В чем разница между мобильными и настольными процессорами?

Я только что прочитал о новом Samsung Galaxy Note Edge с 2,7 ГГц четырехъядерным процессором и 3 ГБ оперативной памяти.

Ноутбук, который я купил в прошлом году компанией HP, имеет 4 ГБ оперативной памяти и четырехъядерный процессор с частотой 2,3 ГГц, а iMac еще старше и i5 с частотой 2,5 ГГц.

Значит ли это, что новый гаджет Samsung более мощный, чем мой рабочий стол?

Является ли 2,7 ГГц тем же типом ГГц, что и для немобильных устройств (масштабируется или сравнивается и т. Д.)?

Почему, с точки зрения энергопотребления, современные компьютеры не имеют двух из этих четырехъядерных процессоров Samsung, работающих параллельно, вытесняя 5,4 ГГц вычислительную мощность для количества электрической энергии, как две батареи Galaxy Note?

Примечание. Этот ответ написан с допущением, что сравниваемые ЦП состоят из имеющихся в продаже SoC на базе Intel, AMD и ARM приблизительно с 2006 по 2015 год. Любой набор сравнительных измерений будет недействительным, учитывая достаточно широкий охват; Я хотел дать очень конкретный и «осязаемый» ответ здесь, в то же время охватывая два наиболее широко используемых типа процессоров, поэтому я сделал ряд предположений, которые могут быть недопустимыми в абсолютно общем случае проектирования ЦП. Если у вас есть придирки, пожалуйста, имейте это в виду, прежде чем делиться ими. Спасибо!

Давайте сделаем одно: МГц / ГГц и количество ядер больше не являются надежным индикатором относительной производительности любых двух произвольных процессоров.

Это были сомнительные цифры в лучшем случае даже в прошлом, но теперь, когда у нас есть мобильные устройства, они являются абсолютно ужасными показателями. Я объясню, где они могут быть использованы позже в моем ответе, но сейчас давайте поговорим о других факторах.

На сегодняшний день лучшими показателями при сравнении процессоров являются Thermal Design Power (TDP) и Feature Fabrication Size , также известный как «потрясающий размер» (в нанометрах - нм ).

В основном: с увеличением проектной тепловой мощности увеличивается «масштаб» ЦП. Подумайте о «масштабе» между велосипедом, автомобилем, грузовиком, поездом и грузовым самолетом C-17. Более высокий TDP означает больший масштаб. МГц может быть или не быть выше, но другие факторы, такие как сложность микроархитектуры, количество ядер, производительность предиктора ветвлений, объем кеша, количество конвейеров выполнения и т. Д., Как правило, выше при больших масштабные процессоры.

Теперь, когда размер баснословного флага уменьшается , «эффективность» процессора возрастает. Итак, если мы предположим, что два процессора имеют одинаковую конструкцию, за исключением того, что один из них уменьшен до 14 нм, а другой - с 28 нм, 14-нм процессор сможет:

• Выполните, по крайней мере, так же быстро, как процессор более высокого размера;
• Делайте так, используя меньше энергии;
• Делайте это, рассеивая меньше тепла;
• Делайте это, используя меньший объем с точки зрения физического размера чипа.

Как правило, когда такие компании, как Intel и производители чипов на базе ARM (Samsung, Qualcomm и т. Д.), Уменьшают размер fab, они также имеют тенденцию немного увеличивать производительность. Это затрудняет именно то, какую эффективность энергопотребления они могут получить, но всем нравится, что их компоненты работают быстрее, поэтому они проектируют свои микросхемы «сбалансированным» способом, так что вы получаете некоторое повышение эффективности энергопотребления и некоторое повышение производительности. С другой крайности, они могли держать процессор точно так властолюбивый , как предыдущее поколение, но нарастить производительность много ; или они могут держать процессор точно с той же скоростью, что и предыдущее поколение, но уменьшить потребление энергии на много .

