против 1 ГБ в iPhone. Выигрыш на бумаге по всем параметрам.
В реальности производительность интерфейса, сторонних приложений и игр на платформе от Apple намного выше. Это легко объяснить тем, что оптимизация софта под платформу находится на принципиально ином уровне, чем в том же Android, где недостатки ПО компенсируются избыточной мощностью процессоров.
И теперь барабанная дробь, большая часть устройств от Blackberry работает на достаточно старых по меркам рынка и «медленных» процессорах от Qualcomm. Это еще одно объяснение того, что производительность платформы напрямую влияет на скорость ее работы, прорисовки интерфейса и другие параметры.
Напрямую сравнивать производительность различных платформ можно только засекая время, которое уходит на выполнение стандартных задач – например, как долго загружается телефонная книга с таким-то количество контактов, как быстро отрисовывается страница в браузере, запускается игра и так далее. Но таких независимых тестов на постоянной основе не существует, изредка их проводят те или иные издания. Многие пользователи вывели на уровень отраслевого стандарта тест AnTuTu, который применяют для оценки производительности устройств, и об этом подробно поговорим в следующем разделе. Но перед этим хочу сказать, что сравнивать количество ядер, их частоту, то, по какому процессу они выполнены, можно и нужно в пределах одной платформы. Например, если у вас есть устройство на Android с 2-ядерным процессором, то устройство с 4-ядерным процессором обеспечит лучшую производительность. Но сравнивать Windows Phone, iPhone и Android, да и любую иную систему, не стоит, такое сравнение лишено смысла.
Вред и польза AnTuTu – народная забава в виртуальных попугаях
Людям присуща психологическая черта, они хотят точно знать, что приобрели хорошее устройство, и для этого им нужна «объективная» оценка. Как вы знаете, цифры не умеют лгать – чем выше цифра, тем лучше. В жизни есть много аналогий, сложно не согласиться с тем, что чем выше зарплата, тем больше разных возможностей ее потратить. Чем больше ядер, тем… Стоп, но это мы уже обсудили выше. Любая аналогия страдает однобокостью, и количество виртуальных попугаев в AnTuTu – это не показатель реальной производительности системы.
Почему я называю результаты измерения производительности в AnTuTu или любой иной программе виртуальными попугаями? Ответ кроется в том, как работают современные устройства, в их архитектуре. В большинстве тестов производительности пытаются измерить максимальные возможности чипсета и соответственно процессора. Некоторые параметры объективны (скорость записи в память, работа процессора по обсчету чисел), а некоторые оторваны от реальности (производительность 3D как пример). Но ведь итоговое число, которое мы получаем, включает в себя как те параметры, что реальны, так и те, что весьма относительны и не могут напрямую характеризовать систему. Вот и получаются виртуальные попугаи. Особенно это хорошо заметно на флагманах от Samsung 2012 года, максимальная производительность в попугаях, но заметные притормаживания в оболочке TouchWiz, если у вас много данных, например, в телефонной книге. С одной стороны, максимальные числа в тесте, с другой – производительность стандартного UI, которая была далека от идеальной. Многие не задумываются об этом, но одновременно эти два явления в реальном мире существовать не могут. Либо максимальные числа в тесте и беспроблемная работа интерфейса, либо тест не показывает настоящей картины.
Есть еще один важный момент – архитектура современных процессоров не подразумевает возможности работы на максимальной мощности в течение всего времени. Тогда это приводило бы к тому, что смартфон, проработав несколько часов, просто завершал бы работу в отсутствие энергии. Частота в процессорах изменяется динамически, в зависимости от задач и нагрузки. Один из скандалов, связанных с AnTuTu, произошел в 2013 году, когда обнаружили, что смартфоны Samsung, в частности, Galaxy S4, «обманывают» тест. Удивительно, но та история была одной из немногих возможностей объяснить широкой публике, как именно работают современные устройства, вместо этого все кинулись обсуждать, как плохо себя ведет компания.
Итак, скандал был связан с тем, что для того, чтобы получить более высокие результаты, программисты определяли, какой софт запущен, и далее поднимали частоту графического сопроцессора с 480 до 532 МГц. И получали высокие результаты. Помимо AnTuTu, среди приложений, которые пользовались таким преимуществом, были фирменный браузер от Samsung, приложение «Камера» и ряд системных утилит. Для большинства сторонних программ повышенная частота графического сопроцессора была недоступна. Честно это или нет? Смотря как судить, ведь все процессоры на рынке работают ровно так же, никто не может гарантировать, что в какой-то определенной программе вы получите максимальную производительность.
На рынке нет ни одного синтетического теста, который пытался бы оценить стандартную производительность интерфейса в повседневных задачах, то есть при низких частотах. Объяснение следует искать в том, что это архисложная задача – каждый производитель выбирает свой профиль энергосбережения, читай, свои частоты и то, как работает чипсет. Поэтому на одних и тех же чипсетах, но с разными прошивками от разных производителей можно получать очень отличающиеся результаты. И самое главное, что такие результаты интересны исчезающе малому количеству людей, работающих в индустрии, а конечные потребители в них быстро запутаются.
Повышенная частота процессора используется сегодня в таких приложениях, как браузер (чем больше вкладок, тем выше частота и больше производительность), трехмерные игры. Почти не задействуется мощность процессора при проигрывании музыки, а тем более стандартных звонках и тому подобной активности. С той же музыкой и видео справляются встроенные процессоры, которые отвечают за обработку соответствующих файлов.
Принимать во внимание результаты AnTuTu можно и нужно, несмотря на их искусственность. Но они не должны быть единственным мерилом для оценки производительности чипсета, да они и не могут играть такой роли. Отправная точка, которая позволяет оценить, насколько устройство производительное.
Есть еще один момент, который многих смущает. В 2013 году был скандал относительно того, что AnTuTu оптимизирован для процессоров Intel Atom, они показывали лучшие результаты в тестах. Это было связано с оптимизацией компилятора – фактически получалось так, что получить реальное сравнение устройств было нельзя, они заведомо были в разных условиях. То же самое можно сказать о тесте AnTuTu на iOS, его результаты часто пытаются сравнить с Android. Это невозможно, так как итоговые результаты не являются сквозными, усредненными для всех платформ, они позволяют сравнивать устройства только в пределах одной платформы.
В качестве наглядного примера приведу некоторые результаты в AnTuTu, чтобы вы прочувствовали, как выглядят устройства с разными аппаратными характеристиками. Все результаты приводятся из наших обзоров, вы можете их найти в текстах и самостоятельно.
Смотрим на Note 4 в Exynos-версии.
А вот так выглядит производительность iPhone 6 Plus на другой операционной системе, с другими аппаратными характеристиками, но в той же программе. Идентичны? Не думаю – что-то лучше у одного аппарата, что-то у другого.
