Procesor w smartfonie - tego sprzedawcy i producenci ci nie powiedzą

Szukasz telefonu, który będzie nieźle działał, a przy tym chcesz na nim pograć ? Od sprzedawców w sklepach często możesz usłyszeć, że ten czy inny model sprawdzą się idealnie, bo mają osiem rdzeni. Nie powinieneś jednak wierzyć we wszystko, co mówią. Oto rzeczy, które musisz wiedzieć o rdzeniach z układów mobilnych, aby świadomie dokonać zakupu.

Na rynku mobilnym dominują układy z procesorami ARM (Advanced RISC Machine). Technologia ta opracowana została z myślą o urządzeniach o niskim poborze energii, więc idealnie nadaje się na potrzeby smartfonów. Nie można jednak zapomnieć, że oferuje ona coraz lepszą wydajność - najnowsze układy firmy Qualcomm są na tyle mocne, że poradzą sobie z obsługą Windowsa 10!

Jak jednak określić to, który z układów jest bardziej wydajny? Podstawą jest zwrócenie uwagi na wykorzystane w nim rdzenie, czego nie zdradza wiele sklepów, ograniczając się do podania nazwy wykorzystanego układu, liczby jego rdzeni CPU i ich maksymalnego taktowania.

Wiąże się to z mylnym przeświadczeniem, że smartfon z większą liczbą rdzeni będzie działać lepiej. Nie jest to jednak do końca prawdą. Snapdragon 820/821 to czterordzeniowa jednostka, która jest mocniejsza od większości układów z czterordzeniowymi procesorami ARM. Należy zapamiętać, że od liczby rdzeni ważniejszy jest ich rodzaj. Od tego więc zacznę.

Jednostki ARM wykorzystywane przez większość producentów opracowywane są przez brytyjską firmą ARM Holdings. W jej ofercie dostępne są dwie kategorie rdzeni, które wydzielone są na podstawie ich wydajności i poboru energii.

Topowe rozwiązania, które cechuje najwyższa wydajność, a przy tym pobierają najwięcej energii, to:

• Cortex-A73 - najmocniejsze rdzenie ARM, które wykorzystywane będą w układach napędzających tegoroczne flagowce. Można znaleźć je już w autorskim układzie Huaweia (HiSlicion Kirin 960) z modelu Mate 9;
• Cortex-A72 - nieco starsze rdzenie, na których bazowały topowe smartfony z 2015 roku, a w ubiegłym roku zaczęły pojawiać się w rozwiązaniach dla smartfonów z wyższej średniej półki cenowej;
• Cortex-A57 - starsze, ale wciąż bardzo wydajne rdzenie, których pobór energii jest zauważalnie wyższy, a do tego wydzielają o wiele więcej ciepła, więc wybór opartych na nich urządzeń nie jest obecnie rekomendowany.

Drugą kategorią są rdzenie cechujące się mniejszą wydajnością (wciąż dobrze radzą sobie z mniej wymagającymi zadaniami), ale dobrą energooszczędnością:

• Cortex-A53 - prawdopodobnie najpopularniejsze obecnie rdzenie ARM, które nie tylko pobierają niewiele energii, ale i gwarantują przyzwoitą wydajność (szczególnie w układach wykorzystujących osiem takich rdzeni);
• Cortex-A35 - jedne z nowszych rdzeni ARM Holdings, które mają małe wymiary i pobierają niewiele energii;
• Cortex-A32 - to nieco okrojona wersja modelu A35, która jest jeszcze bardziej energooszczędna, ale przygotowana została głównie z myślą o inteligentnych urządzeniach noszonych (rzadkość na rynku smartfonów);
• Cortex-A7 - starsze energooszczędne rdzenie, na których wciąż oparte są układy w budżetowych smartfonach. Zapewniają o wiele mniejszą wydajność niż popularne Cortexy-A53.

W starszych smartfonach można znaleźć także inne rdzenie opracowane przez brytyjską firmę. Nie warto jednak zastanawiać się nad wyborem. Cortexy-A8 i A9 to stare rozwiązania, który nie gwarantują ani dobrej wydajności, ani nie są bardzo energooszczędne. Cortexy-A15 i A17 są wciąż z kolei całkiem wydajne, ale wydzielają za dużo ciepła - producenci dawno z nich zrezygnowali.

