Co to jest mali tegra adreno? Akceleratory wideo w telefonach: co musisz wiedzieć o grafice mobilnej

Wielu z Was pobrało pamięć podręczną do gier lub sprawdziło charakterystykę urządzenia. Wszyscy widzieli, że było kilka dziwnych słów, takich jak Tegra, Adreno, Mali, PowerVR. Dowiedzmy się, co to jest.
Wszystkie powyższe to akceleratory wideo. Akcelerator wideo jest jedną z głównych części SoC (System on the Chip), w skrócie GPU. Procesor graficzny, czyli jednostka przetwarzania grafiki, to układ zintegrowany z procesorem i odpowiedzialny za grafikę 2D i 3D. A ich wydajność mierzy się w Flopsach. CPU, czyli Central Processing Unit, jednym słowem procesor.

Przyjrzyjmy się typom najpopularniejszych procesorów graficznych. Istnieją 4 typy:

1. Tegra (GeForce ULP) firmy NVIDIA
2. Adreno od Qualcomma
3. Mali z ARM
4. PowerVR od Imagination Technologies

Istnieją również mniej popularne procesory graficzne, ale przyjrzymy się im następnym razem.

Tegra (GeForce ULP)

Ogólnie rzecz biorąc, pojawienie się takiego SoC jak Tegra rozpoczęło się w 2007 roku w związku z przejęciem PortalPlayera przez firmę NVIDIA. W tamtym czasie procesor nie był popularny, gdyż moc nie była konkurencyjna, a sama Tegra była stosowana w odtwarzaczach, smartfonach z systemem Windows Mobile i Windows CE.

Ewolucja linii SoC Tegra

Wszystko zmieniło się po tym, jak NVIDIA postawiła na nowy system operacyjny Google’a – Android. I tak w 2010 roku pojawiła się dwurdzeniowa Tegra 2 na tablety, a w 2011 na smartfony. Potem pojawiła się Tegra 3, a następnie Tegra 4, 4i, K1 i X1.

Sama ewolucja pod względem możliwości graficznych rozpoczęła się od Tegry 2. Procesor graficzny NVIDIA miał 8 rdzeni graficznych, pełną obsługę Direct3D Mobile i OpenGL ES 2.0 oraz wydajność 6,7 GFLOPS przy 400 MHz.

A procesor graficzny Tegra 3 ma już 12 rdzeni graficznych, 12,4 GFLOPS przy częstotliwości 520 MHz.

Już w 2012 roku pojawiły się ekskluzywne gry dla Tegry, m.in. ulepszona grafika, efekty specjalne i renderowanie, a także optymalizacja. Sporo osób narzekało na brak wydajności.

Milczę już o Tegrach 4 i 4i z rdzeniami graficznymi 72/60 z obsługą OpenGL ES 3.0 i 96,8 GFLOPS z 72 rdzeniami przy 672 MHz oraz 74,8 GFLOPS z 60 rdzeniami przy 660 MHz.

Nie mówimy tu o K1 ze 192 rdzeniami graficznymi, obsługą Direct X 12, OpenGL ES 3.1 i wydajnością 360 GFLOPS przy 850 MHz.

Nie mówmy już o X1 z wydajnością 1 TFLOPS, z 256 rdzeniami graficznymi o częstotliwości 1 GHz. Od razu można powiedzieć, że rynek mobilny się rozwija.

Ale gdzie taka moc bez odpowiedniej optymalizacji? NVIDIA właśnie to robi.

Portal dla Tegry 4/K1

Half-Life 2 na Tegrę 4/K1

Uruchamia różne ekskluzywne gry, takie jak Portal i Half-Life 2 i tak dalej. Wszystkie te aplikacje zlokalizowane są na specjalnym rynku dla Tegry – Tegrazone.

Ogólnie rzecz biorąc, jeśli lubisz grać, to bierz Tegrę.

Adreno od Qualcomma (Snapdragon SoC)

Adreno zaczęło działać po wprowadzeniu na rynek linii Snapdragon SoC przez Qualcomm w 2009 roku.

Pierwszym urządzeniem mobilnym na Snapdragonie była Toshiba TG01 z Adreno 130, a następnie HTC HD2.

P.S Moc chipsetów można porównać do konsol do gier.

Po rozwoju Androida i Windows Phone, rozwój samego Snapdragona gwałtownie poszedł w górę. W ciągu 6 lat wyprodukowano już 5 generacji Snapdragon SoC. S1, S2, S3, S4 i 200/400/600/800.

W ciągu tych pięciu generacji wypuszczono na rynek tak wiele typów procesorów, że może to być mylące. Aby to zrobić, możesz spojrzeć na poniższą tabelę, w której zebrałem obecnie popularne typy procesorów graficznych i ich procesorów.

Karta graficzna → Procesor

A oto lista wydajności Adreno w GFLOPS (im więcej, tym lepiej):

• Adreno 130 - 133 MHz - 1,2 GFLOPS
• Adreno 200 - 245 MHz - 4 GFLOPS
• Adreno 203 – 294 MHz – 9,4 GFLOPS
• Adreno 205 – 266 MHz – 8,5 GFLOPS
• Adreno 220 - 320 MHz - 19 GFLOPS
• Adreno 225 - 400 MHz - 26 GFLOPS
• Adreno 305 - 450 MHz - 24 GFLOPS
• Adreno 320 - 450 MHz - 86 GFLOPS
• Adreno 330 - 450-578 MHz - 130-167 GFLOPS
• Adreno 420 - 600 MHz - 172 GFLOPS
• Adreno 430 - 700 MHz - 454 GFLOPS

Chipsety Snapdragon są stosowane w wielu urządzeniach, zwłaszcza we flagowcach. Nie musisz się martwić o optymalizację w grach ze względu na popularność procesorów graficznych, a najnowsze wersje obsługują OpenGL ES 3.1 i Direct X 11.

Mali z ARM

Mali to procesor graficzny firmy ARM. Podzielony na 4 pokolenia: Utgard, Midgard 1/2/3.