Главное, на что следует обратить внимание, это то, что нынешнее поколение процессоров для планшетов и смартфонов имеет TDP около 2–4 Ватт и потрясающий размер 28 нм. Низким уровнем конца настольный процессор с 2012 имеет TDP , по меньшей мере , 45 Вт и потрясающий размер 22 нм. Даже если система System On Chip (SoC) планшета была подключена к источнику питания A / C, чтобы не беспокоиться о потере мощности (для экономии заряда батареи), четырехъядерный процессор SoC полностью потерял бы каждый тест производительности процессора. к низкоуровневому двухъядерному процессору 2012 года Core i3, работающему на возможно более низкой частоте ГГц.

Причины:

• Чипы Core i3 / i5 / i7 НАМНОГО больше (с точки зрения количества транзисторов, физической площади кристалла, энергопотребления и т. Д.) По сравнению с чипом планшета;
• Чипы , которые идут в настольные компьютеры все равно гораздо меньше о экономии электроэнергии. Программное обеспечение, аппаратное обеспечение и встроенное ПО в совокупности существенно снижают производительность мобильных SoC, чтобы продлить срок службы аккумулятора. На настольных компьютерах эти функции реализуются только в том случае, если они не оказывают существенного влияния на производительность верхнего уровня, а когда приложение запрашивает производительность верхнего уровня, оно может предоставляться последовательно. На мобильном процессоре они часто реализуют множество маленьких «хитростей», чтобы сбрасывать кадры здесь и там и т. Д. (Например, в играх), которые в основном незаметны для глаз, но экономят заряд батареи.

Я подумала об одной аккуратной аналогии: вы могли бы подумать о «МГц» процессора, как о счетчике оборотов в двигателе внутреннего сгорания автомобиля. Если я увеличу обороты двигателя моего мотоцикла до 6000 об / мин, значит ли это, что он может тянуть больше нагрузки, чем 16-цилиндровый первичный двигатель поезда при 1000 об / мин? Нет, конечно нет. Первичный двигатель имеет мощность от 2000 до 4000 лошадиных сил ( пример здесь ), в то время как двигатель мотоцикла имеет мощность от 100 до 200 лошадиных сил ( пример здесь самого мощного мотоциклетного двигателя, когда-либо превышавшего 200 л.с.).

TDP ближе к лошадиным силам, чем МГц, но не совсем.

Контрпример - это сравнение чего-то вроде процессора Intel Core i5 "Haswell" (4-го поколения) 2014 года с чем-то вроде процессора AMD высшего класса. Эти два процессора будут близки по производительности, но процессор Intel будет использовать на 50% меньше энергии! Действительно, 55-ваттный Core i5 часто может опережать 105-ваттный процессор AMD Piledriver. Основная причина заключается в том, что Intel обладает гораздо более продвинутой микроархитектурой, которая отошла от AMD по производительности с момента появления бренда «Core». Intel также продвигает свои потрясающие размеры намного быстрее, чем AMD, оставляя AMD в пыли.

Процессоры для настольных компьютеров и ноутбуков несколько похожи по производительности, пока не перейдете к крошечным планшетам Intel, производительность которых аналогична мобильным SoC ARM из-за ограничений по мощности. Но пока настольные и «полноразмерные» процессоры ноутбуков продолжают вводить инновации из года в год, что, скорее всего, и будет, процессоры планшетов их не обгонят.

В заключение я скажу, что МГц и число ядер не являются абсолютно бесполезными показателями. Вы можете использовать эти показатели при сравнении процессоров, которые:

• Находятся в одном сегменте рынка (смартфон / планшет / ноутбук / настольный компьютер);
• Находятся в одном поколении ЦП (т.е. числа имеют смысл только в том случае, если ЦП основаны на одной и той же архитектуре, что обычно означает, что они будут выпущены примерно в одно и то же время);
• Иметь одинаковый размер и одинаковый или одинаковый TDP;
• При сравнении всех их спецификаций они различаются в основном или исключительно в МГц (тактовой частоте) или количестве ядер.

Если эти утверждения верны для любых двух процессоров - например, Intel Xeon E3-1270v3 по сравнению с Intel Xeon E3-1275v3 - то сравнивая их просто МГц и / или Количество ядер может предоставить вам ключ от разницы в производительности, но разница будет намного меньше, чем вы ожидаете в большинстве рабочих нагрузок.

