Właśnie przeczytałem o nowym Samsungu Galaxy Note Edge z czterordzeniowym procesorem 2,7 GHz i 3 GB pamięci RAM.
Laptop, który kupiłem w zeszłym roku przez HP, ma 4 GB pamięci RAM i czterordzeniowy procesor 2,3 GHz, a mój iMac jest jeszcze starszy i ma 2,5 GHz i5.
Czy to oznacza, że nowy gadżet Samsunga ma większą moc niż mój pulpit?
Czy 2,7 GHz to ten sam rodzaj GHz co urządzenia inne niż mobilne (czy jest skalowany, porównywany itp.)?
Dlaczego, jeśli chodzi o moc, nowoczesne komputery nie mają dwóch z czterordzeniowych procesorów Samsung pracujących równolegle, wypychając moc przetwarzania 5,4 GHz dla ilości energii elektrycznej w postaci dwóch baterii Galaxy Note?
Odpowiedzi:
Powiedzmy wprost: MHz / GHz i liczba rdzeni nie są już wiarygodnym wskaźnikiem względnej wydajności dowolnych dwóch dowolnych procesorów.
Były to w najlepszym razie wątpliwe liczby, nawet w przeszłości, ale teraz, gdy mamy urządzenia mobilne, są to absolutnie straszne wskaźniki. Wyjaśnię, gdzie można je później wykorzystać w mojej odpowiedzi, ale na razie porozmawiajmy o innych czynnikach.
Dzisiaj najlepszymi liczbami do rozważenia przy porównywaniu procesorów są: Thermal Design Power (TDP) i Feature Fabrication Size , czyli „rozmiar fabryczny” (w nanometrach - nm ).
Zasadniczo: wraz ze wzrostem mocy obliczeniowej termicznej wzrasta „skala” procesora. Pomyśl o „skali” między rowerem, samochodem, ciężarówką, pociągiem i samolotem towarowym C-17. Wyższy TDP oznacza większą skalę. MHz może , ale nie musi, być wyższy, ale inne czynniki, takie jak złożoność mikroarchitektury, liczba rdzeni, wydajność predyktora gałęzi, ilość pamięci podręcznej, liczba potoków wykonawczych itp., Są zwykle wyższe w przypadku większych- procesory skalujące.
Teraz, gdy rozmiar bajeczny maleje , wzrasta „wydajność” procesora. Jeśli więc założymy, że dwa procesory są zaprojektowane dokładnie tak samo, z wyjątkiem tego, że jeden z nich jest skalowany do 14 nm, podczas gdy drugi ma 28 nm, procesor 14 nm będzie w stanie:
Ogólnie rzecz biorąc, gdy firmy takie jak Intel i producenci układów opartych na ARM (Samsung, Qualcomm itp.) Zmniejszają rozmiar fabryczny, mają również tendencję do nieco zwiększania wydajności. Utrudnia to dokładnie to, jaką efektywność energetyczną mogą zyskać, ale każdy lubi, aby ich rzeczy działały szybciej, więc projektują układy w „zrównoważony” sposób, aby uzyskać pewien wzrost wydajności energetycznej i pewien wzrost wydajności. Z drugiej strony, mogą utrzymywać procesor tak samo energochłonny jak poprzednia generacja, ale znacznie zwiększają wydajność ; lub, mogliby zachować procesor dokładnie z taką samą prędkością jak w poprzedniej generacji, ale zmniejszyć zużycie energii przez wielu .
Głównym punktem do rozważenia jest to, że obecna generacja procesorów tabletów i smartfonów ma TDP około 2 do 4 watów i fantastyczny rozmiar 28 nm. Dolnej półki procesor pulpit z 2012 roku TDP co najmniej 45 W i super wielkości 22 nm. Nawet jeśli System On Chip (SoC) tabletu był podłączony do źródła zasilania A / C, więc nie musi się martwić o zużycie energii (w celu oszczędzania baterii), czterordzeniowy SoC tabletu całkowicie straciłby każdy test porównawczy procesora do niskiej klasy „Core i3” z 2012 roku, dwurdzeniowego procesora działającego z być może niższym GHz.