Pierwszą kartą graficzną był Mali-55 ze wsparciem dla OpenGL ES 1.1 i z pojedynczym rdzeniem graficznym, który uznawany jest za najmniejszy układ graficzny, po raz pierwszy pojawił się w LG Renoir, gdzie Mali-55 służy jedynie do optymalizacji interfejsu.

Drugim doświadczeniem w tworzeniu GPU był Mali-200. Następnie obsługiwał już OpenGL ES 2.0 z 1 rdzeniem graficznym o częstotliwości 275 MHz.

Trzeci eksperyment przeprowadzono na Mali-300. Mógł odtwarzać grafikę na poziomie PlayStation Portable, częstotliwość procesora graficznego wynosiła 395 MHz.

Czwarte doświadczenie w tworzeniu procesora graficznego było rewolucyjne - Mali-400 - kontynuacja Mali-300, ale z wielordzeniową obsługą do 4 rdzeni graficznych, w wyniku czego wydajność wzrasta nawet 4-krotnie. Częstotliwość 395-533 MHz, wydajność 2,5 do 19 GFLOPS. Popularny wśród smartfonów i tabletów 2013.
lata.

Jest też Mali-450. To ten sam 400, ale wydajność jest podwojona. Może mieć aż 8 rdzeni graficznych, częstotliwość od 375 do 700 MHz i wydajność 30-60 GFLOPS.

Mali-T760 to najpotężniejszy procesor graficzny wśród Mali, obsługujący do 16 rdzeni graficznych, częstotliwość 685 MHz i 376 GFLOPS! Obsługuje OpenGL ES 3.1, OpenCL1.2, OpenVG 1.1 i Direct X 11.1.

W tej tabeli możesz zobaczyć najpopularniejsze procesory graficzne Mali:

Seria → GPU
Popularne procesory graficzne PowerVR
Jest tak wiele typów procesorów graficznych, że pokażę ci listę według wydajności GFLOPS (im więcej, tym mocniejsza):

• SGX530 - 200-300 MHz - 1,6-2,4 GFLOPS
• SGX531 - 200 MHz - 1,6-2,4 GFLOPS
• SGX531 Ultra - (MT6577, MT6575) - 522 MHz - 4,2 GFLOPS
• SGX535 - 300 MHz - 2,4 GFLOPS
• SGX540 - 153 - 512 MHz - 3,2-6,1 GFLOPS
• SGX543 - 200-300 MHz - 6,4-9,6 GFLOPS
• SGX543 MP2 – 250 MHz (Apple A5) – 16 GFLOPS
• SGX543 MP3 – 300 MHz (Apple A6) – 29 GFLOPS
• SGX543 MP4 – 250 MHz (Apple A5X) – 32 GFLOPS
• SGX544 - 286-357 MHz - 9,2-11,4 GFLOPS
• SGX544 - 600 MHz - 19 GFLOPS
• SGX544 - 300-533 MHz - 19-51 GFLOPS
• SGX545 – 533 MHz – 8,5 GFLOPS
• SGX554 - 300 MHz - 19 GFLOPS
• SGX554 MP4 – 300 MHz (Apple A6X) – 77 GFLOPS
• G6100 – 300 MHz – 19,2 GFLOPS
• G6200 MP2 — 300–500 MHz — 38,4–64 GFLOPS
• G6400 MP4 – 300 MHz – 77 GFLOPS
• G6430 MP4 – 450 MHz (Apple A7) – 115,2 GFLOPS
• GX6450 MP4 – 450 MHz (Apple A8) – 115 GFLOPS

Same układy graficzne można znaleźć w procesorach Apple, MTK, AllWinner, Intel, Samsung.

Przyjrzeliśmy się 4 typom popularnych akceleratorów wideo od 4 różnych producentów. Każdy ma swoje wady, każdy ma swoje zalety. Dowiedziałeś się także, czym jest procesor graficzny i procesor, oraz trochę historii każdego akceleratora wideo.

Mam nadzieję, że ten artykuł pomoże Ci w jakiś sposób i życzę powodzenia w Twoich przygodach!

Nowoczesnych smartfonów i tabletów po prostu nie można sobie wyobrazić bez akceleratora graficznego, który jest częścią układu jednoukładowego (system-on-a-chip). W dzisiejszych czasach rdzeń graficzny jest wymagany nie tylko do uruchamiania gier 3D, ale także do rysowania interfejsu systemu operacyjnego i odtwarzania wideo w ultrawysokiej rozdzielczości (4K).

Pionier Intela

Na początku XXI wieku telefony komórkowe i urządzenia PDA obsługiwały grafikę w grach wyłącznie przy użyciu procesora. Jednocześnie obrazy w grach były niezwykle prymitywne. Lody pękły w 2006 roku, kiedy Intel wprowadził mobilny rdzeń graficzny 2700G o wydajności na poziomie konsoli do gier Sony PlayStation One. To prawda, że ​​​​systemy operacyjne Windows Mobile i Symbian nie były w stanie w pełni wykorzystać swojego potencjału.

Dell X50v – PDA z akceleratorem graficznym Intel 2700G

Mobilne akceleratory graficzne zaczęto skutecznie wykorzystywać dopiero wraz z premierą smartfonów Apple iPhone i Android. Tym samym pierwsza generacja iPhone'a została zbudowana na procesorze Samsung ARM 1176JZ(F)-S z grafiką Mbx lite (od Imagination Technologies). Pierwszym rdzeniem graficznym dla Androida był Adreno 130, który zostanie omówiony poniżej.

Qualcomm Adreno

W 2005 roku firma Qualcomm, która wcześniej zajmowała się wyłącznie sprzętem dla sieci komórkowych, otrzymała od ARM Limited licencję na produkcję i, co najważniejsze, modyfikację procesorów o architekturze ARM. Opracowanie własnej architektury o nazwie Scorpion (zestaw instrukcji ARMv7) i wdrożenie energooszczędnego akceleratora graficznego ATI Imageon zajęło jej kilka lat.