Вот небольшая диаграмма, которую я сделал в Excel, чтобы продемонстрировать относительную важность некоторых общих характеристик процессора (примечание: «МГц» на самом деле относится к «тактовой частоте», но я торопился; «ISA» относится к «набору инструкций»). Архитектура », то есть фактический дизайн процессора)

Примечание. Эти цифры являются приблизительными / приблизительными, основанными на моем опыте, а не на каких-либо научных исследованиях.

Хм .. Это хороший вопрос.

Ответ НЕТ, Samsung Galaxy, скорее всего, не такой мощный, как ваш настольный ПК. И это было бы очевидно, если бы вы запустили комплексный тест производительности процессора.

Я постараюсь собрать ответ так, как я его вижу. Другие, более опытные участники, вероятно, добавят больше деталей и ценностей позже.

Прежде всего, из-за разницы в архитектуре процессора, процессоры мобильных устройств и процессоры настольных ПК поддерживают разные наборы команд. Как вы, наверное, догадались, набор инструкций для ПК больше.

Другое дело, ложная реклама. Скорость, заявленная для ЦП ПК, часто достигается, и ЦП может работать на этой скорости в течение длительных периодов времени. Это возможно из-за чрезмерного энергоснабжения от сети и приличной системы охлаждения, которая позволяет отводить тепло от сердечника. Это не относится к мобильным устройствам. Объявленная скорость - максимально возможная скорость, но она намного выше средней скорости. Мобильные устройства часто замедляют работу своего процессора из-за перегрева и экономии заряда аккумулятора.

И последнее, но не менее важное - это наличие дополнительных компонентов, таких как основная память (RAM), кэш-память и т. Д. Объем оперативной памяти - не единственный критерий. Существует также тактовая частота ОЗУ, которая определяет, как быстро данные могут храниться и извлекаться в / из ОЗУ. Эти параметры также различаются для мобильных устройств и ПК.

Вы можете придумать больше различий, но основной причиной являются требования к потребляемой мощности и размеру. ПК могут позволить себе получать больше энергии от сети, а также могут быть больше, поэтому они всегда будут обеспечивать более высокую вычислительную мощность.

Для дополнительного чтения я рекомендую: Процессоры: Компьютер против Мобильного

На самом деле рейтинг МГц имеет мало отношения между процессорами разных производителей. Это имеет какое-то отношение только к процессорам в одной семье. Хотя процессоры телефонов становятся довольно быстрыми и вполне могут превзойти эти старые Pentium 4, вы все равно не можете сравнить их даже с младшим ядром i3.

Вы должны знать, что существует целый ряд факторов, которые влияют на общую производительность, а не только на процессор. Например,

• Тактовая частота процессора
• Количество ядер процессора
• Количество инструкций за цикл
• Прогноз отрасли
• Набор инструкций
• Ширина инструкции
• Ширина шины
• Скорость памяти
• Размер кэша
• Дизайн кэша
• Кремниевая раскладка
• Оптимизация программного обеспечения
• и т.д

Таким образом, тактовая частота или рейтинг МГц - это всего лишь одна из множества различных вещей, которые вы можете использовать для измерения производительности. Процессор AMD - это совсем другой чайник рыбы, чем процессор Intel или ARM. Давно известно, что процессор AMD с тактовой частотой 3 ГГц и таким же количеством ядер не работает так же хорошо, как процессор Intel с таким же количеством ядер и аналогичными характеристиками и рейтингом ГГц.

И вы также заметите, что скорость памяти влияет как на производительность, так и на кеш. Отметим, что серверные процессоры имеют большие кеши L1 по сравнению с настольными аналогами, которые есть в вашем телефоне. Таким образом, они тратят меньше времени на ожидание данных, чем процессор телефона.

Причина, по которой я добавил набор инструкций и оптимизацию программного обеспечения, заключается в том, что некоторые программы могут лучше работать на одном чипе, чем на другом, потому что они могут использовать специальные инструкции для ускорения определенных операций, которые в противном случае могли бы потребовать десятки инструкций. Это не следует недооценивать.

Следует отметить, что TPD не имеет ничего общего с производительностью. Идентичная сборка ЦП с меньшим производственным процессом, например, от 32 до 22 нм, приведет к снижению TDP в 22 нм по сравнению с 32 нм кристаллом. Но производительность снизилась? нет, совсем наоборот. Существуют кроссплатформенные измерения, которые пытаются измерить относительную производительность, такие как тест Linpack. Но это искусственные меры и редко являются эталонными показателями, которые являются хорошим показателем производительности для конкретного приложения.

