Root NationArtikelder TechnikRN FAQ Nr. 2: Smartphone-Prozessoren, ihre Leistung, Übertaktung und Vergleich

RN FAQ Nr. 2: Smartphone-Prozessoren, ihre Leistung, Übertaktung und Vergleich

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Ich denke, dass jeder mehr oder weniger leidenschaftliche Mensch beim Kauf seines ersten Smartphones darüber nachgedacht hat, wie leistungsstark es ist. Jedenfalls in Zahlen. Mein damaliges LG G2 hatte beispielsweise einen Prozessor mit vier Kernen mit 2,23 GHz, während das damalige Notebook nur zwei Kerne mit jeweils 1,5 GHz hatte. Deshalb heute Root-Nation Die FAQ widmen sich genau diesem Thema – mobilen Prozessoren und den wichtigsten Fragen dazu.

Qualcomm-Büro
Foto: glassdoor.com

Wie unterscheiden sich mobile Prozessoren von nicht mobilen Prozessoren?

Ein normaler Benutzer wird denken, dass ihre Leistung gleich ist, wenn verschiedene Prozessoren – Smartphone und Desktop – die gleiche Frequenz haben. Tatsächlich hängen nur die Zahlen im AnTuTu-Benchmark und in spezielleren Anwendungen vom Prozessor selbst ab, und die Leistung des Systems hängt von einem Konzept wie dem Chipsatz ab, auf den ich später noch eingehen werde.

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Desktop-Prozessoren kommen in der Arbeit ebenso häufig zum Einsatz wie in Spielen. Sie werden ausgebeutet Sony Vegas, in Photoshop, in der Tonbearbeitung, beim Rendern dreidimensionaler Szenen. „Pocket“-Prozessoren werden am häufigsten beim Schreiben von Texten, beim Ansehen von Streaming-Videos und bei minimal belasteten Aufgaben verwendet und ihre Leistung sorgt hauptsächlich für flüssige Animationen und die Geschwindigkeit der Verarbeitung einfacher Anfragen.

CISC-RISIKO

Die oben genannten Unterschiede ergeben sich aus der Tatsache, dass es sich bei Smartphone-Prozessoren um sogenannte Single-Chip-Systeme handelt. Das heißt, sie verfügen sofort über einen Videobeschleuniger, RAM und Datenübertragungssysteme, einschließlich Bluetooth, GPS und 4G. Bei einem Desktop-PC befinden sich alle diese Steckplätze auf dem Motherboard und sind nach einem bestimmten Schema angeordnet, das als „Chipsatz“ bezeichnet wird. Und die meisten dieser Komponenten müssen gekauft werden, während sie BEREITS auf einem Einkristallsystem installiert sind. Das dem Desktop-Computer am nächsten kommende Analogon ist beispielsweise ein Mikro-PC Lenovo IdeaCentre Stick 300. Einfach hinzufügen Wasser Monitor!

Lenovo IdeaCentre Stick 300

Der Grund dafür ist eine so komplexe Terminologie wie Architektur. Hierbei handelt es sich um eine Reihe von Befehlen, die von dem einen oder anderen Prozessor auf eine bestimmte Weise verarbeitet werden können. Das heißt, wir haben, sagen wir mal, Russisch gesprochen, was kein Problem ist, es zu lernen, und das es einem ermöglicht, sich im Alltag auszudrücken. Und es gibt eine wissenschaftliche Sprache, reich an Begriffen, aber viel flexibler und technischer – sie ist schwer zu erlernen, aber Sie werden fast jede vor Ihnen liegende Aufgabe bewältigen können.

Architektur x86, auf dem 32-Bit-Prozessoren für PCs arbeiten, arbeitet mit einem Satz von CISC-Anweisungen oder Complex Instruction Set Computer. Das ist Fachsprache. Die ARM-Architektur hat den zweiten Weg eingeschlagen und verwendet einen vereinfachten Satz von RISC-Anweisungen, bzw. Reduced Instruction Set Computer. Dies ist eine vereinfachte Umgangssprache. Aus diesem Unterschied ergeben sich Energieeffizienz, Aufgabenstellung und die Notwendigkeit einkristalliner Systeme. RISC-Varianten kommen übrigens auch in x64 zum Einsatz.