W 2008 roku do sprzedaży trafił komunikator HTC Touch Diamond Windows Mobile z procesorem Qualcomm MSM7201A i grafiką Adreno 130 (przemianowany na ATI Imageon). I wkrótce świat ujrzał pierwszy smartfon z Androidem – HTC Dream (nazwa operatora T-Mobile G1) z dokładnie tym samym jednoukładowym układem. Zainspirowany sukcesem na rynku Androida, Qualcomm kupił dział grafiki mobilnej AMD.

Nowoczesną grafikę Qualcomma reprezentują zarówno modele budżetowe (Adreno 203, 205 i 305), jak i prawdziwe potwory 3D (Adreno 320, 330 i 420). W przeciwieństwie do swojego poprzednika, Adreno 130, który wykorzystywał przestarzałą architekturę potokową ze stałymi funkcjami blokowymi, nowoczesna grafika Qualcomm jest zbudowana w oparciu o ujednoliconą architekturę shaderów. Jedynym wyjątkiem był Adreno 205 z architekturą VLIW.

NVIDIA GeForce ULP

NVIDIA, wieloletni lider branży grafiki komputerowej, nie mogła długo pozostać na uboczu szybko rozwijającego się rynku gadżetów mobilnych. I o ile pierwsza generacja układów NVIDIA Tegra nie była używana nigdzie poza odtwarzaczem multimedialnym Microsoft Zune HD, o tyle druga generacja zrobiła prawdziwą sensację. Tym samym LG Optimus 2X oparty na Tegra 2 stał się pierwszym na świecie dwurdzeniowym smartfonem z Androidem. A lwia część oferty tabletów z Androidem na 2011 rok została zbudowana na Tegrze drugiej generacji. Rdzeń grafiki mobilnej Tegra 2 otrzymał 8 rdzeni i głośną nazwę GeForce ULP.

W trzeciej generacji jednoukładowych układów NVIDIA liczba rdzeni graficznych wzrosła do 12, a w czwartej – do 72. Prawdziwą rewelacją była zapowiedź chipa Tegra K1 z grafiką na aż 192 rdzenie i, co najważniejsze, dojrzałą architekturą Kepler. Wreszcie możliwe jest porównanie grafiki NVIDIA na smartfony i tablety z kartami graficznymi firmy NVIDIA. Jeśli nie uwzględnimy niskiej częstotliwości rdzenia graficznego i pamięci wideo Tegry K1, możemy założyć, że jest ona tylko o połowę wolniejsza niż laptop NVIDIA GeForce 740M (384 rdzenie Keplera).

Wyobraźnia PowerVR

Pomimo mocnej pozycji rynkowej Qualcomma i autorytetu NVIDII, to właśnie grafika mobilna PowerVR od Imagination Technologies jest najbardziej rozpowszechniona na świecie. Według niektórych raportów jego udział sięga 50 procent rynku. Nie jest to jednak dziwne, gdyż grafikę PowerVR wykorzystuje w swoich jednochipowych układach kilku dużych producentów.

Dlatego MediaTek wykorzystuje w swoich procesorach ARM akceleratory graficzne PowerVR SGX 531 i SGX 544MP. Model PowerVR SGX 545 całkiem nieźle zaprzyjaźnia się z rdzeniami procesorów x86 w układach Intel Atom. Nie możemy zapomnieć o przenośnej konsoli do gier Sony PlayStation Vita z grafiką PowerVR SGX 543MP4+.

Apple pozostaje priorytetowym klientem Imagination. To jej Imagination daje prawo jako pierwsza do korzystania z najnowszych osiągnięć. Stało się to w 2011 roku z PowerVR SGX 543MP2 z dwoma klastrami rdzeniowymi (dla iPada 2 i iPhone'a 4S), a to samo wydarzyło się w zeszłym roku z PowerVR G6430 z czterema klastrami (dla iPada Air, iPada mini 2gen i iPhone'a 5S).

Ale Imagination ma w swoim arsenale jeszcze potężniejszą grafikę – PowerVR GX6650 ze 192 rdzeniami, jak NVIDIA Tegra K1. Dlaczego więc jakość obrazu w grach mobilnych poprawia się tak wolno? Porozmawiamy o tym również poniżej.

ARM Mali

Brytyjska firma ARM Limited, która w latach 80. wynalazła architekturę procesorów o tej samej nazwie, projektuje nie tylko rdzenie procesorów, ale także rdzenie graficzne. A jego partnerzy sami decydują, czy udzielić licencji tylko na pierwszy, czy też na drugi. Przełomem dla ARM Limited była grafika Mali 55, która została wykorzystana w telefonie komórkowym LG Renoir nie tyle do gier, ile do płynnej animacji menu.

Pierwszym pełnoprawnym akceleratorem grafiki 3D firmy ARM Limited był Mali-200, który ostatecznie został zastąpiony wieloklastrowym Mali-400MP. Nową rundą ewolucji była grafika Mali-T604 (prawie dwukrotnie szybsza od Mali-400MP), pierwszym urządzeniem, na którym bazowano, był tablet Google Nexus 10.

ARM Mali-T760, potrafiący konstruować do 1,4 miliarda trójkątów na sekundę, będzie konkurencją dla graficznych flagowców 2014 roku – Adreno 420, Tegry K1 i PowerVR G6650. Ponadto Mali-T760 obsługuje najnowsze technologie graficzne OpenGL ES 3.0 i DirectX 11, a także przetwarzanie równoległe OpenCL.

Porównaj nieporównywalne

Porównywanie ze sobą dwóch mobilnych akceleratorów graficznych jest niewdzięcznym zadaniem. Powinieneś najmniej ufać wskaźnikom porównawczym, ponieważ dają one całkowitą ocenę procesora i zintegrowanej grafiki. Niektóre systemy jednoukładowe zawierają mocne rdzenie procesorów i jednocześnie słaby akcelerator graficzny, podczas gdy w innych wręcz przeciwnie, grafika przeważa.