Powody:
Jedna zgrabna analogia, o której właśnie pomyślałem: możesz pomyśleć o „MHz” procesora, jak miernik „RPM” w silniku spalinowym pojazdu. Jeśli zwiększę obroty silnika motocykla do 6000 obr./min, czy to oznacza, że może on pociągnąć więcej ładunku niż 16-cylindrowy główny napęd pociągu przy 1000 obr./min? Nie, oczywiście nie. Główny motorower ma moc od 2000 do 4000 koni mechanicznych ( przykład tutaj ), podczas gdy silnik motocykla ma moc około 100 do 200 koni mechanicznych ( tutaj przykład motocykla o największej mocy silnika, który kiedykolwiek osiągał tylko 200 KM).
TDP jest bliższy mocy niż MHz, ale nie do końca.
Kontrprzykładem jest porównanie czegoś takiego jak „Haswell” (4. generacji) procesor Intel Core i5 z 2014 roku z czymś w rodzaju wysokiej klasy procesora AMD. Te dwa procesory będą miały wysoką wydajność, ale procesor Intel zużyje o 50% mniej energii! Rzeczywiście, 55-watowy rdzeń i5 często przewyższa 105-watowy procesor AMD „Piledriver”. Głównym powodem jest to, że Intel ma znacznie bardziej zaawansowaną mikroarchitekturę, która odbiegła od AMD pod względem wydajności od początku istnienia marki „Core”. Intel również rozwija swój fantastyczny rozmiar znacznie szybciej niż AMD, pozostawiając AMD w tyle.
Procesory do komputerów stacjonarnych / laptopów są nieco podobne pod względem wydajności, dopóki nie przejdziesz do małych tabletów Intela, które mają podobną wydajność do mobilnych układów SoM ARM z powodu ograniczeń mocy. Ale dopóki procesory do komputerów stacjonarnych i laptopów „na pełną skalę” będą wprowadzać innowacje z roku na rok, co wydaje się prawdopodobne, że tak będzie, procesory tabletów ich nie wyprzedzą.
Na zakończenie stwierdzę, że MHz i liczba rdzeni nie są całkowicie bezużytecznymi danymi. Możesz użyć tych wskaźników, gdy porównujesz procesory, które:
Jeśli te stwierdzenia są prawdziwe w odniesieniu do dwóch dowolnych procesorów - na przykład Intel Xeon E3-1270v3 w porównaniu z Intel Xeon E3-1275v3 - to porównanie ich po prostu przez MHz i / lub liczbę rdzeni może dać ci wskazówkę co do różnicy pod względem wydajności, ale różnica będzie znacznie mniejsza niż można się spodziewać w przypadku większości obciążeń.
Oto mały wykres, który opracowałem w programie Excel, aby zademonstrować względne znaczenie niektórych typowych specyfikacji procesora (uwaga: „MHz” faktycznie odnosi się do „częstotliwości zegara”, ale się spieszyłem; „ISA” odnosi się do „Zestawu instrukcji” Architektura ”, tj. Rzeczywista konstrukcja procesora)
Uwaga: Liczby te są przybliżone / bazują na moich doświadczeniach, a nie na badaniach naukowych.
źródło
Hm .. To dobre pytanie.
Odpowiedź brzmi NIE, Samsung Galaxy najprawdopodobniej nie jest tak potężny jak komputer stacjonarny. Byłoby to oczywiste, gdybyś przeprowadził kompleksowy test porównawczy procesora.
Spróbuję ułożyć odpowiedź tak, jak ją widzę. Inni, bardziej doświadczeni członkowie prawdopodobnie dodadzą więcej szczegółów i wartości później.