Na rozwiązaniach ARM Holdings oczywiście się nie kończy. Inni producenci mobilnych układów opracowują również własne rdzenie na bazie technologii, którą dostarcza brytyjska firma. Najpopularniejszymi obecnie rozwiązaniami autorskimi są:

• *Samsung M1 \Mangoose* - zmodyfikowane rdzenie Cortex-A72, które trafiły do potężnego Exynosa 8890 z Galaxy S7 i S7 edge;
• Qualcomm Kryo - rdzenie w całości opracowane przez amerykańską firmę, które trafiły do Snapdragona 820 i jego ulepszonej wersji (model 821). Cechują się bardzo wysoką wydajnością;
• Qualcomm Kryo 280 - nowe rdzenie Amerykanów, które można będzie znaleźć w najnowszym Snapdragonie 835 (aż 8). Są to najprawdopodobniej zmodyfikowane jednostki Cortex-A73.

Warto zwrócić uwagę, że autorskie rozwiązania producentów przygotowywane są głównie z myślą o topowych układach, na których bazują flagowe smartfony. Rdzenie te cechują się więc świetną wydajnością - wyższą nawet niż w przypadku najdroższych rozwiązań ARM Holdings.

To, jaki układ w danym smartfonie zastosuje producent, zależy głównie od półki cenowej. W dużym uproszczeniu prezentuje się to mniej więcej tak:

• smartfony budżetowe - dwa lub cztery rdzenie Cortex-A7 lub A53;
• średnia półka cenowa - cztery lub osiem rdzeni Cortex-A53;
• wyższa średnia półka cenowa - osiem rdzeni Cortex-A53 lub cztery rdzenie Cortex-A53 i dwa/cztery rdzenie Cortex-A72;
• najwyższa półka - układy wykorzystujące rdzenie Kryo, Kryo 280, Samsung M1 i Cortex-A73.

W dostępnych na polskim rynku smartfonach można znaleźć głównie układy Qualcomma (Snapdragon) i MediaTeka, a więc dwóch największych dostawców układów mobilnych. Wykorzystywane w nich rdzenie pokrywają się w dużej mierze z powyższymi danymi.

Samsung i Huawei w swoich flagowych rozwiązaniach wykorzystują chipsety z autorskimi rdzeniami - modele Galaxy S7 mają Exynosa 8890, a Mate 9 ma HiSilicon Kirin 960. Obie firmy mają też własne rozwiązania dla tańśzego sprzętu, ale odpowiadają one produktom Qualcomm i MediaTeka z tych samych półek cenowych.

W przypadku tańszych urządzeń sprawa jest zazwyczaj jasna. Szybszy jest przeważnie ten układ, który wykorzystuje rdzenie Cortex-A53 o wyższym taktowaniu (wyrażane w hercach). Ważny jest również proces technologiczny oraz zastosowany układ graficzny i pomocnicze czipy, które odpowiadają za obsługę multimediów i gier, ale to temat na inną okazję, gdyż tu skupiamy się głównie na wydajności procesorów.

Niektóre sklepy internetowe na swoich stronach zamieszczają informacje o rodzaju rdzeni w układzie danego smartfona i tu sprawa jest prosta. Są jednak i takie sieci, które ograniczają się do podania nazwy wykorzystanego rozwiązania i liczby jednostek ARM. W tym wypadku pomocą służą strony twórców układów, a nawet Wikipadia, gdzie można znaleźć szczegółowe informacje o rdzeniach.

Warto pamiętać, że kolejne generacje danego układu cechują się zazwyczaj nie tylko wyższą wydajnością, ale i nowszymi modułami łączności, lepszymi grafikami czy mniejszym poborem energii (osiągnięty m.in. poprzez wykonanie w niższym procesie technologicznym). Jak rozpoznać to, jaki układ jest nowszy?

