На что влияет тактовая частота процессора мобильных устройств

Любому владельцу смартфона хочется оценить, насколько крут его гаджет. Кому-то для этого достаточно цены, а кто-то хочет представить всё в цифрах, и в ход идут другие параметры.


Некоторые меряют производительность количеством ядер, другим милее частота.

Постараемся разобраться, на что же в действительности влияет тактовая частота чипсета смартфона, и можно ли ее учитывать, как некий абсолютный показатель производительности.

Что это такое вообще

Любой процессор, исполняющий программу, делает это синхронно. Чтобы согласовать операции, необходим регулярный сигнал, обеспечиваемый задающим генератором. Вот его частота и называется тактовой.

Неверно считать, что один такт эквивалентен выполнению одной команды. В действительности этот процесс может занимать как долю такта, так и растягиваться на несколько. Это определяется системой команд, а та, в свою очередь, зависит от архитектуры процессора.


И хотя в чипсетах всех смартфонов и большинства планшетов используется единственная архитектура ARM, не следует забывать, что она может быть разных поколений.

Корректно ли сравнивать частоты различных чипсетов?

Возможно, когда-то это и имело смыл. Но еще во времена одноядерных процессоров производительность чипов AMD в большинстве типов задач была несколько ниже, чем у Intel, имевших одинаковую с ними частоту. В случае чипсетов мобильных устройств всё еще более запутанно.


Сравнивать частоты процессоров x86 и ARM вообще не имеет смысла: архитектура ARM заведомо менее производительна, поскольку при ее создании упор делался на энергосбережение.

С тем же успехом можно проводить сравнение продуктивности CPU и видеокарты. Если же говорить о сравнениях между ARM процессорами, то следует понимать несколько вещей.


Различные типы ядер, используемых производителями SoC, могут иметь разную продуктивность при одинаковой частоте. И здесь многое зависит не только от поколения (хотя и оно тоже критично, сравнивать Cortex-A7 с A72 просто смешно), но и в их назначении.

Технология ARM big.LITTLE предусматривает использование в одном чипсете двух кластеров ядер, один из которых характеризуется высокой производительностью, а второй – повышенной экономичностью. При этом тактовая частота у них может быть (а может и не быть) одинаковой.


Так что в лучшем случае можно сравнивать частоты чипсетов, имеющие один и тот же тип ядер. К примеру, сравнение SoC, построенной на Cortex-A53 с чипсетом на Cortex-A72 будет уже некорректным.

Почему может изменяться тактовая частота

Нельзя забывать и о том, что частота не является абсолютной величиной. В чипсетах смартфонов она достаточно часто меняется. Одной из причин может стать переключение между кластерами ядер в соответствии всё с той же технологией big.LITTLE.

Если задача не требует высокой производительности, система переключится на ядра с меньшей тактовой. Напротив, если будет запущено ресурсоемкое приложение, в дело вступят более высокочастотные.

Вторая причина именуется троттлинг, и она напрямую связана с температурой устройства. При повышении температуры микросхемы включается алгоритм, понижающий частоту, причем не скачкообразно, а в соответствии с графиком изменения самой температуры.

Легко понять, что заявленная производителем SoC максимальная частота имеет мало общего с реальной, которая на самом деле будет иметь место при пользовании гаджетом.

Итог

Как легко можно видеть, в качестве некоего абсолютного показателя продуктивности процессора тактовая частота подходит столь же плохо, как и количество его ядер.

Количественное сравнение чипсетов одного класса и поколения вообще не слишком оправдано: слишком много зависит от аппаратного «обрамления» и программного обеспечения.


Дополнительных факторов, воздействующих на результат оценки, настолько много, что говорить о чем-то можно разве что на уровне: « 1 ГГц – это мало, 3 ГГц – это много».

По большей части использование этой величины в спецификациях мобильных устройств носит маркетинговый характер, рассчитанный на не слишком искушенного покупателя.

Гораздо разумнее при выборе устройства пользоваться интегральными тестами-бенчмарками наподобие AnTuTu.


Они тоже не являются истиной в последней инстанции, но хотя бы позволяют получить несколько более актуальную картину продуктивности гаджета при выполнении тех или иных задач.

Если же говорить о сравнении процессоров различных платформ на основе их рабочей частоты – то это вообще полный нонсенс.