Smartfony a komputery stacjonarne Dlaczego mój telefon działa wolniej niż mój komputer?

Smartfon w kieszeni jest potężny. Jest potężniejszy niż duża liczba nieistniejących już superkomputerów, a także niektóre nowoczesne. Innym łatwo dostępnym faktem jest to “Twój telefon komórkowy ma większą moc komputera niż wszystkie NASA w 1969 roku, kiedy umieścił dwóch astronautów na Księżycu.”

Ale współczesne mikroprocesory smartfonów wciąż pozostają w tyle za wydajnym przetwarzaniem dostępnym na laptopie lub komputerze stacjonarnym. Ale czy to nie jest ta sama technologia? Spójrzmy.

Urządzenia mobilne a komputery stacjonarne

Liczby są podobne, imiona też.

Mikroprocesory mobilne używają podobnej terminologii jak ich stacjonarne odpowiedniki, ale są różne. W rzeczywistości procesory dzielą się na dwie klasy: mobilną i stacjonarną. Ponadto, “mobilny” tag jest trochę mylący, ponieważ obejmuje tak szerokie spektrum urządzeń; smartfony, laptopy, urządzenia z Internetem przedmiotów (IoT) i nie tylko.

Co więcej, duzi gracze na rynku komputerów stacjonarnych - Intel i AMD - nie mają wiele do powiedzenia na rynku mikroprocesorów smartfonów. Obaj producenci sprzedali swoje działy smartfonów, decydując się na konkurowanie z Qualcomm, Apple, Samsung i innymi gigantami produkującymi mobilne układy scalone.

To powiedziawszy, procesor Intel Atom obsługuje kilka modeli ASUS Zenfone i krążą plotki, że mogą one ponownie wejść na rynek podczas nadchodzącej generacji urządzeń mobilnych 5G.

Różnice procesorów mobilnych i stacjonarnych

Istnieje kilka kluczowych różnic między procesorami smartfonów a procesorami stacjonarnymi, które wyróżniają te ostatnie.

• Architektura procesora: System na chipie
• Architektura zestawu instrukcji: ARM vs. x86
• Moc i Ciepło

1. Architektura procesora: system na chipie

Kiedy mówimy o procesorze stacjonarnym, niezmiennie mamy na myśli ten konkretny sprzęt. Komputer stacjonarny to mózg komputera. Najlepszy przewodnik po komputerze: wszystko, co chciałeś wiedzieć - i więcej. Najlepszy przewodnik po komputerze: wszystko, co chciałeś wiedzieć - i więcej. Zmieniają się specyfikacje techniczne komputera. pozostaje takie samo. W tym przewodniku opiszemy dokładnie, co robi każdy komponent, dlaczego to robi i dlaczego jest to ważne. . Kiedy mówimy o procesorze smartfona, termin “edytor” ściślej odnosi się do architektury System on a Chip (SoC). Czym się różnią?

Cóż, SoC jest pojedynczym układem scalonym mniej więcej tego samego rozmiaru co komputer stacjonarny, ale mieści także procesor graficzny (procesor graficzny, inny osobny komponent komputera), różne radia, czujniki, warstwy bezpieczeństwa i funkcje urządzenia. Pamiętaj, że producenci pakują to wszystko w jeden układ. Jaka jest różnica między APU, procesorem i GPU? Jaka jest różnica między APU, procesorem i GPU? W ciągu ostatnich pięciu lub więcej lat pojawiło się wiele różnych terminów opisujących sprzęt komputerowy. Niektóre z tych warunków obejmują między innymi APU, CPU i GPU. Ale… . Poniższy obraz pokazuje możliwości procesora Exynos 8895 SoC Samsunga Galaxy S8.

To duży cios, wymagający dużej mocy. Weź pod uwagę, że wszystkie te elementy są oddzielnym sprzętem na pulpicie i możemy przejść do następnej sekcji.

2. Architektura zestawu instrukcji: ARM vs. x86

Drugim aspektem architektury procesora, który należy wziąć pod uwagę, jest ogólny projekt procesora. Intel licencjonuje swój procesor x86 na technologie AMD i VIA. AMD są dobrze znane; czy kiedykolwiek słyszałeś o VIA?

Niezależnie od tego, projekt Intel dominuje na rynku procesorów do komputerów stacjonarnych. Procesory x86 zostały zaprojektowane z myślą o wysokiej mocy obliczeniowej i są w stanie wykonać miliony instrukcji. A ponieważ komputer stacjonarny pobiera energię bezpośrednio z gniazda, procesor może oszaleć, w wyniku czego powstają mocniejsze maszyny (a także więcej ciepła!).

Smartfony są inne. ARM projektuje i licencjonuje większość procesorów do smartfonów producentom takim jak Qualcomm, Apple i tak dalej. Najważniejsza różnica polega jednak na tym, że konstrukcja mikroprocesora smartfona ARM sprzyja zarówno wydajności, jak i żywotności baterii, a nie zwykłej mocy procesora stacjonarnego. Dlatego.

• Procesory ARM SoC użyj tak zwanego RISC (Reduced Instruction Set Computing). Zestawy instrukcji RISC są mniejsze, wymagają mniej energii do przetworzenia i szybko się wypełniają, uwalniając zasoby systemowe lub pozwalając urządzeniu “bezczynny” oszczędzać baterię.
• Procesory Intel x86 użyj tak zwanego CISC (Complex Instruction Set Computing). Zestawy instrukcji CISC są znacznie bardziej złożone, dodając ciągi zawierające wiele instrukcji.

Ponadto wszystkie współczesne procesory używają czegoś zwanego mikrokodem.