Als nächstes müssen Sie sich an eine Tatsache wie die Drosselung erinnern. Dies ist, falls jemand es nicht weiß, der Prozess, bei dem der Prozessor aufgrund seiner starken Erwärmung verlangsamt wird. Es arbeitet einfach mit einer niedrigeren Frequenz, um ein Durchbrennen zu vermeiden. Moderne Desktop-Prozessoren sind von diesem Problem weniger anfällig, da sie über Kühler verfügen und das Volumen der Systemblöcke eine freie Luftzirkulation im Inneren, auch durch die Lüftungslöcher, ermöglicht.

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Drosselung
Foto: blogs.mentor.com

Mobile Prozessoren sind beispielsweise zwischen Akku und Display eingeklemmt, und bei Erwärmung ist die Drosselung stärker denn je spürbar. Gleichzeitig gibt es auch unangenehme Empfindungen – wenn das Smartphone aus Metall ist, kann es sich auf gefährliche Temperaturen erhitzen und es wird sehr unangenehm sein, es in der Hand zu halten.

Was ist der Unterschied zwischen ARM v6, ARM v7 und ARM v8?

In Google Play stehen in den Signaturen von Spielen und Anwendungen häufig Sätze wie „Die Funktionalität wird auf ARM v6 überprüft“ oder „Das Produkt ist nur mit ARM v7 kompatibel“. Was ist das alles ARM v%tsiferka%? Die Antwort ist einfach: Dies ist eine Architektur wie x86 und x64.

Qualcomm-Smartphone

Zunächst stelle ich fest, dass ARM v6-Prozessoren 32-Bit sind und viele ihrer Einschränkungen daraus resultieren. Sie unterstützen nicht viel RAM, unterstützen nicht mehr als einen physischen Kern und unterstützen nicht die Adobe Flash-Technologie (im Auslieferungszustand wurde die Softwareunterstützung fast sofort hinzugefügt). ARM v7 unterstützt alle oben genannten Funktionen, ist aber immer noch ein 32-Bit-System.

Die ersten 64-Bit-Mikroarchitekturen wurden 2010 von ARM eingeführt – es war ARM v8, das von den (zu dieser Zeit) fortschrittlichsten Prozessormodellen unterstützt wurde, beginnend mit dem Cortex-A53 und Cortex-A57 sowie dem A7-Single -Chipsysteme, die im iPhone 5S und anderen Produkten verwendet werden Apple 2013 Jahr.

tragen-qualcomm

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass wir den Satz „mehr ist besser“ ideal umgesetzt haben. ARM v6 ist schlechter als ARM v7, ARM v7 ist schlechter als ARM v8. Trotzdem sind die „Sechser“ aufgrund des niedrigen Preises immer noch auf preisgünstige Geräte ausgerichtet, minimal auf Spiele ausgerichtet und nicht so gefräßig im Hinblick auf den Akku – und egal wie optimiert die neuen Modelle sind, mit der Erhöhung der Frequenzen werden die Auch der Strombedarf steigt.

Wie ist die Hierarchie der Smartphone-Prozessoren?

Dieser Frage habe ich schon vor langer Zeit Aufmerksamkeit geschenkt, als Streitigkeiten begannen – welches Smartphone ist leistungsstärker, das LG G2 oder Samsung Galaxy Notiz 3? Letzterer verfügte über einen Achtkern-Prozessor, also vier Prozessoren mehr als der von LG, übertraf den Konkurrenten jedoch nicht wesentlich – nur dank 3 GB RAM. Und mir gefiel, dass die Note-3-Prozessoren nicht zusammenarbeiteten. Dies führte mich zu einer Analogie über ein Auto mit zwei Motoren, die nicht wissen, wie sie sich gegenseitig helfen sollen.

