Современные чипсеты для смартфонов просто потрясающие — их процессоры достигают невероятной тактовой частоты до 3,46 ГГц. iPhone 14 Pro серии (Apple A16). Конкуренты Android не сильно отстают на частоте 3,36 ГГц с Snapdragon 8+ поколение 2.
Но хотя повышение тактовой частоты — это простой способ повысить производительность, оно сопряжено с серьезными проблемами, в основном связанными с гораздо более высоким энергопотреблением и перегревом. Можете ли вы идти быстрее, сохраняя низкую тактовую частоту? Конечно, вы можете, просто бросьте больше ядер на проблему.
Должно быть, так думали еще в 2015 году, когда MediaTek анонсировала Helio X20, первый в мире мобильный процессор с десятиядерным процессором. У него была пара больших ядер Cortex-A72 (большое ядро ARM того времени), работающих с частотой до 2,5 ГГц, затем остров из четырех ядер Cortex-A53 с частотой 2,0 ГГц и еще один остров из четырех ядер A53 с частотой 1,4 ГГц.
Повторим нашу первоначальную точку зрения: производительность ЦП и энергопотребление не зависят линейно. Маленькие ядра потребляют энергию, но нагружают их слишком сильно, и вы просто тратите электроэнергию впустую. Большие ядра работают быстро, но они не могут работать медленно — вы снова тратите электроэнергию.
Вот объяснение MediaTek того, почему схема с двумя кластерами несовершенна. Существует разрыв между производительностью малых и больших ядер, и два кластера должны располагаться относительно близко друг к другу. Вот иллюстрация:
Однако с тремя кластерами вы можете выровнять кривую скорости/мощности, а также растянуть ее в нижней и верхней частях.
Как вы могли заметить, на самом деле инновацией здесь является средний кластер. Это позволяет оптимизировать малые ядра для низкого энергопотребления, а большие ядра для скорости, в результате чего разрыв между ними будет заполнен средними ядрами.
По оценкам MediaTek, Helio X20 был на 30% более энергоэффективным, чем аналогичный чипсет только с двумя кластерами.
У X20 были и другие умные функции, такие как «первый в мире интегрированный Cortex-M4». Вы мало что слышали о серии M, эти крошечные маломощные чипы используются во всем, от стиральных машин до смарт-браслетов.
И MP3-плееры. X20 может перекладывать задачи на Cortex-M4, такие как воспроизведение MP3 или сжатие звука для голосовых вызовов. Даже Cortex-A53 слишком мощный для такого использования. Опять же, использование ядра, слишком большого для поставленной задачи, неэффективно.
Helio X20 был изготовлен по 20-нм техпроцессу на заводах TSMC. Помимо 10-ядерного процессора, он также имел графический процессор Mali-T880 MP4 и встроенный Cat. 4 LTE-модем. Этот чип был анонсирован в середине 2015 года, но нам пришлось ждать до MWC 2016, чтобы получить в свои руки первый смартфон с 10-ядерным процессором.
Кто может забыть Zopo Speed 8? Подожди, что, Зопо? Zopo не был так известен, как одноименный Oppo и недолго продержался на рынке, но этот телефон заслуживает того, чтобы его запомнили.
Speed 8 сочетает в себе набор микросхем Helio X20 с 4 ГБ ОЗУ и 32 ГБ памяти, работает под управлением Android 6.0 Marshmallow, и все это питается от батареи емкостью 3600 мАч с зарядкой USB-C. На передней панели был 5,5-дюймовый дисплей с разрешением 1080p, на задней — 21-мегапиксельная камера.
чипсет Helio X20 с
Оглядываясь назад на это сейчас, это был довольно красивый дизайн. Телефон поступил в предзаказ в марте 2016 года по цене 280 долларов, так что это было отличное соотношение цены и качества.