Przede wszystkim ze względu na różnicę w architekturze procesorów procesory urządzeń mobilnych i procesory do komputerów stacjonarnych obsługują różne zestawy instrukcji. Jak zapewne się domyślacie, zestaw instrukcji jest większy dla komputerów PC.
Kolejną rzeczą jest fałszywa reklama. Szybkość reklamowaną dla procesora komputera jest często osiągana, a procesor może pracować z tą prędkością przez długi okres czasu. Jest to możliwe z powodu nadmiernego zasilania z sieci i przyzwoitego systemu chłodzenia, który pozwala na usunięcie ciepła z rdzenia. Nie dotyczy to urządzeń mobilnych. Podana prędkość jest maksymalną możliwą prędkością, ale jest znacznie wyższa niż średnia prędkość. Urządzenia mobilne często spowalniają procesor z powodu przegrzania i oszczędzania baterii.
I ostatnia, ale nie mniej ważna, to dostępność dodatkowych komponentów, takich jak pamięć główna (RAM), pamięć podręczna itp. Ilość pamięci RAM nie jest jedynym kryterium. Istnieje również szybkość zegara pamięci RAM, która określa, jak szybko można przechowywać i odzyskiwać dane w / z pamięci RAM. Parametry te różnią się także w zależności od urządzenia mobilnego i komputera.
Możesz wymyślić więcej różnic, ale główną przyczyną są wymagania dotyczące zużycia energii i wielkości. Komputery mogą sobie pozwolić na czerpanie większej mocy z sieci, a także mogą być większe, dzięki czemu zawsze będą zapewniać wyższą moc przetwarzania.
Do lektury polecam: Procesory: Komputer kontra telefon komórkowy
źródło
W rzeczywistości ocena MHz ma niewielkie znaczenie dla procesorów różnych producentów. Ma to tylko pewne znaczenie dla procesorów w dokładnie tej samej rodzinie. Podczas gdy procesory telefoniczne stają się dość szybkie i mogą równie dobrze pobić te stare Pentium 4, nadal nie można ich porównać do nawet niskiej klasy rdzenia i3.
Należy pamiętać, że istnieje wiele czynników, które wpływają na ogólną wydajność, a nie tylko na procesor. Na przykład,
Tak więc częstotliwość zegara lub częstotliwość MHz to tylko jedna z wielu różnych rzeczy, których możesz użyć do pomiaru wydajności. Procesor AMD to raczej inny czajnik ryb niż Intel lub ARM. Od dawna wiadomo, że procesor AMD przy 3GHz i ta sama liczba rdzeni nie działa tak dobrze, jak procesor Intel z taką samą liczbą rdzeni i podobną specyfikacją i oceną GHz.
Zauważysz również, że szybkość pamięci wpływa również na wydajność, a także pamięć podręczną. Zwracając uwagę, że procesory serwerowe mają duże pamięci podręczne L1 w porównaniu do odpowiedników na komputery stacjonarne i tych, które znajdziesz w telefonie. Dlatego spędzają mniej czasu na oczekiwaniu na dane niż procesor telefonu.
Powodem, dla którego dodałem zestaw instrukcji i optymalizację oprogramowania, jest to, że niektóre programy mogą algorytmy działać lepiej jeden chip niż drugi, ponieważ mogą korzystać ze specjalnych instrukcji, aby przyspieszyć niektóre operacje, które w innym przypadku mogłyby wymagać dziesiątek instrukcji. Nie należy tego lekceważyć.
Należy zauważyć, że TPD nie ma nic wspólnego z wydajnością. Identyczna kompilacja procesora z mniejszym procesem produkcyjnym, np. Przejście z 32 do 22 nm spowoduje na przykład niższy TDP w matrycy 22 nm w porównaniu z matrycą 32 nm. Ale czy wydajność spadła? nie, wręcz przeciwnie. Istnieją pomiary międzyplatformowe, które próbują ocenić względną wydajność, takie jak test porównawczy Linpack. Ale są to sztuczne miary i rzadko są wzorcami, które są dobrym wskaźnikiem wydajności dla konkretnego zastosowania.
