Компьютерная
Вы сейчас читаете:
💻 Рейтинг мобильных процессоров: большой разбор систем на кристалле
0

💻 Рейтинг мобильных процессоров: большой разбор систем на кристалле

Современные мобильные процессоры — это не просто отдельный кристалл с базовыми арифметическими вычислениями, как мы привыкли видеть. Это компактные системы SoC — System on Chip. В таких системах на одной микросхеме собран, по сути, полноценный компьютер — здесь и процессор, и графический адаптер, и память, и модем, и куча других необходимых для мобильного устройства модулей. В этой статье мы составим рейтинг мобильных процессоров, узнаем, как их отличить и на что обращать внимание при выборе смартфона, планшета или ноутбука.

Какие бывают мобильные процессоры

Количество компаний, вливающихся в разработку мобильных платформ, растёт. Поэтому сейчас можно встретить самые разные конфигурации, с различными характеристиками. Каждый разработчик вносит свои изменения, изобретает структуры компоновки и ядер, и разнообразие мобильных процессоров весьма велико.

По количеству ядер и частоте процессора

Ядро — основная вычислительная единица процессора. Именно ядро определяет производительность и тактовую частоту. Производители мобильных систем на кристалле могут производить собственные ядра или же заимствовать их у других разработчиков. В зависимости от применения встраиваемой системы, количество ядер может быть от 1 до 8. Хотя не редкостью становятся уже и системы на 16 ядер.

Частоты же, несмотря на то, что это мобильные системы, вполне догоняют своих старших собратьев. И влияет частота процессора в смартфоне на то же, что и в обычном компьютере — на производительность. Частоты могут достигать 3 ГГц. Однако стоит помнить, что это немного другие архитектура и набор инструкций, и выполнять операции они будут за другое количество тактов. Также значения частот обычно распространяются не на всю систему на кристалле полностью. Обычно формируются кластеры 4 + 4 или 2 + 2: высокопроизводительный кластер с 4 или 2 ядрами и такой же, но энергоэффективный. Для тяжёлых задач и игр используются ядра с более высокими частотами, а для нетребовательных и фоновых процессов — более слабые и экономичные. Исходя из этого можно определить, какая частота процессора лучше для каждого конкретного смартфона.

По архитектуре и технологическому процессу

Тон в архитектуре мобильных процессоров уже давно задает компания ARM — Advanced RISC Machines. Сама она свои процессоры не производит и не продаёт. Она разрабатывает концепции и структуры того, как должны располагаться компоненты на ядрах. То есть формирует архитектуру, которую затем продаёт по лицензии другим компаниям, которые, в свою очередь, на их основе создают системы на кристалле. По сути, все имеющиеся на сегодняшний день в продаже процессоры так или иначе имеют архитектуру ARM или используют их набор команд.

Что касается термина «технологический процесс», то под ним сейчас понимается разрешающая способность оборудования. Другими словами, это возможность разместить элементы на максимально близких расстояниях между ними. Чем меньше техпроцесс, тем большее количество электронных компонентов можно разместить на кристалле. А это ведёт за собой увеличение производительности при той же площади. За последние несколько лет техпроцесс сделал огромные шаги. Если в 2000 году была в ходу технология 130 нм, то последняя действующая на сегодняшний день — 10 нм. Это большой рывок вперёд. К тому же 10 нм — это не предел. В 2018 году несколько компаний анонсировали начало разработки процессоров на 7 нм. Их массовый выпуск, скорее всего, будет реализован в 2019 году.

По видеопроцессору

Так как система на кристалле — это практически миниатюрный компьютер, то естественно, что на нём расположен и графический процессор. Он выполняет ту же функцию, что и графическая карта в ПК: выводит на экран изображение. В большей степени вся производительность GPU требуется в мобильных играх.

ARM помимо процессорных ядер разрабатывает и лицензирует и графические подсистемы Mali. Их часто используют в своих системах на кристалле многие компании.  Например, Samsung и HiSilicon. Qualcomm обычно применяет GPU Adreno. Apple использует либо собственные GPU, либо PowerVR.

Топ мобильных процессоров по производителям

Более подробно стоит остановиться на каждом производителе и его наиболее интересных процессорах.