Als ich neulich zum zweiten Mal die Qualcomm Snapdragon 650- und 625-Chipsätze verglichen habe, stellte ich fest, dass der erste sechs Kerne mit 1,8 GHz und der zweite acht Kerne mit 2 GHz hat Natürlich dachte ich, dass das zweite besser ist. Vergleichsseiten vermittelten mir das gleiche Bild. Meine Kollegen haben mich jedoch korrigiert und dies wie folgt argumentiert.

Der Qualcomm Snapdragon 650 hat sechs Kerne – ja, aber zwei davon sind Cortex-A72, Flaggschiff-Smartphone-Kerne ohne fünf Minuten. Der Snapdragon 625 verfügt über acht Kerne, alle Cortex-A53. Und angesichts der Besonderheit des Multitasking ist es der älteste Prozessor, der für die Leistung verantwortlich ist. Die A53-Variante ist nur hinsichtlich der Frequenz besser als die A72, was überhaupt kein entscheidendes Merkmal ist:

Kortex a53 gegen Kortex a72

Im Übrigen ist der A2 dem A72 überlegen, angefangen bei der Größe des L53-Caches, der doppelt so groß ist, bis hin zur Dhrystone-Leistung, die mehr als doppelt so groß ist. Der wichtigste Unterschied ist die Rolle der Kernel im big.LITTLE-Bundle. Genau das macht die Anschaffung eines Autos mit zwei Motoren zu einer lohnenden Anschaffung: Ein schwacher und energiesparender Kern arbeitet für schwache Aufgaben, und ein leistungsstarker und ressourcenintensiver Kern ist mit starken verbunden. A53 kann sowohl die Rolle des LITTLE-Core als auch die Rolle des Big-Core übernehmen, und A72 – nur Big. Dies zeigt meiner Meinung nach am deutlichsten die Hierarchie der Kernel untereinander.

Darüber hinaus gibt es noch weitere Parameter des Einkristallsystems. GPU zum Beispiel. Der 650 verfügt über Adreno 510, der 625 über 506. Der 650-Prozessor zeigt sich also besser bei der Arbeit mit Spielen, Videos und anderen Grafiken. Ich möchte nur erwähnen, dass die maximale Auflösung der Kamera, die Unterstützung für 4G, verschiedene Bluetooth- und Wi-Fi-Standards vom Prozessor im Smartphone abhängt. NFC und GPS. Warum es nur erwähnen? Weil der durchschnittliche Benutzer es nicht braucht.

Qualcomm-CPU

Wir entscheiden uns gerade wegen der einzelnen Elemente für ein Smartphone, da diese im Gegensatz zu einem PC nicht ersetzt werden können. Wir können kein Smartphone-Modul hinzufügen NFC, wenn es natürlich nicht Project Ara ist (was offenbar nicht mehr durchstarten wird), und mit einem PC ist dies problemlos möglich. Und wir wählen ein Smartphone aus und schauen uns zum Beispiel die 4G-Unterstützung oder die Menge an RAM oder die Qualität des Bildschirms an – sei es AMOLED oder das gängigste TFT. Dementsprechend wählen wir den Chipsatz nicht direkt aus, sondern durch einzelne Komponenten darauf.

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Wie wichtig ist die Anzahl der Kerne im Prozessor?

Hier ist die Situation tatsächlich sehr heikel. Man kann leicht sagen, dass mehr Kerne mehr Wärme bedeuten, und je leistungsfähiger der Kern ist, desto mehr verbraucht er die Batterie. Allerdings nein – je besser der technische Prozess, desto höher die Leistung und desto GERINGER die Wärmeabgabe. Und im Zusammenhang mit big.LITTLE verhält sich der Batterieverbrauch nicht so vorhersehbar. Und Wichtigkeit ist ein sehr persönliches Konzept.

