В смартфонах, как и в компьютерах, скорость выполнения любой задачи, будь то съёмка фото, видео, запуск приложений или плавность пролистывания ленты в социальной сети зависит от работы процессора.
Процессоры в телефонах, в том числе и от Xiaomi многоядерные даже у бюджетных моделей, просто у них ядер поменьше, а у дорогих телефонов побольше.
И, кажется, будто чем больше ядер, тем лучше, ведь это значит, что они смогут посчитать больше данных за единицу времени. Теоретически это так, но на практике это выглядит несколько иначе.
Я предлагаю разобрать вопрос о том, сколько ядер процессора нужно смартфону, чтобы все задачи он выполнял плавно, без рывков и задержек.
Чем отличаются процессоры в смартфонах
Современные мобильные процессоры это не только чистый вычислитель, это система на чипе (System On a Chip), в неё встроены и ядра для вычислений, и контролер памяти, и чип для контроля ввода-вывода, и графическое ядро, и кэш-память и много чего ещё.
Фактически, под названием мобильного процессора скрывается весь вычислительный пул всех устройств, объединённых в одну микросхему.
Но вернёмся к процессору, не будем перегружать себя пока не нужной информацией.
В мобильных процессорах всех производителей ядра разные: они делятся на высокопроизводительные и энергоэффективные. Сделано это по одному соображения – экономия заряда батареи смартфона.
Если бы батарея вмещала в себя куда больше энергии, инженеры бы не морочили себя голову хитрыми оптимизациями и разными архитектурами ядер, все ядра были бы высокопроизводительными.
Но в настоящем у нас нет батарей, которые бы могли обеспечить нужное количество энергии, поэтому операционная система понимает какую нагрузку сейчас придётся испытывать при запуске того или иного приложения, в зависимости от чего вычисления посылаются либо на энергоэффективные ядра, либо на высокопроизводительные.
Конечно, всё гораздо сложнее, но если объяснять просто, то запуск календаря на смартфоне не нуждается в быстрых ядрах, поэтому используются медленные, но зато энергоэффективные ядра. Тоже самое касается запуска программ, вроде смс-сообщений, просмотр фотографий, прослушивания музыки и им подобных. Тут не нужна большая вычислительная мощь, гораздо важнее экономить энергию.
А вот если вы решили снять видео в высоком разрешении, или отредактировать видео, или запустить трёхмерную игру с современной графикой, в этом случае будут использованы все ядра. Поэтому батарея при выполнении таких задач садится быстро, а телефон при этом заметно нагревается – потому что идёт активная работа быстрых ядер.
Для примера: быстрые ядра могут работать на частоте до 3 Ггц, а энергоэффективные, обычно, не выше 1,8 Ггц. Также они делятся по сложности архитектуры и имеют разные названия, быстрые называются Cortex-X2 (или иначе в зависимости от модельного ряда чипа), а медленные Cortex-A710.
Есть разница и по количеству ядер, так старшие процессоры содержат в себе по 4 быстрых ядра и 4 медленных.
А вот современный флагманский чип от компании Qualcomm под названием Snapdragon 8 Gen 1 имеет более хитрую конфигурацию 1 + 3 + 4. Одно ядро очень быстрое, работает на частоте до 3 Ггц, ещё 3 ядра быстрых, но работающих на частотах до 2,5 Ггц и 4 энергоэффективных ядра на скорости не выше 1,8 Ггц.
Но и это ещё не всё, с развитием алгоритмов нейросетей, которые особенно эффективно справляются с задачами по обработке графики, в процессоры начали добавлять отдельные ядра, которые умеют работать именно с такими алгоритмами и называется это нейронный сопроцессор.
Это дополнительные ядра к тем, о которых я упоминал выше.
Обычно наличие нейронного сопроцессора указывается в описании чипа, и если он есть, это всегда хорошо, значит некоторые задачи с особым типом вычислений будут проходить гораздо быстрее и эффективнее. Например, такие задачи связаны с фотографией при плохом освещении, алгоритмы шумоподавления особенно эффективно работают на таких сопроцессорах.
Такие сопроцессоры есть на всех современных мобильных чипсетах:
- Snapdragon 8 Gen 1
- Apple Silicon, начиная с A12 Bionic
- MediaTek Dimensity 9000
- Samsung Exynos 2200
Почему тормозит телефон несмотря на мощный процессор
Смартфон тормозит по той причине, что люди очень часто желают получить взаимоисключающие вещи или эффекты.
Законы физики говорят о том, что чем быстрее и мощнее процессор, тем больше энергии он потребляет и больше тепла выделяет.
Да, маркетологи часто нам говорят о том, что теперь новый процессор производится по передовым технологиям, и поэтому он холодный, но это было бы справедливо, если бы технологии улучшились, а производительность осталась прежней.
В этом случае, действительно, чип бы выделял куда меньше энергии. Но на практике нужен постоянный рост производительности, поэтому тот выигрыш по тепловыделению, которые инженеры получают от перехода на новый уровень технологий, компенсируются ростом производительности с ростом выделения тепла.
А чего хочет пользователь? Он хочет, чтобы телефон был плоским, чтобы и в карман хорошо влезал и не мешал, и в женскую сумочку легко помещался, и в руке чтобы держать было красиво. Именно красиво, а не удобно, потому что удобно держать более толстый телефон.
Производителю не остаётся ничего, кроме как подстроится под желание людей, которые не понимают последствия своих хотелок.
В итоге инженерам приходится осознанно ухудшать охлаждение чипов, чтобы изделие получилось более тонким.
Чем хуже охлаждение, тем больше греется чип и телефон. Поэтому, чтобы процессор не перегрелся и не вышел из строя в него встраиваются специальную защиту, которая называется троттлинг.
Троттлинг – это преднамеренное уменьшение частоты работы процессора до тех пор, пока температура не придёт в рамки безопасной.
Во время троттлинга частота процессора может быть автоматически уменьшена в несколько раз.
Именно по этой причине когда вы только запускаете игру, она работает быстро, но стоит вам поиграть 5-10 минут, процессор перегревается и начинает сбрасывать частоту своей работы, отчего падает производительность и игра начинает работать хуже.
И тут ничего не поделать, либо красота, либо производительность, совместить эти два понятия ещё никому не удавалось. Даже самые дорогие флагманские смартфоны всё равно начинают троттлить при длительной высокой нагрузке на процессор.
Привет, меня зовут Тимур. Я с детства увлекался компьютерами и IT-Индустрией, мне это нравится, это моя страсть. Последние несколько лет глубоко увлёкся компанией Xiaomi: идеологией, техникой и уникальным подходом к взрывному росту бизнеса. Владею многими гаджетами Xiaomi и делюсь опытом их использования, но главное - решением проблем и казусов, возникающих при неожиданных обстоятельствах, на страницах сайта mi-check.ru