Najlepszym sposobem porównania dwóch mobilnych rdzeni graficznych jest bliższe przyjrzenie się ich architekturze. Jako przykład weźmy trzy znane modele: Qualcomm Adreno 220 (z chipa Snapdragon S3), NVIDIA GeForce ULP (z Tegry 2) i Imagination PowerVR SGX 543MP2 (z Apple A5). Tym samym grafika Adreno 220 zawiera 8 zunifikowanych shaderów działających z domyślną częstotliwością 266 MHz, a jej wydajność szacowana jest na 17 GLOPS.

Konkurencyjna wersja Tegry 2 NVIDIA GeForce ULP również ma 8 shaderów, ale w przeciwieństwie do Adreno nie są one zunifikowane. Cztery shadery to piksele, a cztery kolejne to wierzchołki. Standardowa częstotliwość rdzenia GeForce ULP wynosi 300 MHz. Szczytowa wydajność Tegry 2 wynosi 5,6 GLOPS. Znaczne opóźnienie w wydajności w porównaniu do Adreno 220 z ogólnie podobną liczbą shaderów spowodowane jest mniejszą liczbą instrukcji przetwarzanych w jednym cyklu zegara.

Nazwa modelu	Qualcomma Adreno 220	NVIDIA GeForce ULP (wersja Tegra 2)	Wyobraźnia PowerVR SGX 543MP2
Architektura	Ujednolicony moduł cieniujący		Ze stałymi funkcjami blokowymi
Liczba klastrów
Liczba shaderów
Częstotliwość rdzenia	266 MHz	300 MHz	200 MHz
Wydajność	17 GLOPS	5.6 GLOPY	14,4 GFLOPY

Warto wspomnieć także o karcie graficznej Imagination PowerVR SGX 543MP2, która często błędnie nazywana jest „dwurdzeniową”. W rzeczywistości przedrostek MP2 w nazwie sugeruje obecność dwóch skupisk rdzeni. Każdy klaster SGX 543MP2 zawiera 4 moduły cieniujące piksele i 2 moduły cieniujące wierzchołków. Oznacza to, że całkowita liczba shaderów w SGX 543MP2 wynosi 12 (8+4), początkowa częstotliwość robocza to 200 MHz, a wydajność to 14,4 GFLOPS.

Zunifikowana architektura shaderów jest znacznie nowocześniejsza niż ta stała. Na przykład nowoczesne karty graficzne do komputerów PC zawierają dużą liczbę ujednoliconych shaderów (ponad tysiąc) i znacznie mniej stałych (mniej niż sto). Wydajność w grach zależy przede wszystkim od tego, na jakiej architekturze skupił się deweloper, czyli na optymalizacji.

Częstotliwość pamięci RAM może się różnić w zależności od smartfona, której część, jak wiadomo, jest zapożyczana przez zintegrowaną grafikę. To pamięć RAM o małej przepustowości może stać się wąskim gardłem podsystemu graficznego, co będzie skutkować niskimi wynikami w benchmarkach.

Czy grafika w grach uległa poprawie?

Jeśli porównasz gry mobilne sprzed pięciu lat i te współczesne, różnica w jakości obrazu będzie, jak to się mówi, oczywista. Jeśli jednak weźmiemy pod uwagę wielokrotny wzrost wydajności procesorów ARM i zintegrowanych z nimi akceleratorów graficznych, obraz wyraźnie nie poprawił się wystarczająco.

Kilka lat temu NVIDIA rzekomo próbowała nadać impuls rozwojowi grafiki w grach mobilnych. Tym samym strzelanka zombie Dead Trigger na smartfonach i tabletach z chipem Tegra 3 współpracowała z zaawansowanymi opcjami graficznymi: promieniami światła, cieniami, metalicznym połyskiem i zamgleniem. Jednak szybko stało się jasne, że do tego wszystkiego potężna grafika GeForce ULP w ogóle nie jest wymagana, wystarczy edytować plik konfiguracyjny gry przy użyciu praw roota.

Środowisko programistyczne Unity

Jednak za wszystkie kłopoty nie należy obwiniać producentów chipów ARM, a zwłaszcza Google i Apple. Postęp w jakości obrazu utrudniają przede wszystkim twórcy gier. Sprzedając swoje dzieła za dolara lub dwa, nie są gotowi zainwestować setek tysięcy w rozwój własnego silnika graficznego. Promyk nadziei pojawił się dopiero wraz z pojawieniem się wieloplatformowego silnika Unity. Chciałbym wierzyć, że w tym roku pojawią się gry z naprawdę pięknymi i realistycznymi obrazami.

Procesory Snapdragon: zalety i wady chipsetów od S430 do S821. Porównanie wydajności smartfonów na procesorach Snapdragon w benchmarkach.

Który procesor Snapdragon jest lepszy? Aby odpowiedzieć na pytanie, porównamy aktualne modele chipsetów Qualcomm, które można spotkać nie tylko w starych smartfonach, ale także w telefonach wyprodukowanych w 2017 roku. Najpierw porównamy charakterystykę procesorów Snapdragon i porozmawiamy o kluczowych cechach każdego modelu, po czym potwierdzimy nasze przewidywania dotyczące szybkości działania wynikami testów smartfonów w popularnych benchmarkach.

Charakterystyka procesorów Snapdragon

Kluczowymi cechami każdego procesora są proces produkcyjny, architektura rdzeni procesora centralnego, liczba rdzeni i ich prędkość zegara, a także akcelerator graficzny chipsetu. Specyfikacjom tym należy poświęcić szczególną uwagę.

Nagrzewanie się smartfona, stopień jego podatności na throttling (spadek częstotliwości taktowania pod obciążeniem) oraz czas pracy smartfona na jednym ładowaniu zależą od procesu technicznego. Im „mniejszy” proces technologiczny, tym bardziej oszczędnie chipset wykorzystuje baterię.

Architektura rdzeni, ich liczba i częstotliwość taktowania wpływają na szybkość działania. Mocne rdzenie, zwłaszcza Cortex A72 lub Kryo, zużywają więcej energii, ale wykonują o wiele więcej operacji na zegar. Krótko mówiąc, są szybsze. Rdzenie ekonomiczne, do których zaliczają się rdzenie oparte na architekturze Cortex A53, przeznaczone są do rozwiązywania prostych zadań. Nie zużywają baterii tak agresywnie, ale też wolniej pracują z procesami.