Ответ Allquixotic дает вам практическую сторону вещей очень хорошо. Я думаю, что было бы также полезно немного рассказать о специфике «часов» и о том, почему все часы не созданы равными . И если я не ошибаюсь, это должно быть справедливо для всех микропроцессоров, реальных или теоретических.

5 ГГц означает 5 миллиардов циклов или тактовых импульсов в секунду. Но то, что происходит в цикле, не представлено на частоте 5 ГГц. Если колесо вращается 25 раз в секунду, как далеко оно движется? Это зависит от окружности, конечно.

С процессором количество возможной работы, которое может быть выполнено, было бы циклами, умноженными на работу за цикл (минус ограничения и время ожидания).

Максимальный объем выполненной работы за цикл может быть любым (теоретически). И исторически, процессоры увеличивали объем работы, которую они могут выполнять за цикл. Они могут сделать это несколькими способами:

• Когда размер набора команд увеличивается, они способны решать более широкий спектр задач за один цикл.
• Более сложные инструкции позволяют решать более сложные проблемы.
• Логическая оптимизация позволяет решать задачи с меньшим количеством шагов.

Эта оптимизация привела и стала возможной благодаря добавлению аппаратного обеспечения к ядрам процессора . Некоторые математические операции становятся более эффективными, когда у вас есть специальное оборудование для них. Например, работа с десятичными числами сильно отличается от работы с целыми числами, поэтому современные процессоры имеют специализированную часть каждого ядра для работы с каждым типом чисел.

Поскольку ядра стали сложными, не все части используются в каждом цикле, поэтому недавняя тенденция заключалась в реализации некоторого типа «гиперпоточности», который объединяет две совершенно отдельные операции в один цикл, поскольку обе операции в основном используют разные части ядро.

Как вы можете видеть, это делает частоту процессора очень плохим показателем производительности. Именно поэтому тесты используются практически при любом сравнении между ними, поскольку расчет теоретической производительности за цикл в лучшем случае является сложным беспорядком.

Резюме

Поскольку определение «ядра» является произвольным и сильно варьируется от процессора к процессору, объем работы, выполняемой за цикл указанного ядра, также является произвольным.

В чем разница между мобильными и настольными процессорами?

Существенные различия между процессорами для мобильных и настольных ПК:

• Потребление энергии: мобильный процессор должен питаться от небольших батарей низкого напряжения и малой емкости. Поэтому энергоэффективность является основной заботой о производительности и маркетинговых заявлениях. Для настольных процессоров эффективность использования энергии является второстепенной проблемой. Для игрового сегмента рынка энергоэффективность практически не имеет значения.

• факторы физического размера: мобильный процессор должен быть физически небольшим и легким, насколько это возможно. Для процессора для настольных ПК размер и вес по существу не имеют значения, и у них нет целей проектирования, за исключением, возможно, проблем с производством и стоимостью.

• Расширение ввода / вывода: мобильный процессор предназначен для одноплатного компьютера с четко определенным и ограниченным количеством периферийных устройств, портов и практически без возможности расширения (то есть без шины PCIe). Даже объем основной памяти, вероятно, будет ограничен несколькими гигабайтами, чтобы минимизировать требования к MMU. С другой стороны, настольный процессор должен иметь большую устанавливаемую основную память и возможность расширения для адаптеров и периферийных устройств, использующих (высокоскоростные) шины PCIe и USB.

Вычислительная мощность мобильного процессора сильно ограничена вычислительными возможностями. К счастью, технология полупроводников / процессоров развивается так, что новейшие мобильные процессоры могут выгодно отличаться от вычислительной мощности старых процессоров для настольных ПК.
Но в любой конкретный момент времени «лучший» мобильный процессор не будет в вычислительном отношении опережать «лучший» настольный процессор. В сочетании с ограниченным расширением ввода / вывода более дорогой мобильный процессор, вероятно, будет использоваться только в автономной системе «настольный компьютер».

Мой вопрос: означает ли это, что новый гаджет Samsung более мощный, чем мой рабочий стол?