Qualcomm

«Куалкомм» — американская компания, которая начинала свой путь с производства систем связи. Позже, с 2005 года, компания лицензировала у ARM процессорное ядро Cortex-A8 и на его базе создала свой собственный процессор. Сейчас Qualcomm активно занимается разработкой процессоров, основанных на ядрах ARM. Особенно производитель известен своей серией систем на кристаллах под названием Snapdragon.

Последним топовым процессором от компании выступил Snapdragon 845 SDM845. Он производится по технологии 10 нм. Внутри размещены два кластера по 4 ядра. Первый состоит из высокопроизводительных Kryo 385 Gold с частотой до 2,8 ГГц. Второй включает в себя экономичные ядра с 1,8 ГГц. Графическая подсистема представлена Adreno 630. Она поддерживает последние тенденции в графике — Open GL ES 3.2, OpenCL 2.0, DirectX 12, а также Vulcan. На этом SoС работают Asus ZenFone 5Z, Samsung Galaxy S9 Duos, Xiaomi Black Shark и Sony Xperia XZ2.

Mediatek

Флагман Mediatek — Helio X30

Флагман Mediatek — Helio X30

Тайваньская компания, которая стала особо популярной в 2009—2010 годах с выходом процессоров MT6516, MT6573 и MT6513. Mediatek занимается разработкой нескольких линеек процессоров:

  • MT65xx. Простые 32-битные решения, ориентированные на смартфоны;
  • MT67xx. 64-битные системы для смартфонов;
  • Helio P. Бюджетные решения для смартфонов;
  • Helio X. Серия мощных процессоров для смартфонов;
  • MT8xxx. Процессоры для планшетов.

Наиболее мощным среди всех процессоров Mediatek на сегодня считается Helio X30. Это 10-ядерная система на кристалле, собранная по техпроцессу 10 нм. Структура ядер: 2 высокопроизводительных по 2,5 ГГц Cortex-A73, 4 средних с 2,2 ГГц Cortex-A 53 и 4 точно таких же с частотой 1,9 ГГц. В качестве видеоадаптера используется не самый производительный на сегодняшний день PowerVR 7XTP. Из всех новомодных тенденций он поддерживает OpenGL ES 3.2.

Apple

A11 Bionic показывает отличные результаты в тестах

A11 Bionic показывает отличные результаты в тестах

Компания Apple поначалу производила свои процессоры на основе точной архитектуры  ARM. Затем перешла на собственные разработки, используя как базу решения от ARM. Последняя разработка компании — Apple A12. Он присутствует на вышедших в сентябре 2018 года iPhone XS, XS-Max и XR и в тестах мобильных процессоров занимает лидирующие позиции. Общее количество ядер центрального процессора — 6. 2 используются для «тяжёлых» задач и могут работать на частоте 2,49 ГГц. Остальные 4 ядра призваны обеспечивать энергоэффективную работу повседневных задач. Графическая же система имеет 4 ядра.

Мобильные процессоры Intel

Наиболее известная мобильная линейка от Intel — Atom

Наиболее известная мобильная линейка от Intel — Atom

Intel имеет собственную мощную базу для разработки процессоров. Однако по какой-то причине внедрять свои мобильные решения систем на кристалле они стали гораздо позже остальных игроков рынка. Соответственно, меньшее количество устройств работает на мобильных чипах Intel. Последний, наиболее популярный процессор для планшетов был выпущен в 2016 году — Intel Atom X5-Z8550. Техпроцесс — 14 нм, поддерживается 64-битная архитектура, несёт 4 ядра по 2,4 ГГц. Также на борту присутствует графика Intel HD Graphics 400 с 12 вычислительными ядрами и поддержкой DirectX 11.1, OpenGL 4.3, OpenGL ES 3.0, OpenCL 1.2. Единственный планшет, замеченный на этом чипе — Panasonic ToughPad FZ-A2 MK1 Wi-Fi.

Зато в сегменте процессоров для ноутбуков Intel обойдёт практически любого. Здесь есть решения на любой вкус и цвет. От самых простых для интернета и Word, до самых топовых для гейминга в современные игры категории ААА.