Mikrokod to rodzaj wewnętrznego kodu procesora, który mówi procesorowi, jakie działania należy wykonać, dzieląc operacje na drobne instrukcje. Ale mikrokod działa również inaczej na procesorach RISC. Ponieważ instrukcje RISC są już stosunkowo małe, rozbicie ich na mniejsze operacje mikrokodu jest szybsze.

3. Moc i ciepło

Marketing CPU nakazuje nam przyjrzeć się liczbie rdzeni i szybkości taktowania procesora. Ale wartości procesorów smartfonów różnią się na dwa sposoby: po pierwsze, nie korelują one z pomiarami procesora komputera stacjonarnego, a po drugie są nieco mylące z tego powodu. Wartości liczbowe nie ilustrują drugiej ważnej strony procesorów smartfonów: wytwarzanie energii a rozpraszanie ciepła.

Gdy procesor działa, generuje ciepło - dużo. Komputer stacjonarny rozprasza ciepło za pomocą wentylatora lub radiatora; Twój smartfon nie ma tego samego luksusu. Ponadto procesory smartfonów są upakowane w ograniczonej przestrzeni, czasem w gorącej kieszeni, obok gorącej nogi, w upalny dzień Dlaczego Twój telefon z Androidem się przegrzewa i jak go zatrzymać Dlaczego Twój telefon z Androidem się przegrzewa i jak go zatrzymać Czy Twój telefon z Androidem się przegrzewa? Pokażemy Ci, dlaczego Twój telefon się nagrzewa, jak go ochłodzić i zapobiec ponownemu nagrzewaniu się. … Robi się naprawdę gorąco.

Producenci procesorów do smartfonów wiedzą o tym i jako takie ograniczają ogólną szybkość, z jaką procesor może działać. Komputer stacjonarny może reklamować swoją stałą prędkość działania, podczas gdy procesor smartfona prawdopodobnie reklamuje swoją teoretyczną maksymalną pojemność. Czy możesz rzeczywiście przyspieszyć swój smartfon (czy to wszystko kłamie?) Czy możesz faktycznie przyspieszyć swój smartfon (czy to wszystko kłamać? ) Nowy smartfon zwykle oznacza szybsze lub lepsze wrażenia. Ale co z twoim starym urządzeniem? Czy istnieją magiczne metody wyciskania wydajności ze starzejącego się zestawu słuchawkowego? .

Weź ten przykład. Przeciętny procesor Intel i7 wytwarza około 65 watów ciepła; procesor SoC oparty na ARM wytwarza jedynie około 3W około 22 razy mniej niż układ Intel. Aby być uczciwym wobec Intela, porównujemy winogrona z arbuzem. Najnowsze układy Intel Atom (zaprojektowane dla urządzeń mobilnych i smartfonów) mają znacznie lepsze odprowadzanie ciepła, jak można się spodziewać.

Teoretycznie ARM mógłby opracować procesory SoC w smartfonach, które znacznie zwiększają szybkość zegara, ale smartfon i jego bateria krytycznie się przegrzeją i umrą. A dobrzy ludzie z ARM naprawdę tego nie chcą.

Obsługa pulpitu

W niektórych przypadkach smartfony zastępują rozwiązania dla komputerów stacjonarnych i laptopów. Najnowsze telefony z łatwością wykonują wiele zadań jednocześnie, uruchamiając wiele aplikacji jednocześnie. Co więcej, sama gama aplikacji dostępnych na Androida i iOS oznacza, że ​​znalezienie aplikacji na komputery jest proste. Wiele twoich ulubionych aplikacji komputerowych ma również mobilne odpowiedniki, takie jak Microsoft Word.

A potem są zintegrowane systemy dokowania. Continuum zostało wprowadzone przez Microsoft wraz z wydaniem systemu Windows 10, umożliwiając podłączenie smartfona do ekranu. Podobnie stacja dokująca DeX firmy Samsung łączy się z ekranem i odzwierciedla ekran smartfona.

W obu przypadkach możesz w pewnym stopniu polegać na smartfonie jako centrum wydajności. Jednak użytkownicy korzystający z oprogramowania obciążającego zasoby będą nadal polegać na bardziej wydajnych rozwiązaniach dla komputerów stacjonarnych. (Istnieje mnóstwo sprzętu, który pomoże porzucić pulpit! Zamień swój smartfon w komputer stacjonarny Zamień swój komputer! Zamień smartfon w komputer stacjonarny Chcesz porzucić komputer stacjonarny i po prostu korzystać ze smartfona? Możesz to zrobić! Ty też. )

Czy smartfony kiedykolwiek pasują do komputerów stacjonarnych?

Szczerze mówiąc, trudno powiedzieć. Komputery stacjonarne powinny zachować dominację, ponieważ smartfony są krytycznie ograniczone przez moc baterii i pojemność. Trudno wyobrazić sobie czas, w którym smartfony są mocniejsze niż najnowszy procesor stacjonarny - ale nigdy nie mów nigdy.

Najważniejszą rzeczą do zapamiętania jest to, że procesory smartfonów i komputerów stacjonarnych mają różne oczekiwania i różne cele. Dokładne porównywanie ich ze sobą nie zawsze jest przydatne ze względu na ogromne różnice w użytkowaniu, a także stale zmieniający się rynek smartfonów.

Nadal nie jesteś pewien? Sprawdź nasz przewodnik po procesorach mobilnych do żargonu Jargon Buster: Przewodnik po procesorach mobilnych Jargon Buster: Przewodnik po procesorach mobilnych W tym przewodniku omówimy żargon, aby wyjaśnić, co należy wiedzieć o procesorach na smartfony. przed dokonaniem następnego zakupu!