źródło
Odpowiedź allquixotic bardzo dobrze przedstawia praktyczną stronę rzeczy. Myślę, że przydałoby się również krótkie omówienie specyfiki „zegara” i dlaczego wszystkie zegary nie są sobie równe . I chyba, że się mylę, powinno to dotyczyć wszystkich mikroprocesorów rzeczywistych lub teoretycznych.
5 GHz oznacza 5 miliardów cykli lub zegarów na sekundę. Ale to, co dzieje się w cyklu, nie jest reprezentowane w częstotliwości 5 GHz. Jeśli koło obraca się 25 razy na sekundę, jak daleko się porusza? Zależy to oczywiście od obwodu.
W przypadku procesora możliwa możliwa do uzyskania praca to cykle pomnożone przez pracę na cykl (minus ograniczenia i czasy oczekiwania).
Maksymalna ilość pracy wykonanej na cykl może być dowolną ilością (teoretycznie). Historycznie procesory zwiększały ilość pracy, jaką mogą wykonać w cyklu. Mogą to zrobić na wiele sposobów:
Te optymalizacje doprowadziły i stały się możliwe dzięki dodaniu sprzętu do rdzeni procesora . Niektóre operacje matematyczne stają się bardziej wydajne, gdy masz do nich specjalistyczny sprzęt. Na przykład praca z liczbami dziesiętnymi różni się od pracy z liczbami całkowitymi, dlatego współczesne procesory mają specjalną część każdego rdzenia, aby poradzić sobie z każdym rodzajem liczby.
Ponieważ rdzenie stały się skomplikowane, nie wszystkie części są używane w każdym cyklu, dlatego ostatnim trendem było wdrożenie pewnego rodzaju „hiperwątkowości”, która łączy dwie całkowicie oddzielne operacje w jeden cykl, ponieważ obie operacje wykorzystują głównie różne części rdzeń.
Jak widać, powoduje to, że częstotliwość procesora jest bardzo słabym wskaźnikiem wydajności. Z tego powodu testy porównawcze są stosowane w prawie każdym porównaniu między nimi, ponieważ obliczenie wydajności teoretycznej na cykl jest w najlepszym razie skomplikowanym bałaganem.
Podsumowanie
Ponieważ definicja „rdzenia” jest dowolna i różni się znacznie w zależności od procesora, ilość pracy wykonanej na cykl tego rdzenia jest również dowolna.
źródło
Istotne różnice między procesorami mobilnymi i stacjonarnymi to:
zużycie energii: Procesor mobilny musi być zasilany z małych akumulatorów o niskim napięciu i małej pojemności. Dlatego energooszczędność stanowi główny problem w zakresie wyników operacyjnych i oświadczeń marketingowych. W przypadku procesora stacjonarnego sprawność energetyczna jest niewielkim problemem. W segmencie gier na rynku efektywność energetyczna jest praktycznie nieistotna.
czynniki wymiaru fizycznego: Procesor mobilny musi być fizycznie mały i możliwie lekki. W przypadku procesora stacjonarnego rozmiar i waga są zasadniczo nieistotne i nie mają żadnych celów projektowych, z wyjątkiem być może problemów z produkcją i kosztami.
Rozszerzenie we / wy: Procesor mobilny jest przeznaczony do komputera jednopłytkowego z dobrze zdefiniowaną i ograniczoną liczbą urządzeń peryferyjnych, portów i zasadniczo bez możliwości rozszerzenia (tj. Bez magistrali PCIe). Nawet jego pojemność pamięci głównej może być ograniczona do kilku GiB, aby zminimalizować wymagania MMU. Z drugiej strony procesor stacjonarny musi mieć możliwość zainstalowania dużej pamięci głównej oraz możliwości rozszerzenia adapterów i urządzeń peryferyjnych za pomocą (szybkich) magistrali PCIe i USB.