Natürlich ist ein Single-Core-Prozessor nicht für die Wiedergabe von 4K-Videos geeignet. Für Spiele auf der Unreal Engine 4-Engine mit Tessellation, Glättung und Ambient Occlusion ist nicht jeder Computerprozessor geeignet, was sagt das über Mobilgeräte? Wenn die Bremsen im Menü stören oder der Wechsel zwischen den Programmen zu lange dauert – ja, leistungsstärkere Prozessoren sind gefragt.

Helio x20

Gleichzeitig kann ein Teil der Probleme ausschließlich durch eine Erhöhung der Anzahl der Kerne gelöst werden, der andere Teil durch eine Verbesserung ihrer Qualität. Wenn es viele nicht sehr gefräßige Aufgaben auf einmal gibt, dann lösen die Kerne sie, wenn es ein paar, aber wahnsinnig schwere sind, dann die Frequenzen, den Cache, die allgemeine Leistung und so weiter. Auch das Thema Stromversorgung und vor allem Heizung ist nicht einfach, da neue Modelle in der Regel diesbezüglich optimierter sind. Ich kann nur eines mit Sicherheit sagen: Mehr Kerne bedeuten nicht besser.

Ist es sinnvoll, mobile Prozessoren zu übertakten?

Ich denke, dass jeder von uns schon einmal von der Übertaktung des Prozessors, der Grafikkarte und sogar des RAM gehört hat! Und im Zusammenhang mit der Beliebtheit dieses Verfahrens stellt sich die Frage: Lohnt es sich überhaupt, es auf einem Smartphone durchzuführen?

Ja, es macht Sinn. Aber alles in Ordnung. Erstens funktioniert das Übertakten ohne Root-Zugriff nicht, da die Frequenzen in der Standard-Firmware streng festgelegt sind. Als nächstes müssen Sie das einfache Dienstprogramm AnTuTu CPU Master installieren, das nur ein paar Schieberegler enthält. Wir stellen sie auf den gewünschten Prozentsatz ein, es wird empfohlen, sie um nicht mehr als 20 % zu erhöhen, obwohl es Spezialisten mit 4PDA gelungen ist, auf 60 % zu beschleunigen, ohne das Gerät zu beschädigen. Wir starten das Smartphone neu – und voilà, vor dem nächsten Frequenzwechsel haben wir ein offiziell übertaktetes Smartphone!

antutu-CPU-Master

Nachdem wir nun herausgefunden haben, WIE man ein Smartphone übertaktet, wollen wir herausfinden, WARUM. Logisch, nicht wahr? Ja, mit einer Frequenzerhöhung um 20 % erhöhen wir die Leistung, aber weder in Spielen noch im Menü wird dies spürbar sein. Wenn Ihr Spiel langsamer wird, kann Übertakten die Situation nicht retten – entweder ist es zu schlecht optimiert oder Sie haben nicht genügend GPU oder RAM und der Prozessor wird Sie höchstwahrscheinlich nicht vor Verzögerungen bewahren.

Die Erhöhung wird also keine Ergebnisse bringen, sondern nur den Verbrauch von was erhöhen? Genau, Ernährung. Hier verbirgt sich meine verdrehte Logik. Sie können die Frequenzen erhöhen und senken! Ja, dies führt zu einem Leistungsabfall, in kritischen Situationen besteht jedoch die Möglichkeit, dass das Gerät deutlich länger arbeitet.

Auch hier gibt es keine Garantie dafür, dass solche Manipulationen zu spürbaren Veränderungen führen, da Smartphones in der Regel für die Arbeit mit Frequenzen optimiert sind. Dennoch gibt es eine Chance, und die ist definitiv greifbarer als die Chance auf Produktivität OnePlus 3 von einem preisgünstigen Smartphone.

Denis Zaychenko
Denis Zaychenko
Ich schreibe viel, manchmal schreibe ich zu einem Thema. Ich interessiere mich für Computer- und Handyspiele sowie für den Zusammenbau von PCs. Ich bin fast ein Ästhet, ich genieße lieber, als zu hassen.
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Wandernder Ingenieur
Wandernder Ingenieur
4 Jahren

Danke Informativer Artikel. Ich habe etwas Neues für mich gelernt.