Nvidia

Топовый процессор от Nvidia — Tegra X1

Топовый процессор от Nvidia — Tegra X1

Компания Nvidia известна всему миру своими графическими адаптерами. Но, возможно, не все знают, что она также производит и системы на кристалле. Последняя известная разработка — Tegra X1, выпущенная в 2015 году. Она была построена на 8 ARM ядрах, с двумя кластерами по 4. Графика на борту представлена собственной разработкой на архитектуре Maxwell. Она поддерживает DirectX 12, OpenGL 4.5, Nvidia CUDA и Vulkan. Устройств, представленных на этом чипе, немного. Первой была выпущена ТВ-приставка от самой Nvidia Shield Console, затем это решение было использовано в планшете Pixel С от Google. Последнее устройство, засветившееся с этой SoC — приставка Nintendo Switch.

Какой процессор лучше: Mediatek или Qualcomm

Как и всегда, определить, какой из двух мобильных процессоров лучше, можно исходя из спектра требуемых к решению задач. Qualcomm в последние годы позиционирует свои творения как топовые решения для мобильных систем. Замеры синтетических тестов показывают, что процессоры и графическая подсистема последних Snapdragon выдаёт отличные результаты. Это актуально для тех устройств, на которых пользователь активно использует всю мощь системы: играет в требовательные игры, смотрит видео в высоком качестве, а также использует ресурсоёмкие приложения.

Противостояние двух главных разработчиков систем на кристалле, наверное, не кончится никогда

Противостояние двух главных разработчиков систем на кристалле, наверное, не кончится никогда

Но что происходит, когда требуется всего лишь средняя производительность для простейших и средних задач? Мощные процессоры хотя и имеют в наборе энергоэффективные ядра, всё же будут весьма неоправданной покупкой для человека, который попросту не реализует всю мощь системы на кристалле. И вот тут Mediatek распахивает свои объятия. Его набор чипов весьма широк и направлен не только на топовый и средний сегмент, но и на весьма скромные и бюджетные устройства. Естественно, что энергоэффективные решения стоят на порядок дешевле, чем производительные сборки. Сравнение производительности мобильных процессоров показывает, что на самом деле большой разницы в бюджетных версиях систем нет. Поэтому если регулярно нужна производительность и синхронность между процессором и видеоядром, лучше выбрать Qualcomm. А если нужно простое решение для повседневных задач, то есть огромный выбор более экономичных решений от Mediatek. Этим простым выводом можно пользоваться, находясь на распутье, какой из процессоров выбрать: Qualcomm или Mediatek.

Рейтинг мобильных процессоров для ноутбуков

В рейтинге лучших мобильных процессоров для ноутбуков мы решили учесть не только максимальную производительность, но и цену.

Intel Core i7-8750H

Мобильный, но мощный Intel Core i7-8750H

Мобильный, но мощный Intel Core i7-8750H

Наиболее дорогое решение и вместе с тем самое производительное. Средняя стоимость процессора составляет 25 000 рублей. Впервые он был представлен потребителю во втором квартале 2018 года, техпроцесс — 14 нм. Ядер насчитывается 6, на каждое приходится по два потока. Базовая частота составляет 2,2 ГГц, а при Turbo Boost — 4,1 ГГц. Внутреннее графическое ядро представлено Intel UHD Graphics 630, способной отображать видео на скорости в 30 кадров/с при разрешении 4096 × 2304. Идеальное решение для геймеров, правда, весьма дорогое.

Intel Core i5-8250U

Литография Intel Core i5-8250U

Литография Intel Core i5-8250U

Приставка U в обозначении говорит нам о том, что этот процессор предназначен для повседневных задач. Хотя поиграть на нём при хорошей сборке ноутбука тоже можно. Представлен процессор в конце 2017 года. Техпроцесс — 14 нм, собственно, как и у многих представителей 8-го поколения. Рекомендуемая стоимость — 18 000 рублей. Ядер представлено 4 в 8 потоков. Базовая частота составляет 1,6 ГГц, а при Turbo Boost — 3,4 ГГц. Графика здесь — Intel UHD Graphics 620 с поддержкой 4K. Отличное решение для систем среднего уровня использования — редких игр, работы с документами, разработкой и тому подобным.