Procesory Snapdragon: dane techniczne

	430	625	650	820
Proces techniczny	28 nm	14 nm	28 nm	14 nm
Liczba rdzeni	8	8	6	4
Architektura procesora	8x kora ARM A53	8x kora ARM A53	2x kora ARM A72+ 4x kora ARM A53	4x procesor Kryo
Częstotliwość zegara	do 1,4 GHz	do 2,0 GHz	do 1,8 GHz	do 2,15 GHz
Akcelerator grafiki	Karta graficzna Adreno 505	Karta graficzna Adreno 506	Karta graficzna Adreno 510	Karta graficzna Adreno 530
modemu LTE	LTE kat. 4 pobieraj 150 Mbps transmisja do 50 Mbit/s	LTE kat. 13/7 pobierz 300 Mbps transmisja do 150 Mbit/s	LTE kat.7 pobierz 300 Mbps transmisja do 100 Mbit/s	LTE kat. 13/12 pobieraj 600 Mbps transmisja do 150 Mbit/s

Liczba rdzeni procesora wpływa na szybkość telefonu w trybie wielozadaniowym. Jeśli rdzenie zbudowane są na tej samej architekturze, to im jest ich więcej, tym lepiej. Ale po przejściu na nową architekturę reguła już nie działa.

Smartfony z czterordzeniowym procesorem Snapdragon 820 są szybsze niż telefony 8-rdzeniowe zbudowane na chipsetach poprzednich generacji. Różnicę w prędkości tłumaczy się faktem, że ulepszone rdzenie wykonują więcej operacji na jednostkę czasu, dzięki czemu z pewnością przewyższają swoich „wolnych” poprzedników.

Karta graficzna określa prędkość smartfona w grach i podczas pracy z grafiką 3D. Procesory Qualcomm Snapdragon wykorzystują różne generacje grafiki Adreno, które z góry charakteryzują się wysoką wydajnością. Zaktualizowane wersje adaptera z większym indeksem są szybsze od swoich poprzedników, co wpływa na liczbę klatek na sekundę. Będzie to wyraźnie widoczne w wynikach benchmarków.

Kluczowe cechy procesorów Qualcomm Snapdragon

W tej części artykułu mówimy o kluczowych cechach różnych modeli procesorów Qualcomm Snapdragon, podkreślając ich mocne i słabe strony pod względem wydajności, szybkości działania i stopnia nagrzewania się przy rozwiązywaniu złożonych (i mniej skomplikowanych) problemów.

Qualcomma Snapdragona 430

Qualcomm Snapdragon 430 to najsłabszy chipset na naszym zestawieniu. Jego jedyną zaletą jest niski koszt. Producenci chcący zaoferować kupującemu niedrogi smartfon wybierają ten chipset jako rozwiązanie kompromisowe.

Procesor Qualcomm Snapdragon 430 zbudowany jest w oparciu o 8 referencyjnych rdzeni Cortex A53, które działają z bardzo niską częstotliwością jak na współczesne standardy 1,4 GHz. Dzięki temu o dużej prędkości smartfona można zapomnieć jeszcze przed jego zakupem. Akcelerator grafiki Adreno 505 pasie także tylne. Nadal będzie można grać na minimalnych ustawieniach, ale liczba klatek na sekundę będzie niska.

Ponieważ Qualcomm Snapdragon 430 jest produkowany w procesie 28 nm, jak na tak powolny procesor, stosunkowo szybko wyczerpuje baterię. Porównaj parametry żywotności baterii i . Ze względu na ten sam proces techniczny zauważalne będzie nagrzewanie się w grach i podczas pracy z ciężkimi aplikacjami.

Procesor Snapdragon 625

Qualcomm Snapdragon 625 to bardzo ciekawy chipset, w pewnym sensie nawet fajny. Oczywiście nie mówimy tutaj o kosmicznych prędkościach, główną zaletą modelu jest wyjątkowo niskie zużycie energii przy niemal całkowitym braku ogrzewania i dławienia.

Doskonałą efektywność energetyczną tłumaczy fakt, że procesor Snapdragon 625 jest wytwarzany przy użyciu nowoczesnej technologii procesowej 14 nm. Z tego samego powodu zawsze pozostaje zimny, nawet podczas meczów. Moc akceleratora graficznego Adreno 506 Wystarczający do grania na minimalnych i średnich ustawieniach.

Szybkość centralnego procesora nie jest wygórowana, ale wyższa niż w S430. Wyższa jest także wydajność smartfona – Android będzie działał płynnie i nie powinno być problemów z aplikacjami, przynajmniej jeśli sparujemy Snapdragon 625 z co najmniej 3 GB RAM-u. ( .)

Procesor Snapdragon 650

W porównaniu do procesorów Qualcomm Snapdragon, które sprawdziliśmy wcześniej, 650 Dragon jest niemal mistrzem pod względem szybkości. Wyjaśnia to fakt, że architektura procesora wykorzystuje ulepszone rdzenie Cortex A72. Tak, całkowita liczba rdzeni jest mniejsza, ale wykonując więcej operacji na cykl zegara, procesor działa znacznie szybciej, podobnie jak zbudowane na nim telefony.

Akcelerator graficzny zapewnia wzrost wydajności w grach Adreno 510. W porównaniu do procesorów Snapdragon 625 i 430 różnica jest wyraźna. Wyniki porównania znajdziesz na końcu publikacji w benchmarkach GFX. Liczba klatek na sekundę w grach będzie wyższa i będziesz mógł grać nie tylko na średnich, ale także na maksymalnych ustawieniach.

Wadą procesora Snapdragon 650 jest to, że jest on produkowany w procesie technologicznym 28 nm. Z tego powodu chipset bardzo się nagrzewa i spada częstotliwość pod dużym obciążeniem, także w zabawkach 3D. Na tę funkcję powinni zwrócić uwagę osoby, które lubią pograć przez dłuższy czas i nie chcą odczuć spadku fps. Większe jest także zużycie baterii, a żywotność baterii smartfona jest krótsza.