Moc obliczeniowa procesora mobilnego jest poważnie ograniczona przez te cele projektowe. Na szczęście rozwija się technologia półprzewodników / procesorów, dzięki czemu najnowsze procesory mobilne mogą się korzystnie porównywać z mocą obliczeniową starszych procesorów do komputerów stacjonarnych.
Ale w danym momencie „najlepszy” procesor mobilny nie będzie pod względem obliczeniowym lepszy niż „najlepszy” procesor stacjonarny. W połączeniu z ograniczonym rozszerzeniem We / Wy, droższy procesor mobilny byłby prawdopodobnie używany tylko w samodzielnym, zintegrowanym systemie „stacjonarnym”.
Musisz zdefiniować „potężny” i wybrać dane. Prawie każdą pojedynczą metryką (którą lubią używać typy marketingowe) można manipulować w celu uzyskania fałszywych porównań. Wiadomo, że niektóre komputery zostały przeprojektowane wyłącznie w celu uzyskania dobrych wyników w określonych testach porównawczych (np. Pomiar FLOPS), podczas gdy ich ogólna wydajność może nie być lepsza niż u konkurencji. Pojedynczy metryczny taka prędkość zegara procesora (tj GHz) lub TDP lub fab rozmiar może stać się mniej istotne i nie porównywalny do oceny wydajności jak zmiany technologiczne .
źródło
Moc kontra wydajność Procesory mobilne muszą oszczędzać energię (jej dużo) i generować o wiele mniej ciepła niż procesory stacjonarne. Aby spełnić taki wymóg, procesory mobilne ZAWSZE stosują znacznie prostszą architekturę (ARM) niż procesory stacjonarne (x86 / AMD64 / x86_64) tej samej generacji. Rzeczywiście, najbardziej użyteczną miarą do porównania procesorów jest architektura bazowa. Wszystkie MHz, rozmiar funkcji i liczba rdzeni mogą być pomocne tylko wtedy, gdy porównujesz procesory z podobną lub pokrewną architekturą.
Architektura procesora / mikroarchitektura Architektura procesora decyduje o tym, jak wykonuje programy i jakich algorytmów używa do wykonywania obliczeń, a także o tym, jak uzyskuje dostęp do pamięci podręcznej i pamięci RAM. Architektura obejmuje również „język” (instrukcje), który procesor rozumie. Procesor stacjonarny rozumie, że język jest znacznie bardziej złożony niż to, co może zrozumieć procesor mobilny. Procesory stacjonarne rozumieją złożony język x86 / x86_64, podczas gdy procesory mobilne rozumieją język ARM32 / 64 / Thumb2, który jest o wiele prostszy, dlatego wymaga więcej „słów” do opisania algorytmu i jest nieefektywny pod względem wielkości w porównaniu do x86. Powodem, dla którego mobilne układy scalone rozumieją prosty język, jest ograniczenie powierzchni i mocy tranzystorów, które mogą do niego wejść.
Typowy procesor stacjonarny może wykonywać ponad 8 instrukcji CISC (złożonych) równolegle i poza kolejnością, aby zaoferować wysoką wydajność kosztem zwiększonego rozproszenia mocy, podczas gdy procesor mobilny może wykonać tylko 2 instrukcje RISC (proste) poza z rzędu w celu oszczędzania energii. Procesory do komputerów stacjonarnych mają znacznie więcej pamięci podręcznej (6 MB +) niż urządzenia mobilne (1 MB), co zapewnia znaczny wzrost wydajności. Co więcej, architektury CISC (Intel x86_64 stosowane w komputerach stacjonarnych i laptopach) oferują wysoką gęstość kodu, pozwalając na spakowanie większej ilości informacji w mniejszej przestrzeni, podczas gdy architektury RISC (ARM64 używane w telefonach komórkowych) używają nieskompresowanych instrukcji, które zwykle wywierają większy nacisk na pamięć przepustowość, ponieważ potrzeba więcej miejsca, aby przekazać to samo znaczenie.