AMD Ryzen 5 2500U

Ryzen для AMD стали настоящим прорывом

Ryzen для AMD стали настоящим прорывом

Нельзя обойти стороной и продукцию от AMD. Этот процессор примерно равен по производительности i5-8250U. Отличие между ними в синтетических тестах не превышает 5%. Вычислительных ядер в процессоре 4, работают они в 8 потоков. Максимальная рабочая частота составляет 3,6 ГГц. Реализовано 3 уровня кэша: 1 — 384 Кб, 2 — 2 Мб и 3 — 4 Мб. Внутри системы также трудится графика Radeon Vega 8 с 8 ядрами GPU. Хороший вариант для бюджетной сборки без существенной потери в производительности.

Сравнение процессоров для ноутбуков

Мы выбрали по 3 интересных процессора, которые будем сравнивать в разных задачах. Здесь участвуют не только топовые модели, но и более простые и бюджетные для работы и интернета.

Таблица характеристик самых лучших процессоров

Таблица характеристик самых лучших процессоров

Сначала стоит пройтись по основной производительности. Далее можно посмотреть на результаты синтетических тестов.

Тест Passmark

Тест Passmark

Тест Geekbench 4

Тест Geekbench 4

Как видно, в лидерах остаётся представитель i7. Далее за ним, почти ноздря в ноздрю, i5 и Ryzen 5. В конце — более бюджетные решения. Но такое сравнение не даст нам полной картины. Поэтому мы сравним ещё и их встроенную графику.

Так выглядят встроенные графические решения для наших процессоров

Так выглядят встроенные графические решения для наших процессоров

Внезапно графика пятого Ryzen значительно вырывается вперёд. То есть — при собственной производительности процессора его графическая подсистема даёт неплохую общую производительность из коробки и без добавления дискретных карт.

Vega 8 заметно вырвалась вперёд

Vega 8 заметно вырвалась вперёд

Ну а теперь осталось посмотреть наименьшие цены на ноутбуки, в которых эти процессоры установлены.

Процессор i7-8750H можно встретить в ноутбуке Asus ROG GL503GE за 92 000 рублей. Правда, при всех имеющихся характеристиках он также имеет на борту дискретную графику GeForce GTX 1050 Ti.

Процессор i5-8250U встроен в ноутбук за 36 000 рублей — Lenovo IdeaPad 330-15IKBR. Здесь мы получаем более полную картину цены, так как дискретная графика отсутствует.

Самый недорогой вариант с i3-8130U установлен в Acer Aspire 3 за 25 500 рублей. Графика здесь единственная, встроенная. И особых изысков в ноутбуке нет, поэтому система наиболее чистая для сравнения.

Ryzen 5 встречается в модели ноутбука от HP — 15-db0344ur. Графическое ядро здесь одно. Зато установлено 8 Гб оперативки и предустановлена Windows 10. Стоит ноутбук 35 000 рублей.

Ryzen 3 можно встретить в Acer Aspire 3 в модификации А315-41G-R4FD. Стоит этот ноутбук 26 500 рублей.

Самый дешёвый вариант с E2 9000 есть в модели HP 15-rb017ur. Купить ноутбук можно за 17 000 рублей.

Таким образом получается, что самый оптимальный вариант, который подойдёт большинству пользователей — с Ryzen 5. Он не требует наличия дискретной карты с производительной графикой и решит большинство как обычных рабочих задач, так и проблем с более-менее современными играми.

Остальные варианты можно считать крайними. Решение с Intel i7 подойдёт геймерам, а с AMD E2 — для простой работы на компьютере и интернета.

Лучшие процессоры для смартфонов и планшетов

Среди более мобильных систем — смартфонов и планшетов — тоже есть свои лидеры и аутсайдеры. Мы отобрали наиболее производительные решения для сравнения и анализа.

Apple A11 Bionic

Лидирующие позиции по синтетическим тестам занимает сборка от Apple. Эта система на кристалле присутствует во всех модификациях iPhone 8 и iPhoneX. Структура построения ядер представляет собой два кластера 2 + 4. Два высокопроизводительных и 4 энергоэффективных. Максимальная доступная частота — 2390 МГц. Встроенное графическое ядро тоже собственной разработки — Apple A11 GPU. Возможности декодирования составляют 2160p при 60 кадрах/с.