Вы должны определить «мощный» и выбрать метрики. Почти любая отдельная метрика (которую предпочитают использовать маркетинговые типы) может быть использована для создания поддельных сравнений. Известно, что некоторые компьютеры были перепроектированы исключительно для обеспечения хороших результатов для конкретных тестов (например, для измерения FLOPS), в то время как их общая производительность может быть не лучше, чем у конкурентов. Одна метрики такой тактовая частота процессора (т.е. ГГц) или TDP или FAB размер может стать менее значимой и не сопоставима для оценки эффективности как технологические изменения .

Power vs Performance Мобильные процессоры должны экономить энергию (большую ее часть) и генерировать намного меньше тепла, чем процессоры для настольных ПК. Чтобы удовлетворить такое требование, мобильные процессоры ВСЕГДА используют гораздо более простую архитектуру (ARM), чем настольные процессоры (x86 / AMD64 / x86_64) того же поколения. Действительно, наиболее полезным показателем для сравнения процессоров является базовая архитектура. Все МГц, размер функции и количество ядер могут помочь, только если вы сравниваете процессоры с аналогичными или родственными архитектурами.

Архитектура ЦП / микроархитектура Архитектура ЦП определяет, как он выполняет программы и какие алгоритмы он использует для выполнения вычислений, а также как он обращается к кэш-памяти и оперативной памяти. Архитектура также включает в себя «язык» (инструкции), который понимает процессор. Процессор настольного компьютера понимает, что язык намного сложнее, чем то, что понимает мобильный процессор. Процессоры для настольных компьютеров понимают сложный язык x86 / x86_64, в то время как мобильные процессоры понимают язык ARM32 / 64 / Thumb2, который намного проще, поэтому требует больше «слов» для описания алгоритма и неэффективен по размеру по сравнению с x86. Причина, по которой мобильные микросхемы понимают простой язык, заключается в том, что существует определенная область и ограничение по мощности для числа транзисторов, которые могут в него входить.

Типичный настольный процессор может выполнять более 8 команд CISC (Complex) параллельно и не по порядку, что обеспечивает высокую производительность за счет увеличения рассеиваемой мощности, в то время как мобильный процессор может выполнять только 2 команды RISC (Simple) из чтобы сохранить власть. Процессоры для настольных ПК имеют намного больше кеша (6 МБ +), чем мобильные устройства (1 МБ), что значительно повышает производительность. Кроме того, архитектуры CISC (Intel x86_64, используемый в настольных компьютерах и ноутбуках) предлагают высокую плотность кода, позволяющую упаковывать большие объемы информации в меньшем пространстве, в то время как архитектуры RISC (ARM64 используются в мобильных устройствах) используют несжатые инструкции, которые, как правило, оказывают большее давление на память пропускная способность, так как требуется больше места для передачи того же значения.

Как правило, настольные архитектуры ориентированы на производительность. Например, работа SIMD на современном процессоре Intel (настольном компьютере) занимает всего 25% времени, которое занимает типичный процессор ARM (мобильный), в связи с тем, что настольные компьютеры могут загружать большее количество транзисторов в ЦП, поскольку площадь и мощность не ограничены ,

Влияние размера функции Как правило, если процессор архитектуры A перенесен на более низкую технологию (скажем, от 22 нм до 12 нм), его производительность улучшается, а его энергопотребление снижается благодаря улучшению производительности и эффективности транзистора. Так, например, типичный ARM Cortex A-5, изготовленный на 12 нм, будет предлагать более высокую производительность и будет работать холоднее, чем ARM Cortex A-5, изготовленный на 28 нм. Тем не менее, ARM Cortex A-15 (лучшая микроархитектура, чем A-5), изготовленная на 32 нм, будет работать намного быстрее, чем A-5 на 12 нм (однако, она потребляет больше энергии). Таким образом, хотя размер признака является важной метрикой, он как бы теряет устойчивость при сравнении разных микроархитектур / архитектур, особенно когда одна из них намного лучше другой.