Kilka słów o Snapdragona 652. Różni się od modelu 650 zwiększoną do ośmiu liczbą rdzeni, dodatkowymi rdzeniami zbudowanymi na architekturze Cortex A72 (mocny). Dzięki temu jest jeszcze szybszy, choć nie dosięga S820. Wady wynikające z technologii procesowej 28 nm są takie same - dławienie i wysokie zużycie baterii.

Procesory Snapdragon 820/821

Qualcomm Snapdragon 820/821 – najlepsze chipsety 2016 roku. Ich mocnymi stronami są duża szybkość działania i stosunkowo niskie zużycie baterii, jak na szybkie procesory. Chipsety są wyposażone w akcelerator graficzny Adreno 530, który w ubiegłym roku pobił rekordy i wyprzedził prawie wszystkich konkurentów.

Jeśli potrzebujesz bardzo szybkiego smartfona lub chcesz grać w ciężkie gry przy maksymalnej liczbie klatek na sekundę, smartfony z czterordzeniowym procesorem Snapdragon 820 będą doskonałym wyborem. Znakomity, choć nie pozbawiony wad. Problem w tym, że smartfony oparte na Snapdragonie 820, pomimo procesu produkcyjnego 14 nm, są podatne na przegrzanie, a czasem nagrzewają się do niekomfortowych temperatur.

Inżynierowie Qualcomma próbowali rozwiązać problem w jednej z wersji Snapdragona 821. „Zimna” wersja S821 otrzymała indeks AB i pracuje na tych samych częstotliwościach odniesienia co S820. Smartfony z czterordzeniowym procesorem Snapdragon 821 nie zawsze są szybsze od telefonów 820 Dragon, ale mogą być chłodniejsze. W pewnym sensie to nawet lepiej, bo 820 jest już wystarczająco szybki.

Wersja Snapdragon 821 z indeksem innym niż AB to procesor podkręcony do 2,3 GHz na tej samej architekturze i z taką samą liczbą rdzeni (4 rdzenie procesora Kryo). Przykład smartfona z 4-rdzeniowym procesorem Snapdragon 821 non-AB. Dla porównania zbudowane są na Snapdragonie 821, który pracuje na referencyjnych częstotliwościach bez zwiększania mocy obliczeniowej.

Procesory Snapdragon 835

Najnowszy chipset Snapdragon 835 powala na kolana pod względem wydajności. W tej publikacji nie będziemy się o tym szczegółowo rozwodzić, gdyż porównaniu procesorów S835 i S821 poświęcono specjalny materiał.

Procesory Snapdragon: porównanie w benchmarkach

Przejdźmy do porównania procesorów Snapdragon w popularnych benchmarkach. Poniżej znajduje się wiele wykresów, które mogą nie wyświetlać się poprawnie w starszych przeglądarkach i niektórych wbudowanych przeglądarkach na platformach mobilnych. Jeśli napotkasz ten problem, otwórz publikację w bieżącej wersji przeglądarki Mozilla, Opera lub Chrome.

Kilka wyjaśnień na temat benchmarków. GeekBench ocenia moc centralnego procesora, co wpływa na płynną pracę systemu operacyjnego.

Procesory Snapdragon w GeekBench 4 (wielordzeniowe)

Procesory Snapdragon w GeekBench 4 (jednordzeniowy)

W Antutu i BaseMark OS 2.0 porównujemy ogólną prędkość smartfona.

Procesory Snapdragon w AnTuTu 6

Procesory Snapdragon w systemie BaseMark OS 2.0

Testy GFX oceniają moc akceleratora graficznego, która koreluje z szybkością pracy z grafiką 3D i liczbą klatek na sekundę w grach.

GFX 3.1 Manhattan

Scena samochodowa w GFX 3.1

Porównanie procesorów Snapdragon: podsumowanie

Wszelkie wnioski i komentarze do wyników testów są niepotrzebne, pozostaje jedynie podsumować powyższe i podkreślić najważniejsze cechy procesorów Snapdragon:

1. Snapdragon 430: opcja budżetowa, kompromis pomiędzy komfortem korzystania z telefonu, a jego ceną.
2. S625: najlepszy wybór dla tych, którzy potrzebują fajnego smartfona o dużej żywotności baterii.
3. S650/652: dobra opcja dla graczy i osób poszukujących szybkiego i niedrogiego smartfona.
4. S820: bardzo szybki chipset, który wytrzyma kilka lat. Smartfony z czterordzeniowym procesorem S820/S821 nie są tanie, chociaż istnieją niedrogie opcje.
5. S835: najlepszy procesor w momencie publikacji.

Nowe publikacje

Moim zdaniem

Adreno, Mali, tegra i power vr to procesory graficzne (jednostka przetwarzania grafiki). Najpierw więc powinieneś dowiedzieć się czegoś o procesorach graficznych...

GPU (jednostka przetwarzania grafiki)

Być może słyszałeś o procesorach i być może wiesz, że wszystko, co robisz na smartfonie lub tablecie (lub dowolnym urządzeniu komputerowym), jest wykonywane przez procesor.
Kiedy telefon się uruchamia, uruchamiane aplikacje, pisany tekst, wyświetlane animacje aplikacji, akcja wykonywana po naciśnięciu lub długim naciśnięciu ekranu, wszystko, co widzisz na ekranie, jest wykonywane przez procesor.
Ale procesor ma pewne ograniczenia - gry, w które grasz, wymagają bardzo wysokiego poziomu przetwarzania, odtwarzanie wideo HD, edycja wideo to tylko niektóre z wielu rzeczy, które wymagają intensywnego przetwarzania i nie mogą być wykonane przez procesor, dlatego większość współczesnych smartfonów, tabletów abs używa niestandardowych rdzenie przeznaczone do intensywnych zastosowań graficznych, ale nie myśl, że procesor nie może tego zrobić, ale procesory graficzne są po prostu najlepsze w swojej dziedzinie.Procesor może zrobić wszystko, ale nie jest w niczym najlepszy.