Apple A10X Fusion

Ещё один продукт от Apple, только ориентированный на iPad Pro. По сути, в рейтинге процессоров для планшетов он занимает лидерскую позицию. Здесь ядра поделены в формате 3 + 3: 3 максимально производительных и 3 максимально энергосберегающих. Частота составляет 2380 МГц. Графика имеет 12 ядер и заметно превосходит своего последователя — A11 — по результатам тестов.

Qualcomm Snapdragon 845

Как мы уже писали об этом процессоре, он представляет собой модифицированные ядра ARM Cortex-A57 и Cortex-A55 в формате 4 + 4. Максимальная частота — 2800 МГц. Графическое ядро — Adreno 630.

Samsung Exynos 9 Octa 9810

SoС разделён на два кластера по 4 ядра. В одном находятся ядра от Samsung серии Mongoose 3 с набором инструкций от ARMv8, в другом — реализация ARM Cortex-A55. Частота составляет 2900 МГц. «Самсунг» в этой системе использует графику Mali-G72. Она имеет 18 вычислительных ядер, поддержку OpenGL 3.2 и возможность декодирования видео 2160p при 120 кадрах/с.

Сравнение процессоров смартфонов и планшетов

Рассматривать производительность процессоров мобильных устройств более полно можно в непосредственном тесте на устройствах. Мы возьмём готовую статистику сравнения процессоров телефонов и планшетов от сервиса тестов Geekbench.

Результаты тестов Android-смартфонов

Результаты тестов Android-смартфонов

Как видно из таблицы, в топе процессоров для смартфонов в режиме нагрузки на одно ядро — Exynos от Samsung. Но ситуация немного меняется, когда тест проводится на мультиядерность. В этой таблице производительности процессоров смартфонов Snapdragon занимает первые строчки.

Результаты тестов при нагрузке не несколько ядер

Результаты тестов при нагрузке не несколько ядер

Процессоры Apple набирают в тесте около 4200 для A11 и 3900 для A10X при одноядерном тестировании.

Тесты A11 и A10X

Тесты A11 и A10X

Хотя все процессоры или построены по образу и подобию ARM-ядер, или имеют их инструкции, определить, какой процессор для телефона лучше — из-под Android или iOS — объективно невозможно. Качество оптимизации кода и строения самой операционной системы не даёт точно установить точки соприкосновения, по которым можно было бы сравнить два вида тестов.

Сводная таблица рейтинга мобильных процессоров 2018 года по производительности

Мы разделили сравнение на две части. Первая представляет собой таблицу с рейтингом мобильных процессоров для смартфонов 2018 года, а вторая — для ноутбуков.

Процессоры для  планшетов и смартфонов
Название Количество ядер Частота, МГц Графическое ядро
Apple A11 Bionic 6 2390 Apple A11 GPU
Apple A10X Fusion 6 2380 Apple A10X GPU
Qualcomm Snapdragon 845 8 2800 Adreno 630
Exynos 9 Octa 9810 8 2900 Mali-G72
Qualcomm Snapdragon 835 8 2450 Adreno 540
HiSilicon Honor Kirin970 8 2360 Mali-G72
Exynos 9 Octa 8895M 8 2290 Mali-G71
MediaTek Helio X30 10 2500 PowerVR 7XTP

Процессоры для ноутбуков
Название Количество ядер Частота, МГц Графическое ядро
Intel Core i7-8750H 6 До 4100 UHD Graphics 630
Intel Core i5-8250U 4 До 3400 UHD Graphics 620
Intel Core i3-8130U 2 До 3400 UHD Graphics 620
AMD Ryzen 5 2500U 4 3600 Radeon Vega 8
AMD Ryzen 3 2200U 2 3400 Radeon Vega 2
AMD E2-9000 2 2200 Radeon R2 Series

Вы можете поделиться своими впечатлениями от работы того или иного процессора в комментариях.

Оцените публикацию
Крутая
0%
Интересная
0%
Так себе
0%
Плохая
0%
Ужасная
0%
Об авторе
Владимир Пузрин
Владимир Пузрин
Стараюсь творчески подходить к написанию обзоров и проводить исследование темы публикации, поэтому рад новым читателям нашего портала.

Оставить мнение

 Я ознакомлен с условиями пользовательского соглашения *