Влияние ядер Не обманывайтесь подсчетом ядер. Это ужасные показатели производительности процессора. Сравнение процессоров на основе количества ядер полезно только в том случае, если они имеют одинаковую микроархитектуру. Конечно, более быстрая микроархитектура с большим количеством ядер превосходит более медленную микроархитектуру с меньшим количеством ядер. Однако медленный четырехъядерный процессор, скорее всего, будет иметь худшую производительность, чем высокопроизводительный двухъядерный процессор. Слабый четырехъядерный процессор может хорошо справляться с 4 простыми задачами за время T, в то время как сильный (в 4 раза быстрее на ядро) двухъядерный процессор может справиться с 4 простыми задачами за половину временного интервала (T / 2), поскольку должен обработайте 2 из них в T / 4, другие 2 для другого T / 4 (T / 4 + T / 4 = T / 2). Также остерегайтесь квазиокта-ядер (большинство мобильных устройств квази-в том смысле, что для экономии энергии в любой момент могут быть активны только 4 ядра).

Влияние тактовой частоты Это сильно зависит от микроархитектуры процессора.

Чтобы проиллюстрировать это, рассмотрим следующую проблему, 3 * 3.

Скажем, процессор A преобразует задачу в 3 + 3 + 3 и для ее решения требуется 3 такта, в то время как процессор B напрямую выполняет 3 * 3 с использованием справочной таблицы и выдает результат за 1 такт. Если производитель A говорит, что частота процессора (тактовая частота) составляет 1 ГГц, а B говорит, что она составляет 500 МГц, B быстрее, чем A, поскольку A требуется 3 нс для завершения 3 * 3, а B - всего 2 нс (B на 33% быстрее, чем A, хотя B работает на 50% медленнее по времени). Таким образом, тактовые частоты являются хорошими сравнениями только при сравнении похожих микроархитектур. Лучший уарх с меньшей тактовой частотой может победить старшего уарха с гораздо большей тактовой частотой. Также низкие тактовые частоты экономят энергию. Высокопроизводительный uarch на более высокой тактовой частоте наверняка победит низкопроизводительный uarch с такой же или меньшей тактовой частотой (иногда также более высокой). Таким образом, тактовая частота не является хорошим показателем производительности процессора, как подсчет количества ядер. Обратите внимание, что мобильные процессоры реализуют более простые и медленные алгоритмы для вычисления, чем процессоры для настольных ПК, чтобы сэкономить энергию и площадь. В настольных процессорах часто используются алгоритмы, которые почти в два-четыре раза (или более) быстрее, чем их мобильные аналоги, что дает им явное преимущество в производительности по сравнению с мобильными процессорами.

** Эффект кэша ** Кэш играет важную роль в производительности процессора, чем сама скорость ядра. Кэш-память - это высокоскоростная оперативная память внутри процессора для уменьшения количества запросов к оперативной памяти. Кэши настольных компьютеров больше и быстрее (нет ограничений по размеру или мощности для настольных ПК), чем кеши мобильных устройств, что дает настольным компьютерам преимущество перед мобильными процессорами. Добавьте эффективность CISC, и настольные кэши имеют преимущество перед мобильными. Кеш рабочего стола размером 2 МБ превосходит мобильный кэш объемом 2 МБ просто по плотности команд (больше информации в том же пространстве). Кэши очень важны для определения производительности процессора. Процессор с большим быстрым кешем обгонит процессор с небольшим медленным кешем. Однако между скоростью и размером кэша существует компромисс, поэтому системы имеют уровни кэширования. По мере сокращения технологий кэши становятся намного быстрее и эффективнее. Конечно, архитектура кеша также играет очень важную роль в этом отношении. Сравнение кешей просто не так просто, но сравнение кеша НАМНОГО менее извращено, чем сравнение с использованием ядер или тактовых частот.

Таким образом, предполагая постоянное поколение, настольные процессоры почти всегда будут превосходить мобильные процессоры по сырой производительности, в то время как мобильные процессоры почти всегда потребляют меньше энергии, чтобы компенсировать их относительно низкую производительность.

Давайте использовать свободную аналогию, чтобы думать и понимать характеристики процессора.

Представьте, что процессор представляет собой завод по сборке автомобилей. Детали (данные) поступают, отправляются на конвейерные ленты, где они собираются. Наконец законченный автомобиль выкатывает другой конец (обработанные данные).

