Mózg i serce smartfona

Granica możliwości

Na ośmiu rdzeniach plany producentów się nie kończą. MediaTek Helio X20, który ma trafić do pierwszych urządzeń w ciągu najbliższych miesięcy, jest wyposażony w aż dziesięć rdzeni. Dwa z nich to wydajne układy Cortex-A72 (zastąpią one rdzenie Cortex-A57), kolejne cztery to energooszczędne rdzenie Cortex-A53 o częstotliwości taktowania 2 GHz, zaś cztery ostatnie to najbardziej energooszczędne modele Cortex-A53 o taktowaniu obniżonym do 1,4 GHz. MediaTek twierdzi, że taka konfiguracja rdzeni pozwoli uzyskać wysoką wydajność i dużą oszczędność energii. Można jednak podejrzewać, że różnicę między Helio X20 i tańszymi procesorami czterordzeniowymi będzie widać tylko w testach syntetycznych, a nie w codziennym użytkowaniu.

Są też producenci, dla których dokładanie rdzeni nie jest priorytetem. Jednym z nich jest Nvidia, która w 2014 roku wypuściła na rynek układ Tegra K1. Jego pierwsza wersja miała pięć rdzeni Cortex-A15, w tym jeden odpowiedzialny za mało wymagające zadania. Kilka miesięcy później firma zaprezentowała układ Tegra K1 wyposażony w tylko dwa autorskie rdzenie Denver. Rdzenie te okazały się o wiele szybsze od poprzedniej wersji chipu i zdecydowanej większości wielordzeniowych układów dostępnych na rynku.

Nanoróżnice

Oprócz jakości i liczby rdzeni na możliwości procesora duży wpływ ma proces technologiczny, w którym został wykonany. W bardzo dużym uproszczeniu można powiedzieć, że nazwa procesu technologicznego, np. 14 nm, określa wielkość tranzystorów w procesorze. Im mniejsze są tranzystory, tym mniej ciepła wydziela procesor i tym wyższa jest jego energooszczędność.

O znaczeniu procesu technologicznego można się przekonać, porównując dwa na pierwszy rzut oka bardzo podobne układy. Pierwszym jest Samsung Exynos 7420 zastosowany w Samsungu Galaxy S6, drugi to Qualcomm Snapdragon 810 znany z innych topowych smartfonów, np. HTC One M9 czy Sony Xperii Z3+. Oba chipy zostały wyposażone w łącznie osiem rdzeni: cztery Cortex-A53 i cztery Cortex-A57. Procesory różni jednak proces technologiczny. Układ Samsunga został wykonany w nowoczesnym 14-nanometrowym procesie produkcyjnym, zaś Qualcomma – w starszej technologii 20-nanometrowej. W praktyce okazało się, że Qualcomm Snapdragon 810 w obudowie HTC One M9 nagrzewa się tak mocno, że uniemożliwia pracę smartfona. Tajwańska firma „rozwiązała” problem, wyłączając najmocniejsze rdzenie i wszystkie obliczenia przenosząc na rdzenie o niskim zużyciu energii. Wydajna część procesora uruchamia się tylko po włączeniu aplikacji testowych. Niestety HTC nie poinformowało użytkowników, że ich smartfony wykorzystują tylko nieco ponad połowę swojego potencjału.

Z podobnym problemem borykało się też Sony. Xperia Z3+ przed otrzymaniem stosownej aktualizacji samoczynnie się wyłączała. Natomiast z procesorem Samsunga nie było podobnych problemów – układ działał stabilnie, a telefon nie przegrzewał się nawet w niesprzyjających warunkach.

Układ graficzny

Osoby zamierzające uruchamiać na swoim smartfonie lub tablecie gry powinny zwrócić uwagę na model układu graficznego (GPU). W procesorach mobilnych ten element jest zintegrowany z procesorem głównym, więc nie można mówić o pełnej swobodzie wyboru GPU. Wydajność układu graficznego rośnie wraz z wydajnością CPU – lepsze procesory wyposażone są w lepszą grafikę. Nie istnieją jednak procesory mobilne stworzone wyłącznie z myślą o grach. Wyjątkiem są produkty firmy Nvidia, np. wspomniany już chip Tegra K1. Mimo upływu ponad roku od premiery układ oferuje praktycznie najwyższą wydajność w grach. Jest to zasługa procesora graficznego zbudowanego w oparciu o architekturę Kepler, która całkiem niedawno była stosowana w kartach graficznych GeForce. Na rynku niebawem pojawią się też pierwsze urządzenia z następcą, układem Nvidia Tegra X1. Chip ten jest wyposażony w jeszcze wydajniejszy układ graficzny zbudowany w oparciu o architekturę Maxwell, z której korzystają najnowsze karty graficzne GeForce.

Większą wydajnością w grach cechują się też urządzenia wyposażone w mniej szczegółowe wyświetlacze. Mniej pikseli wyświetlanych na ekranie wymaga mniej mocy obliczeniowej, dlatego zamiast wierzyć w magię cyfr lepiej jest iść za głosem rozsądku. W przypadku smartfona z ekranem mniejszym niż 5 cali rozdzielczość 1280 na 720 punktów będzie odpowiednia. Z kolei w przypadku większych urządzeń absolutnie wystarczająca okaże się rozdzielczość 1920 na 1080 pikseli.

Najbliższa przyszłość

W pierwszych miesiącach bieżącego roku na rynku pojawi się wiele interesujących układów. Najciekawszy z nich to Samsung Exynos 8890, który najprawdopodobniej będzie napędzał Samsunga Galaxy S7. Ma on być o aż 30 proc. wydajniejszy od Exynosa 7420 zastosowanego w Samsungu Galaxy S6. Będzie wyposażony w cztery autorskie rdzenie Mongoose M1 i cztery Cortex-A53.

Interesująco prezentuje się Huawei Kirin 950. Na jego specyfikację składają po cztery rdzenie Cortex-A72 oraz Cortex-A53. Z tego typu podzespołów nie zamierza korzystać Qualcomm, który już zaprezentował Snapdragona 820 wyposażonego w cztery autorskie rdzenie Kryo. Układ ten został wykonany w 14-nanometrowym procesie technologicznym.

​​​​​