Zasadniczo architektury pulpitu są zorientowane na wydajność. Na przykład operacja SIMD na nowoczesnym procesorze Intel (stacjonarnym) zajmuje tylko 25% czasu, jaki zajmuje typowy procesor ARM (mobilny), ponieważ komputery stacjonarne mogą włożyć więcej tranzystorów do procesora, ponieważ obszar i moc nie są ograniczone .
Wpływ wielkości funkcji Zasadniczo, jeśli procesor architektury A jest przeniesiony do niższej technologii (powiedzmy od 22 nm do 12 nm), jego wydajność poprawia się, a zużycie energii zmniejsza się z powodu poprawy wydajności i wydajności tranzystora. Tak więc na przykład typowy ARM Cortex A-5 wyprodukowany przy 12 nm będzie oferował wyższą wydajność i będzie działał chłodniej niż ARM Cortex A-5 wyprodukowany przy 28 nm. Jednak ARM Cortex A-15 (lepsza mikro-architektura niż A-5) wyprodukowany przy 32 nm będzie działał znacznie szybciej niż A-5 przy 12 nm (choć zużyje więcej mocy). Tak więc, chociaż rozmiar cechy jest ważną miarą, niejako traci ważność podczas porównywania różnych mikroarchitektur / architektur, szczególnie gdy jedna jest znacznie lepsza od drugiej.
Wpływ rdzeni Nie daj się zwieść liczbie rdzeni. Są strasznymi wskaźnikami wydajności procesora. Porównywanie procesorów na podstawie liczby rdzeni jest przydatne tylko wtedy, gdy mają one tę samą mikroarchitekturę. Oczywiście, szybsza mikroarchitektura z większą liczbą rdzeni bije wolniejszy mikro-łuk z mniejszą liczbą rdzeni. Jednak powolny czterordzeniowy procesor najprawdopodobniej zapewni gorszą wydajność niż wysokowydajny dwurdzeniowy procesor. Słaby czterordzeniowy rdzeń może być dobry w obsłudze 4 prostych zadań w czasie T, podczas gdy silny (4x szybszy na rdzeń) podwójny rdzeń może być w stanie obsłużyć 4 proste zadania w połowie przedziału czasowego (T / 2), ponieważ powinien być w stanie przetwarzaj 2 z nich w T / 4 inne 2 dla pozostałych T / 4 (T / 4 + T / 4 = T / 2). Uważaj również na rdzenie quasi-okta (większość telefonów komórkowych jest quasi-w tym sensie, że tylko 4 rdzenie mogą być aktywne w dowolnym momencie w celu oszczędzania energii).
Wpływ częstotliwości zegara Zależy to w dużej mierze od mikro-architektury procesora.
Aby to zilustrować, rozważ następujący problem: 3 * 3.
Powiedz procesor A przekształca problem na 3 + 3 + 3 i zajmuje 3 cykle zegara, aby wykonać problem, podczas gdy procesor B wykonuje bezpośrednio 3 * 3 za pomocą tabeli przeglądowej i daje wynik w 1 cyklu zegara. Jeśli producent A twierdzi, że częstotliwość procesora (cykl zegara) wynosi 1 GHz, podczas gdy B twierdzi, że jest to 500 MHz, B jest szybszy niż A, ponieważ A zajmuje 3ns, aby ukończyć 3 * 3, podczas gdy B zajmuje tylko 2ns (B jest o 33% szybszy niż A, mimo że B pracuje z 50% wolniejszym zegarem). Tak więc prędkości zegara są dobrym porównaniem tylko przy porównywaniu podobnych mikroarchitektur. Lepszy uarch o niższej częstotliwości zegara może pobić starszy uarch o znacznie większej częstotliwości zegara. Również niskie częstotliwości taktowania oszczędzają energię. Wysokowydajny uarch przy wyższej częstotliwości zegara z pewnością pokona gorzej działający uarch z podobną lub niższą częstotliwością zegara (czasem także wyższą). Tak więc szybkość zegara wcale nie jest dobrą miarą wydajności procesora, podobnie jak liczba rdzeni. Należy pamiętać, że procesory mobilne implementują prostsze i wolniejsze algorytmy obliczeniowe niż procesory stacjonarne w celu oszczędzania energii i powierzchni. Procesory stacjonarne często zawierają algorytmy, które są prawie dwa do czterech razy (lub więcej) tak szybkie, jak ich mobilne odpowiedniki, co daje im wyraźną przewagę pod względem wydajności w stosunku do procesorów mobilnych.