Простая группа деталей, например дверь, может продвинуться на один шаг, добавить новую деталь на следующем и т. Д. Один процесс может использоваться для более чем одной группы, поэтому, например, линия, которая делает сборку дверной ручки, будет проходить на ручке двери как к передней, так и к задней дверям. Более сложная группа, такая как движок, идет по более длинному конвейерному маршруту и ​​может сделать несколько шагов, чтобы собрать все части, больше, чем один шаг, чтобы сложить их в сложное расположение и т. Д. Таким образом, в вашем ЦП разные команды занимают разное количество тактовые циклы для завершения и использования различных частей ЦП, которые выделены для задачи (но могут использоваться как часть более чем одного типа команды).

тактовая частота может быть скоростью вашего конвейера. На каждом тике конвейер движется вперед к следующему шагу. Если конвейер работает быстрее, через него проходит больше автомобилей, но вы не можете сделать это быстрее, чем те задачи, которые требуются для выполнения (в ЦП ограничены электрические свойства транзистора).

Размер кристалла - это размер вашей фабрики (чипа). Чем больше, тем больше может происходить одновременно, и тем более можно сделать больше.

Величина fab - это насколько велики сборочные роботы / люди (транзисторы). Когда они меньше, вы можете поместиться больше в том же пространстве. Меньшие транзисторы могут работать быстрее и использовать меньше энергии / выделять меньше тепла.

TDP - это мощность, которую может использовать ваша фабрика при работе на полную мощность. В процессоре это важно, потому что оно показывает, сколько энергии процессор будет использовать при полной нагрузке, а также сколько тепла он будет генерировать. Вы можете видеть, что это только дает грубое указание на то, что что-то происходит, TDP не может использоваться в качестве какого-либо показателя производительности, потому что эффективность зависит от всех других переменных. Это на самом деле здравый смысл, потому что иначе как ваш ПК сегодня может быть в тысячи раз быстрее, чем тот, который был 5 или 10 лет назад, не потребляя в тысячи раз больше электроэнергии.

Когда я не могу оптимизировать или ускорить сборку, я могу просто запустить еще одну, это похоже на количество ядер . Таким же образом фабрика может использовать одни и те же пути доступа / ядра отсека доставки общего доступа процессора к памяти и т. Д.

Все это измеримо, но есть один фундаментальный фактор, который не так легко определить, архитектура . Мой автомобильный завод не может легко сделать грузовик, а тем более лодку. Сборочные линии настроены для одной вещи, и сделать другую все еще можно, но это означает перемещение деталей от одной линии к другой способом, который не оптимален, тратя много времени. Процессоры предназначены для конкретных задач, основной процессор в вашем ПК довольно обобщенный, но даже при этом имеет довольно специализированные оптимизации, такие как мультимедийные расширения. Один ЦП может выполнить команду за 2 шага, а другой должен разбить до 20 основных операций. Архитектура может быть самым важным фактором в определении производительности

Поэтому сравнивать даже очень похожие процессоры на одной платформе довольно сложно. AMD FX и Intel i7 лучше справляются с различными задачами для любых заданных часов или TDP. Процессор для мобильных ПК, такой как Atom, уже сложнее сравнить, процессор в вашем телефоне трудно сравнить между ARM Cortex и Qualcomm Snapdragon, не говоря уже о настольном процессоре.

Итак, в заключение, ни одна из этих характеристик не позволяет сравнивать производительность разных типов процессоров. Единственный способ - это взять тесты, основанные на конкретных задачах, которые вас интересуют, и запустить их для сравнения. (Принимая во внимание, что каждая платформа очень хороша в определенных, часто нет четкого «самого быстрого»)

Как утверждают другие, МГц и ГГц не следует использовать для сравнения процессоров друг с другом. Их можно использовать для сравнения процессоров с одной и той же архитектурой или семейством (вы можете сравнить i3 4000m с i3 4100m GHz, поскольку они используют одну и ту же архитектуру). Производительность процессора в современных процессорах зависит от таких факторов, как размер кристалла, архитектура, количество ядер и частота. Все эти факторы, принятые во внимание, могут позволить вам позиционировать процессоры с точки зрения производительности. Однако настольные и мобильные процессоры не следует сравнивать напрямую.