Итак, как быстро это было? Увы, реальность разочаровала. Cortex-A72 — хорошее ядро, но оно никогда не было самым быстрым. Не на этих тактовых частотах — цель 2,5 ГГц для ядер A72, которую вы видели выше, оказалась слишком амбициозной, и MediaTek пришлось снизить ее до 2,3 ГГц.
Helio X20 был сильно побежден большими ядрами Apple внутри. iPhone 6s с чипом Apple A9 (два ядра Twister со скромной частотой 1,85 ГГц). HTC 10 и LG G5 тоже, оба с Snapdragon 820. У этого было два ядра Kryo с частотой 2,15 ГГц и еще два с частотой 1,59 ГГц.
GeekBench 3 (одноядерный)
Чем выше, тем лучше
- Яблоко iPhone 6с Плюс
2527 - ХТК 10
2368 - LG G5
2328 - Xiaomi Ми 5
2305 - Samsung Galaxy Край S7
2151 - Мейзу Pro 6
1905 г. - Хуавей П9
1819 г. - Зопо скорость 8
1625 - Мейзу Pro 5
1545 - Samsung Galaxy Край S6+
1490 - Хуавей Нексус 6П
1363
Но это всего лишь одноядерный тест, неудивительно, что несколько больших ядер могут победить множество меньших ядер. Helio X20 будет блистать в многоядерном тесте, верно? Ну, посмотрите сами.
Этот график возглавил Samsung Galaxy S7 edge со своим Exynos 8890. У него было четыре больших Samsungядра Mongoose с тактовой частотой 2,3 ГГц и четыре ядра Cortex-A53, разработанные ARM, с тактовой частотой 1,6 ГГц.
GeekBench 3 (многоядерный)
Чем выше, тем лучше
- Samsung Galaxy Край S7
6600 - Хуавей П9
6558 - Мейзу Pro 6
6427 - Мейзу Pro 5
5578 - LG G5
5362 - Xiaomi Ми 5
5358 - ХТК 10
5257 - Samsung Galaxy Край S6+
5158 - Мейзу MX5
5110 - Хуавей Нексус 6П
4539 - Яблоко iPhone 6с Плюс
4413 - Зопо скорость 8
4128 - Мейзу МХ4 Pro
3386
Чуть позади находится Huawei P9 с Kirin 955 — четыре ядра Cortex-A72 с тактовой частотой 2,5 ГГц и четыре ядра A53 с тактовой частотой 1,8 ГГц. Видеть? A72 – довольно хорошее ядро. Но почему Кирин быстрее?
Во-первых, у Kirin 955 четыре ядра A72, а не два, как у Helio X20. И, как мы уже упоминали, частота ядер в Helio могла достигать только 2,3 ГГц, что ухудшило его одноядерные показатели.
Взгляните еще раз на эти тесты выше — Meizu Pro 6 (синий) оснащен улучшенным чипсетом Helio X25, усовершенствованной версией X20. Во всяком случае, это было то, чем должен был быть X20, потому что он фактически использовал два ядра Cortex-A72 с частотой 2,5 ГГц (плюс четыре ядра A53 с частотой 2,0 ГГц и еще четыре с более высокой частотой 1,55 ГГц).
Мейзу Pro 6
В то время как графический процессор был довольно слабым по сравнению с другими наборами микросхем (недостаточно ядер), процессор приблизился к результатам, которые мы ожидали от 10-ядерного дизайна.
В то время как Helio X25 должен был быть эксклюзивным для Meizu Pro 6 (очевидно, он был совместно разработан MediaTek и Meizu), некоторые другие бренды тоже оценили вкус. Xiaomi Redmi Pro использовал тот же чип, что и LeEco Le 2 Pro.
Xiaomi Redmi Pro • ЛеЭко Ле 2 Pro
Затем последовало еще одно усовершенствование того же оборудования — Helio X27. Он увеличил частоту двух ядер Cortex-A72 до 2,6 ГГц. Кроме того, графический процессор Mali-T880 был разогнан, но с четырьмя ядрами он все еще был медленнее по сравнению с высокопроизводительными чипами.
