Смартфон 4 ядра vs 8 ядер
Результаты рекламы поражают: покупатели уже интересуется не тем, как долго держит батарея, насколько качественна картинка на экране или сколько свободного места в телефоне, а тем, сколько ядер у процессора. Зачастую «всего 4 ядра» становится причиной отказа от покупки модели, идеальной для конкретного пользователя.
Пришло время разобраться, в чем преимущество восьмиядерного процессора перед четырехъядерным, и стоит ли ориентироваться на количество ядер при покупке смартфона.
Больше ядер = больше производительность? Не факт
Без понимания предмета может показаться, что все предельно просто: больше ядер – больше производительность. Но не все настолько однозначно. Все задачи, выполняемые смартфонами от момента их появления и до наших дней, можно разделить на 4 основные группы:
• менеджмент памяти
• поток отрисовки интерфейса
• фоновые задачи
• текущие активные приложения
В далеком 2007-м году всеми этими процессами занималось всего два ядра. Каждое из ядер того поколения было в разы слабее и «прожорливее» сегодняшних. Более того, при этом им приходилось жонглировать несколькими процессами одновременно, что заметно сказывалось на отзывчивости устройства.
Не удивительно, что увеличение количества ядер из 2-х до 4-х произвело самый заметный эффект на опыт использования смартфонов того времени. Четыре ядра работали одновременно, что напрямую повысило производительность. С 4-ядерным процессором действительно многозадачность стала эффективнее, игры плавнее, камера быстрее.
Технологии производства процессоров эволюционируют, и с каждым новым поколением ядра закономерно становятся более «умными» и энергоэффективными. Ядро последнего поколения больше не захлебывается потоками, а, не напрягаясь, обрабатывает свою задачу.
Тогда зачем понадобилось 8 ядер? Произошло это в 2011 году, когда для многих пользователей смартфон смог заменить собой ноутбук. Юзеры тут же начали играть в мобильные игры, снимать и смотреть видео, засорять память программами. Ряд задач оказался на порядок требовательнее к производительности, и так появились более мощные четырехъядерные процессоры.
Как только вопрос производительности был более-менее решен, основной проблемой смартфонов стала батарея. Необходимость постоянно ее подзаряжать стала просто больным местом для пользователей. В поисках путей оптимизации был найден вариант использовать две группы ядер и разделить между ними «обязанности»:
• одна группа «заточена» под сложные задачи, она способна работать на высоких частотах и быстро разряжает аккумулятор
• вторая оптимизирована под обычные задачи и экономию энергии
Пока пользователь не запускает сложных задач, «мощные ядра» полностью отключаются. Таким образом, появилась концепция «4 + 4», которая презентуется как 8-ядерный процессор. Теперь мы разобрались, что 8-ядерный процессор создан для энергосбережения, и нужен он для кратковременного запуска высокопроизводительных приложений.
Подмена понятий
Более честно было бы представить это как «два четырехъядерных процессора», благодаря которым ваша батарея служит долго. Но маркетологи не устояли перед соблазном сыграть на аналогии с появлением 4-х ядер. Заметьте: нигде прямо и не обещали увеличение производительности, а только умалчивали в нужных местах, оставляя домыслить пользователю, который резонно предположил, что увеличение количества ядер в 2 раза должно привести к двойном ускорению. В чем же обман? То, что реклама называет «восьмиядерным процессом», в характеристиках указывается как «процессор 4 +4».
Важно также понимать, что любая задача обычно не задействует более одного ядра. В зависимости от типа, система выбирает для ее решения производительное или энергосберегающее ядро.
От чего же зависит производительность
Внимательный читатель заметит, что остались неосвещенными несколько важных вопросов:
• от чего же на самом деле зависит производительность
• почему более производительным ПК хватает 4-х ядер
• и почему Apple не спешил за Андроидом с 8 ядрами
Процессор мобильного устройства – это система на чипе: цельный кристалл, на котором размещены все 8 ядер центрального процессора и графическое ядро. Все они находятся очень плотно между собой и влияют на работу друг друга.
Вы удивитесь, но в современном смартфоне производительность зависит прежде всего от дисплея. Именно задача отрисовки большого количества пикселей занимает все ресурсы графического ядра, которое начинает работать на большей частоте, больше греется, «принуждая» другие ядра сбрасывать частоты. Даже высокопроизводительные ядра при таком сценарии задействуют лишь долю своего потенциала.
Соответственно, характеристика, которая реально имеет значение – это плотность пикселей (ppi). Порядка 400 ppi позволяет получить на экране сочные гладкие шрифты и максимально комфортное чтение. При этой плотности вы перестаете замечать отдельные пиксели и видите качественную картинку. Разрешение экрана типа 4К на экранах в 7 дюймов и меньше имеет смысл только в одном случае – виртуальная реальность на мобильном телефоне. Во всех остальных случаях нет смысла нагружать процессор без надобности. Достаточно разрешения 1080p или даже 720p. Выбирая смартфон с вразумительным разрешением, вы экономите на самом дисплее и получаете сбалансированную производительность устройства.
Кстати, Apple именно так и поступает: вплоть до 5,5-дюймового iPhone 8+ использовался дисплей с разрешением 1920х1080 и плотностью 401ppi, и даже iPhone X использует дисплей с плотностью пикселей 456. До iPhone 8 у Apple не было больше 4-х ядер благодаря хорошо интегрированным между собой компонентам софта и более оптимизированным технологиям.
В экостеме Андроида маркетологом приходится продавать цифры: больше разрешение, больше памяти, больше ядер и т.п. Не для всех очевидно, почему смартфоны даже при 8-ми ядрах не могут сравниться с производительностью ПК.
Существует два пути повышения производительности:
• Увеличивать производительность ядра в ущерб энергоэффективности. Это путь десктопных процессоров. Они могут позволить себе больше нагреваться и работать на больших частотах, имея достаточно объемную систему охлаждения с вентиляторами и пр.
• Наращивать количества простых ядер. Это вариант мобильных процессоров.
В компьютере каждое ядро очень сложное: современные ядра в ПК выполняют до 16 инструкций на такт, обладают многопоточностью, работают на высоких частотах. Мобильные процессоры же в угоду энергосбережения вынуждены отказываться от целого ряда решений в области производительности в пределах одного такта. Поэтому им приходится использовать больше ядер.
Вопрос энергосбережения
И последнее, на что важно обратить внимание, — это вопрос энергосбережения. С тех пор как появились так называемые восьмиядерные процессоры для смартфонов, много усилий было вложено и в оптимизацию батареи. Комфортные power bank'и для подзарядки, более объемные аккумуляторы, новые алгоритмы сохранения энергии сделали этот вопрос менее болезненным для пользователя. Вместо погони за 8-ми ядрами ищите более объемную батарею и экран с меньшим разрешением или устройство с хорошо оптимизированной системой энергосбережения.
Если же вы изо дня в день занимаетесь примерно одним и тем же набором простых операций на смартфоне (листание ленты в соцсетях, фото, просмотр видео, веб-браузинг) и не планируете «рубиться» в новейшие 3D-игры, то высокопроизводительные ядра даже не будут активироваться, и вы не сможете воспользоваться их преимуществом.