Потому что они разные на многих уровнях. У них разная архитектура, разный набор команд, мобильные процессоры гораздо меньше по размеру, и им приходится работать в разных условиях. Это означает, что энергопотребление и рабочие температуры также важны, поскольку они в основном используются в мобильных устройствах, которые имеют ограниченный запас энергии. Кроме того, ГГц в большинстве мобильных процессоров высокого класса - пустые значения. Вы не можете использовать их полный потенциал надолго (в большинстве случаев), потому что они имеют тенденцию к дросселированию (Nexsus 5 является отличным примером этого, он замечает Snapdragon 800, который дросселирует даже в тестах), а МГц и напряжение уменьшается, чтобы избежать повреждения чипа из-за перегрева.

Если вы действительно хотите сравнить их, самым надежным способом было бы использовать linpack (по сравнению с некоторыми глупыми мультиплатформенными тестами), обратитесь к этому сайту: Linpack Тем не менее это следует использовать в качестве ресурса для любопытства, а не в образовательных целях, поскольку большинство Надежный не означает быть надежным в целом.

Мой вопрос: означает ли это, что новый гаджет Samsung более мощный, чем мой рабочий стол?

Нет, и в течение многих лет этого не произойдет, поскольку мобильные процессоры все еще очень слабы по сравнению с настольными.

Мой вопрос: означает ли это, что новый гаджет Samsung более мощный, чем мой рабочий стол?

Является ли 2,7 ГГц тем же типом ГГц, что и для не мобильных устройств (масштабируется или сравнивается и т. Д.)?

Для ответа на этот вопрос я задам вопрос.

Будет ли двухъядерный процессор Intel с частотой 2,7 ГГц более мощным, чем процессор Intel Core I3 (2 ядра) на 2,7 ГГц.

абсолютно не на .....

Таким образом, в настольных процессорах есть много различий только в отношении кеша, размера, скорости, мощности, мощности, ядер и т. Д.

Следовательно, процессор для мобильных и настольных ПК также отличается ...

Настольные процессоры сделаны с учетом различных требований по сравнению с мобильными.

Когда процессоры работают, они генерируют тепло. Много тепла. Поскольку мобильные устройства значительно меньше компьютеров, тепло, выделяемое работающим мобильным процессором, часто усиливается и может серьезно повредить компоненты или даже расплавить их. Поэтому разработчики и разработчики устройств ограничивают или ограничивают скорость, с которой может работать мобильный процессор. Это означает, что если процессор перегревается, он ограничивает его скорость, что равносильно снижению производительности.

Из-за этого регулирования на многих телефонах процессор будет работать медленнее, чем заявленная скорость. Фактически заявленная скорость мобильных процессоров обычно максимальна. Сравните это с большинством компьютерных процессоров, где заявленная скорость обычно равна средней скорости работы, и вы начинаете понимать, почему компьютеры более мощные.

Источник

все ответы хорошие, но на вопрос нет ответа! почему казалось, что цикл настольных процессоров - это больше мощности, чем цикл мобильных процессоров? Ответ: настольный процессор использует больше транзистора, чем мобильный процессор Intel Core = 600000000 ~ 1200000000 Arm Base = 20000 ~ 40000

Почему ? Потому что процессор для настольных ПК обрабатывает больше инструкций, чем процессор для мобильных ПК. Поэтому: больше транзисторов = больше инструкций = больше производительности

ARM Cortex A7 (4 ядра с частотой 1,5 ГГц) = 2850 MIPS (миллион инструкций в секунду) = 2850000000 инструкций

AMD E-350 (двухъядерный с частотой 1,6 ГГц) = 10000 MIPS (миллион инструкций в секунду) = 10000000000 инструкций

Тяньхэ-1А (186 368 ядер при 2 ГГц) = 2 670 000 000 MIPS = 2670000000000000

Вы можете рассчитать инструкцию за цикл или ИПЦ для получения дополнительной помощи: http://meseec.ce.rit.edu/eecc550-winter2011/550-12-6-2011.pdf

и еще одно важное: мобильный процессор, такой как частота SnapDragon 801 Max, работает до 2,2 ГГц, эта средняя частота нестабильна при 2,2 ГГц, и он начал (500 МГц ~ 2,2 ГГц). Было принято решение HEAT OF CPU