X27 использовался в другом телефоне LeEco, Le. Pro 3 AI Edition (люди в LeEco были настоящими поэтами), а год спустя он появился и в Land Rover Explore.
Школа Pro 3 AI Edition • Land Rover Explore
До сих пор мы видели только усовершенствования оригинального 10-ядерного процессора, в 2016 году MediaTek представит настоящее продолжение — Helio X30. Это было отличное начало, обновление до 10-нм узла TSMC, в то время как серия X20 использовала устаревший 20-нм узел.
И это изменило три кластера ЦП. Больших ядер теперь было четыре, и они были заменены на более новый Cortex-A73, работающий на приличной частоте 2,8 ГГц. Средний кластер застрял с четырьмя ядрами Cortex-A53 (теперь на частоте 2,2 ГГц), в то время как малый кластер сделал интересный выбор, используя пару ядер Cortex-A35 (да, A35) на частоте 2,0 ГГц.
Helio X30 использовался только на двух телефонах — Meizu. Pro 7 (только в «высокой» версии, в стандартной версии использовался Helio P25) и Meizu Pro 7 Плюс. Может быть, просто не было большого спроса на 10-ядерные процессоры, но в любом случае на этот раз Meizu получила свою эксклюзивность.
Вспомните Мейзу. Pro 7 Плюс? У него был дисплей на спине
К сожалению, когда мы рассмотрели Meizu Pro 7 Кроме того, мы не смогли запустить тест Geekbench только для ЦП. Но вот как телефон показал себя на AnTuTu 6 и Basemark OS 2. Как видите, Snapdragon по-прежнему лидировал. Даже Galaxy S7 edge со стареющим процессором Exynos 8890 все еще сопротивлялся.
Антуту 6
Чем выше, тем лучше
- OnePlus 5
180331 - Xiaomi Ми 6
177326 - Нокиа 8
175872 - Samsung Galaxy S8
174435 - OnePlus 3T
165097 - Sony Xperia XZ Премиум
144223 - LG G6
143639 - Sony Xperia XZs
133574 - Samsung Galaxy Край S7 (E8890)
129229 - Хуавей Мате 9 Pro
128719 - Мейзу Pro 7 Плюс
128498 - Хуавей П10 Плюс
126252 - Мейзу Pro 6 Плюс
113397 - Мейзу Pro 6
99195 - Хуавей П9 Плюс
97392 - Мейзу Pro 5
67531
Базовая ОС 2.0
Чем выше, тем лучше
- OnePlus 5
3601 - Xiaomi Ми 6
3547 - Нокиа 8
3503 - Samsung Galaxy S8
3376 - Sony Xperia XZ Премиум
3174 - Хуавей П10 Плюс
2940 - OnePlus 3T
2678 - Хуавей Мате 9 Pro
2496 - Sony Xperia XZs
2386 - Мейзу Pro 7 Плюс
2380 - LG G6
2126 - Хуавей П9 Плюс
2099 - Samsung Galaxy Край S7 (E8890)
2050 - Мейзу Pro 6
1919 г. - Мейзу Pro 5
1837 г.
После X30 MediaTek отказалась от идеи 10-ядерных процессоров. Но не на трехкластерной схеме, которая была принята и другими разработчиками чипсетов. В настоящее время чипы серии Dimensity 9000 имеют одно быстрое ядро Cortex-X, три ядра Cortex-A7xx в середине и четыре ядра A5x внизу.
Это здравая идея, но в серии Helio X не хватало исполнения, и они отставали от современных. Snapdragon, чипы Exynos и Kirin. В наши дни Kirin выбыл из игры, Exynos ушел с рынка high-end (хотя он может вернуться в следующем году), а MediaTek фактически дает Qualcomm шанс за свои деньги.
