Защо ми трябват 10 ядра в един телефон и какво е SoC? Нека ви кажем!

Все повече хора ме питат какво означава да имаш 8 или 10 ядра в телефона. Ето отговора!

Ще се опитам да не прекалявам с тази статия и да отговоря на най-важните въпроси по най-простия начин. Първият и може би най-важният въпрос за телефоните е какво е SoC и има ли изобщо процесор или графичен ускорител в телефона.

Какво е SoC?

SoC е съкращение от System on a Chip. Терминът обхваща чип, в който намираме наведнъж всички важни компоненти, необходими за работата на системата.

В старите дни, в света на компютрите, всяка функция имаше отделен чип. Имаше контролер за твърд диск, звукова карта, но имаше и отделна карта до компактдисковете. След това с развитието на производствената технология се опитват да комбинират все повече функции в един чип. Северният и южният мост дойдоха на дънните платки, видео контролерите бяха добавени към процесорите, но интересното е, че процесът кулминира дори не в света на персоналните компютри, а в света на мобилните телефони.

В случая на съвременен мобилен телефон днес по същество е грешка да се говори за отделен процесор, графичен процесор или графичен ускорител, тъй като всички те са поместени в един чип заедно с няколко други компонента. В този чип, SOC, например, намираме контролера на паметта, но има и единица, която отговаря за работа с камерите вътре. Това означава, че в препоръките по телефона, които пиша, аз самият погрешно се отнасям към тези термини, поради което повечето читатели разбират това. През годините сме се социализирали с факта, че мощността на даден хардуерен елемент е предимно часовникът на процесора и напоследък броят на ядрата в процесора. И това не е така при телефоните или поне връзката не е толкова ясна.

Нека да влезем в SoC и да огледаме малко процесора. Ако намерите по-подробно описание на телефон, можете да прочетете такива като Cortex-A53. Това е вид ядро ​​в процесора в SoC.

Ядрата на Cortex са продукти на компания, наречена ARM Limited, поне интелектуални продукти, тъй като компанията не произвежда нищо, а просто се развива. Например процесорни архитектури. Така че, ако чуете ARM по телефона, това означава, че архитектурата, разработена от компанията, работи върху телефона или таблета. Понастоящем ARM решенията вече са 64-битови, които могат да адресират и използват много повече памет от старите 32-битови решения.

Нека да разгледаме процесора.

В статията примерът, т.е. процесорът, който ще се дисектира, ще бъде решение на MediaTek, а именно MT6769. Това вече е усъвършенстван модул с десет процесорни ядра.

MediTek така или иначе е китайска компания, ние можем да намерим техните процесори в много устройства. те преди това бяха идентифицирани от факта, че обозначението на типа имаше обозначение MT преди цифрите. Напоследък също не е пропуснато, но може би поради хитрата идея на маркетолозите, процесорите получиха изискано име, стана Helio. Така че, ако искаме да бъдем много точни, сега разглеждаме Helio X20 - MT 6797.

За да разберете защо десетте семена са добри и как стигнахме от едно до десет, все още трябва да се сдъвчете през няколко изречения.

В началото удвояването или увеличаването на четворните ядра на процесора служи за две цели. От една страна, колкото повече ядра можеха да отчитат повече, изчислителният капацитет беше по-висок, а от друга страна, те бяха в състояние да броят паралелно, така че капацитетът на ядро ​​може да се събере. Трябва да знаем, че процесорното ядро ​​не е като нашия мозък, то няма да „обръща внимание“ на повече от едно, не може да изчисли повече от едно нещо едновременно. Ако едноядрен процесор има повече от една задача, той разделя наличното време на срезове, така че когато се обработва една задача, се достига до другата. Ако сами имаме две, те вече са в състояние да изпълняват две задачи едновременно и т.н.

От казаното дотук вече става ясно защо повече ядра са по-добри. Да, но срещаме друг важен термин за мобилни процесори, а това е клъстер. Клъстерът е буквално клъстер и също така обяснява добре какво можем да видим в процесора. Гроздовете като на гроздето, но тук не гроздето, а семената на процесора „висят“ в по-малки клъстери в рамките на големия клъстер.

Десет ядрените процесори, които се използват днес, като гореспоменатия Helio X20, включват три клъстера. В тези клъстери намираме разпределените десет семена. В първия и втория куп има дебнат 4-4 семена, докато в третия са само две. Това са ядрата на вече споменатите подобрения на ARM. В четириядрените клъстери откриваме ARM Cortex-A53 ядра, а в двуядрения клъстер откриваме две ARM Cortex-A72 ядра.

Бавно стигаме до същността на нашата статия за това, защо това множество ядра е добро в един процесор. Мисля, че и вие ще се хванете, когато ви кажа, че в тези три клъстера ARM ядрата работят с различни тактови честоти.

Ако процесорът, по-точно телефонът, спи или нека просто погледнем колко часа има, тогава дори минималната изчислителна мощност е достатъчна, за да работи телефонът. В такива случаи четирите ARM Cortex-A1,4 ядра, работещи на 53 GHz, седнали на по-ниско ниво, ще работят само. Относително ниската тактова честота и малко ядра изискват малко енергия.

Когато започнем да правим повече от една операция по телефона, като стартираме няколко програми едновременно във фонов режим, вторият клъстер, който също има четири ядра ARM Cortex-A53, работи, но те вече са с тактова честота от 2 GHz.

Когато стартираме програма с грубо изчислително изискване, да речем 3D игра, изчислителното търсене нараства в небето и процесорът се срива в третия клъстер, който разполага с две по-усъвършенствани ARM Cortex-A72 ядра, работещи при по-високи тактови честоти.

Нека обобщим!

Така че има две важни причини, поради които телефон с, да речем, не един, а десет-ядрен процесор работи. От една страна, колкото повече ядра, толкова повече задачи могат да се изпълняват паралелно, а от друга страна, енергийният глад на семената, подредени в клъстери, може да се поддържа чрез включване и изключване на по-малките клъстери поотделно, а часовникът им може се настройва в няколко стъпки до максималните стойности на часовника, посочени по-горе.

Разбира се, можем да кажем това по-просто, защото статиите обикновено използват думата мащабиране за този процес, което по същество означава, че системата познава ресурсите на процесора, както по отношение на консумацията на енергия, така и по отношение на изчислителния капацитет, най-добре, най-икономично и най-ефективно в точното време, съсредоточете се върху изпълнението на правилната задача.

Така че това беше краткото обяснение, за съжаление не можах да кажа по-просто защо си струва да изберете телефон с възможно най-много ядра. Разбира се, ще се опитам да отговоря на възникващите въпроси!

Тук ще намерите актуалния най-евтиният десет-ядрен телефон с процесор Helio X20: Ето първите 10 основни телефона под 30 хиляди форинта

И тук има много десет-ядрени процесори: Много десет основни телефона