Oto kilka przydatnych wskazówek w odniesieniu do układów Qualcomma:

• numer serii wskazuje na przeznaczenie - 2xx to rozwiązania dla budżetowców, 4xx i 6xx dla modeli ze średniej półki i nieco droższych smartfonów, a 8xx to flagowe chipsety;
• druga cyfra w oznaczeniu wskazuje na poziom wydajności - im wyższa, tym mocniejsze rozwiązanie (zazwyczaj odnosi się do kolejnych generacji);
• ostatnia wskazuje na ulepszone lub alternatywne wersje danego rozwiązania.

Podobnie wygląda to z oznaczeniami MediaTeka:

• pierwsza cyfra wskazuje dla jakich urządzeń jest to układ - \6\ oznacza smartfony;
• druga to generacja - im wyższa cyfra tym nowszy jest układ;
• trzecia to stopień zaawansowania rozwiązania - \3\ wskazuje na modele czterordzeniowe, \5\ - ośmiordzeniowe, a \9\ zarezerwowane jest dla układów z 10 rdzeniami;
• ostatnia cyfra i dodatkowe oznaczenie literowe to warianty danego układu.

Sytuacja jest bardziej skomplikowana w przypadku droższych urządzeń. Na ich potrzeby opracowywane są rozwiązania ARM, które mogą znacznie różnić się od pozostałych.

Od kilku lat popularne są układy typu big.LITTLE, które mają zarówno wydajne rdzenie, jak i energooszczędne jednostki. Oto, co trzeba o nich wiedzieć:

• złożone są przeważnie z czterech rdzeni (np. jak Cortex-A72/A73 czy Samsung M1) oraz czterech Cortexów-A53 o niższym poborze energii, które obsługują interfejs i podstawowe czynności;
• wszystkie rdzenie mogą pracować jednocześnie, ale te mocniejsze aktywowane są przy wymagających zadaniach jak obsługa ciężkich stron WWW czy gier wideo;
• Samsung i Huawei konstrukcje te wykorzystują na potrzeby flagowych układów, a Qualcomm stawiał na nią w starszych Snapdragonach 810 i 808;
• Amerykanie obecnie wykorzystują big.LITTLE w układach dla smartfonów z wyższej średniej półki cenowej (Snapdragon 650, 652 i 653), które są o wiele bardziej wydajne niż inne układy z serii 6xx;
• Snapdragon 650 to przykład układu big.LITTLE z sześcioma rdzeniami - dwa wydajne i cztery energooszczędne.

Do tematu nieco inaczej podszedł MediaTek, który dla droższych urządzeń przygotowuje układy złożone aż z 10 rdzeni - Helio X10, X15, X20 i X25. Wszystkie one skonstruowane są bardzo podobnie:

• cztery rdzenie Cortex-A53 o niskim taktowaniu do podstawowych czynności;
• cztery rdzenie Cortex-A53 o wysokim taktowaniu, które działają z poprzednimi mają zapewniać wysoką wydajność przy przeglądaniu stron WWW i obsłudze multimediów;
• dwa rdzenie Cortex-A72 o wysokim taktowaniu, które aktywowane są np. podczas grania w wymagające gry.

Warto mieć na uwadze, że 10-rdzeniowe układy na papierze wyglądają imponująco, ale ich realna wydajność jest nieco niższa niż w przypadku topowych modeli big.LITTE - te drugie mają więcej wydajnych rdzeni (cztery zamiast dwóch).

Qualcomm z kolei przygotowuje rozwiązania znacznie różniące się od tych, które wprowadza Samsung czy Huawei. Topowy układ firmy z ubiegłego roku, czyli Snapdragon 820, wykorzystuje tylko cztery rdzenie. Są to jednak bardzo wydajne jednostki Kryo, dzięki czemu układ nie tylko nie ustępuje ośmiordzeniowcom czy dziesięciordzeniowcom, ale jest szybszy od zdecydowanej większości z nich.

Wkrótce na rynku zadebiutuje Snapdragon 835 Qualcomma, który trafi do nowych flagowców. Tym razem będzie to jednak rozwiązanie z ośmioma rdzeniami. Będą to nowe jednostki Kryo 280, ale taktowania czterech z nich będą zmniejszone, co upodobni nowego Snapdragona do rozwiązań big.LITTLE.