Krótko mówiąc – bez procesora graficznego nie można wykonywać prac wymagających intensywnej grafiki z dużą szybkością.

Teraz dojdę do Twojego pytania...

(pamiętaj, że to pytanie zostało napisane, mając na uwadze, że pytasz o smartfony lub tablety)
Oto opisy wszystkich procesorów graficznych, o które pytałeś -

​
​
​
​
​
​
Seria procesorów graficznych Adreno została opracowana przez Qualcomm (wiodącą firmę w dziedzinie tworzenia System on Chip - SoC dla Androida; seria procesorów Snapdragon należy do tej firmy) i jest używana w różnych ich SoC.
Procesory graficzne Adreno są bardziej przyjazne dla baterii i nie nagrzewają się zbytnio. Więcej niestandardowych pamięci ROM jest dostępnych dla procesorów graficznych Adreno i w tej serii procesorów graficznych obserwuje się mniej spadków klatek.

​
​
​
​
​
​
Seria procesorów graficznych Mali została opracowana przez ARM (firmę, która zaprojektowała procesor i platformę ARM) i jest używana przez wielu producentów SOC.
Procesory graficzne Mali słyną z problemów z nagrzewaniem i spadkami klatek. Więcej problemów ze zgodnością dotyczy procesorów graficznych Mali. W przypadku prac wymagających intensywnej grafiki nie powinny być one wyborem, ale jeśli zostaną połączone z serią procesorów helio x firmy Mediatek, można zaobserwować dobrą wydajność. Mali i mediatek są tańsze niż inne procesory i karty graficzne, podobnie jak telefony, które je oferują.

​
​
​
​
​
​
Serię Tegra opracowuje firma Nvidia (najlepsza firma w dziedzinie produkcji kart graficznych do komputerów stacjonarnych i laptopów) dla smartfonów i tabletów.
Ale nie są to procesory graficzne, w rzeczywistości są to SoC (CPU). Integrują w jednym miejscu jednostkę centralną (CPU), procesor graficzny (GPU), mostek północny, mostek południowy i kontroler pamięci.
Chipy Tegra są bardzo wydajne w grach z najwyższej półki. Są również przyjazne dla baterii i drogie, podobnie jak urządzenia, które je zawierają.

​
​
​
​
​
​
Seria procesorów graficznych Power vr została opracowana przez technologie wyobraźni dla komputerów stacjonarnych, ale szybko zmieniający się rynek zmusił ich do opracowania procesorów graficznych dla smartfonów i tabletów.
Chipy Power vr mogą nie być najlepszym sposobem oszczędzania baterii, ale dają doskonałe wyniki.

Jeśli chodzi o kartę Samsung Galaxy Tab 2, zawiera ona Power vr sgx540.

Porównanie

Porównanie może nie zostać zadane bezpośrednio w tym pytaniu, ale niektóre osoby mogły dojść w ten sposób, szukając porównania między nimi.
Uwaga – porównania tutaj dokonuje się biorąc pod uwagę modele tych procesorów graficznych, które znajdują się w tym samym przedziale cenowym.
Na podstawie mojego dotychczasowego doświadczenia i wiedzy mogę powiedzieć, że:

Procesory graficzne Adreno są dobre pod względem ogólnej wydajności, co oznacza trochę gier, trochę filmów HD, ale nie są przeznaczone do obsługi czegokolwiek w nadmiarze, ale są lepsze niż mali.

Mali są dobre pod względem wydajności graficznej przy niskim budżecie, ale nie można ich porównać z żadnym z nich, pod warunkiem, że są dołączone do helio lub innych wysokowydajnych SOC.

Układy SoC i procesory graficzne Tegra są najlepsze do gier, ponieważ są produkowane przez bestię graficzną Nvidia, ale są równie drogie.

Procesory graficzne Power vr są lepsze niż Adreno i Mali, ale jeśli wolisz nadmierne granie, nic nie przebije procesorów graficznych Tegra.

Bądźmy w kontakcie, śledź mnie i pytaj o Androida, Windows, telefony, tablety, programowanie i technologię.

Obrazy- Jestem bardzo wdzięczny osobie, która udostępniła te zdjęcia. Te obrazy nie należą do mnie. Nie jestem właścicielem tych obrazów. Wszelkie prawa do tych obrazów są zastrzeżone przez ich odpowiednich właścicieli

Notatka- jeśli masz jakiekolwiek wątpliwości z tym związane, możesz zadać je w komentarzach, a jeśli chcesz dowiedzieć się więcej, po prostu dodaj pytanie na Quorze (pomoże to innym) i poproś mnie o odpowiedź na

Większość smartfonów korzysta z architektury procesorów ARM. Został stworzony przez firmę o tej samej nazwie i również go wspiera. W procesie tworzenia większości chipsetów używanych w urządzeniach mobilnych wykorzystywane są jego rozwinięcia.

Jednak podejście może się różnić. Niektóre firmy licencjonują gotowe rozwiązania, inne zaś tworzą własne, bazując na opracowanych przez siebie rozwiązaniach. Z tego powodu na rynku dochodzi do konfrontacji pomiędzy podstawową i niestandardową grafiką oraz architekturą procesorów centralnych.

Co jest lepsze Qualcomm czy ARM?

Do podstawowych rozwiązań, które zostały stworzone RAMIĘ, obejmują rdzenie procesorów i grafikę Mali. Stosowane są między innymi przez producentów chipów takich jak: Spreadtrum, Nvidia, Samsung, MediaTek.

Natomiast Qualcomm ma inne podejście. W przypadku chipsetów z najwyższej półki wykorzystuje niestandardowe rdzenie Kryo, a chipy Snapdragon są wyposażone w grafikę Adreno. Został opracowany przez specjalistów firmy. Obecność różnych architektur prowokuje pytanie, czy Kto powinien być preferowany - Qualcomm czy ARM?

Bardzo trudno jest udzielić jednoznacznej odpowiedzi na to pytanie. A także decydowanie, czyje układy graficzne powinny trafić do dłoni. Trzeba powiedzieć, że liczy się tu nie tylko sytuacja, ale i konkretne postawione zadania. W zależności od tego waga może przechylić się w jedną lub drugą stronę. Artykuł ten ma pomóc tym, którzy chcą w pełni zrozumieć to zagadnienie.

Plusy i minusy Adreno

Zacznijmy od zalet:

Wysoki wskaźnik wydajności. Obliczenia teoretyczne wskazują na wyższą maksymalną wydajność graficzną Adreno stosunkowo Mali. Obowiązują, jeśli są stosowane w chipsetach tej samej klasy. Tak więc w przypadku Snapdragona 625 moc obliczeniowa Adreno 506 wynosi około 130 GFLOPS (mówimy o miliardach obliczeń w ciągu jednej sekundy przy liczbach zmiennoprzecinkowych). Jego konkurent MTK Helio P10, który ma procesor graficzny Mali T860 Mp2, ma wskaźnik 47 GFLOPS.

Obsługiwane są bardziej zaawansowane interfejsy API. Najnowsza generacja chipów Adreno posiada większy zestaw API (narzędzi do tworzenia oprogramowania), a ich wersje są nowsze. Na przykład minął rok, odkąd Adreno wypuściło swoją 500. wersję. Obsługuje Open GL ES 3.2, DirectX12, OpenCL 2.0 i Vulkan. Chociaż Mali nie jest obsługiwane przez DirectX12, a OpenCL jest dostępny tylko dla serii G 2016, która pojawiła się stosunkowo niedawno.

Mniej się przegrzewają. Procesory graficzne Adreno nie są tak podatne na przegrzanie jak Mali. Trzeba powiedzieć, że Qualcomm miał kilka procesorów podatnych na dławienie. Ale były to procesory, które wyróżniały się zwiększoną mocą, w związku z czym rdzenie procesora centralnego miały gorący temperament. Kiedy zaobserwowano reżim obniżonej produktywności, pracowali niemal na tym samym poziomie co ich konkurenci.

Teraz o wadach:

Dość wysoki koszt. Qualcomm musi wydać więcej pieniędzy na rozwój swojej grafiki w porównaniu do tego, ile kosztuje konkurencja licencja na ARM Mali. Z tego powodu koszt chipsetów amerykańskiego producenta jest wyższy niż, powiedzmy, MTK.

Oprogramowanie jest mniej zoptymalizowane. W porządku, ale używają grafiki Mali. Huawei korzysta także z seryjnych procesorów graficznych ARM w modelach Kirin. A MediaTek woli używać grafiki ARM, nie używając żadnej innej. Efektem tego jest duży udział Mali w rynku światowym. Dlatego twórcy gier preferują Mali podczas optymalizacji swoich produktów. Można powiedzieć, że mając mniej GFLOPS, Mali w żetonach należących do średniej półki i na poziomie budżetowym radzi sobie w grach nieco gorzej niż Adreno.

Współczynnik wypełnienia jest niższy podczas renderowania. Chipy Adreno posiadają stosunkowo słabą domenę teksturującą, która odpowiada za proces kształtowania finalnego obrazu. Adreno 530 może w ciągu jednej sekundy wyrenderować około sześciuset milionów trójkątów tworzących obraz 3D. I Mali G71 – 850 000 000.

Pozytywne i negatywne strony Mali

A w tym przypadku zacznijmy od pozytywów:

Wysoka częstość występowania. Ze względu na standard grafiki Mali dla chipsetów smartfonów, gry są pod nią lepiej zoptymalizowane niż pod Adreno.

Niski próg cenowy. Koszt licencji na produkcję chipsetów z Mali jest dość tani. Dzięki temu nawet małe firmy, które nie mają możliwości dokonania wielomilionowych inwestycji, mogą produkować chipy z Mali. A to prowokuje konkurencję i pomaga pobudzić firmę ARM, popychając ją do opracowywania nowych rozwiązań. Ponadto użytkownicy kart graficznych w Mali wydają mniej pieniędzy.

Wysokie prędkości zegara. Częstotliwości stosowane w procesorach graficznych Mali wynoszą 1 GHz. A wśród konkurentów liczba ta nie przekracza 650 MHz. Wyższa częstotliwość na chipach Mali pozwala na lepszą wydajność gier, które nie obsługują dobrze wielowątkowego przetwarzania 3D.

Renderowanie mocy domeny. Najwyższej klasy procesor graficzny Mali G71 jest w stanie wyrenderować około osiemset pięćdziesiąt trójkątów w ciągu jednej sekundy, co odpowiada dwudziestu siedmiu miliardom pikseli. I to pomimo tego, że Adreno 530 jest w stanie przetworzyć jedynie 8 miliardów. Oznacza to, że lepiej jest go używać podczas pracy z grafiką o teksturach HD o wysokiej rozdzielczości.

Mniej rdzeni shaderów. Procesory graficzne Mali mają mniej rdzeni cieniujących niż konkurencyjne produkty. Mali jest też gorsze pod względem maksymalnej wydajności w GFLOPS. Ponadto w mniejszym stopniu można je dostosować do gier, które są w stanie efektywnie zrównoleglić obciążenia procesora graficznego.

Konfiguracje są ograniczone. W rzeczywistości opóźnienie między procesorami graficznymi Mali a Adreno jest nieznaczne. Jednak w praktyce producenci wolą korzystać z gotowych rozwiązań, które nie są bardzo skomplikowane i posiadają niezbyt dużą liczbę klastrów obliczeniowych. Tak więc Mali T720 zawiera około ośmiu bloków, ale najczęściej używanym jest Mali T720 MP2, który ma tylko dwa klastry.

Podatność na przegrzanie. Rozwiązania Mali o wysokim taktowaniu są bardziej wszechstronne, jednak efektem ubocznym jest ich zdolność do przegrzewania się. Z tego powodu nie jest możliwe zintegrowanie znacznej liczby klastrów graficznych z chipsetem.