** Efekt pamięci podręcznej ** Pamięć podręczna odgrywa większą rolę w wydajności procesora niż sama szybkość rdzenia. Pamięć podręczna to szybka pamięć RAM wewnątrz procesora w celu zmniejszenia liczby żądań do pamięci RAM. Pamięci podręczne na komputery stacjonarne są większe i szybsze (nie ma ograniczeń co do wielkości ani mocy komputerów stacjonarnych) niż pamięci podręczne na komputerach stacjonarnych, co daje komputerom przewagę nad mobilnymi procesorami. Dodaj wydajność CISC, a pamięci podręczne na komputery stacjonarne mają przewagę nad mobilnymi pamięciami podręcznymi. 2 MB pamięci podręcznej na pulpicie pokonuje 2 MB mobilnej pamięci podręcznej po prostu przez gęstość instrukcji (więcej informacji w tym samym miejscu). Pamięci podręczne są bardzo ważne przy określaniu wydajności procesora. Procesor z dużą szybką pamięcią podręczną przewyższy procesor z małą wolną pamięcią podręczną. Istnieje jednak kompromis między szybkością i wielkością pamięci podręcznej, dlatego systemy mają poziomy pamięci podręcznej. W miarę kurczenia się technologii pamięci podręczne stają się znacznie szybsze i bardziej wydajne. Oczywiście architektura pamięci podręcznej również odgrywa w tym względzie bardzo ważną rolę. Porównywanie pamięci podręcznych po prostu nie jest takie proste, ale porównania pamięci podręcznej są o wiele mniej perwersyjne niż porównania z rdzeniami lub częstotliwościami zegara.
Tak więc, zakładając stałą generację, procesory stacjonarne prawie zawsze przewyższają procesory mobilne pod względem surowej wydajności, podczas gdy procesory mobilne prawie zawsze zużywają mniej energii, aby zrekompensować ich stosunkowo niską wydajność.
źródło
Użyjmy luźnej analogii, aby wymyślić i zrozumieć cechy procesora.
Wyobraź sobie, że procesor to fabrycznie montowany samochód. Części (dane) wchodzą, są wysyłane na przenośniki taśmowe, gdzie są montowane. Wreszcie gotowy samochód wprowadza drugi koniec (przetworzone dane).
Prosta grupa części, takich jak drzwi, może przejść do przodu o jeden krok, dodać nową część do następnego i tak dalej. Jeden proces może być zastosowany dla więcej niż jednej grupy, na przykład linia, która powoduje, że zespół klamki drzwi przechodzi na klamkę drzwi przednich i tylnych. Bardziej złożona grupa, taka jak silnik, idzie na dłuższą trasę przenośnika i może podjąć kilka kroków, aby zebrać wszystkie części, więcej niż jeden krok, aby umieścić je w złożonym układzie, itp. Tak więc w twoim CPU różne polecenia wymagają różnej liczby cykli zegara, aby ukończyć i użyć różnych części procesora, które są dedykowane do zadania (ale mogą być użyte jako część więcej niż jednego rodzaju polecenia).
prędkość zegara może być prędkością twojego przenośnika. Z każdym tikiem przenośnik przesuwa się do następnego kroku. Szybsze uruchomienie przenośnika powoduje zwiększenie liczby samochodów, ale nie można tego zrobić szybciej niż zadania do wykonania (w CPU limitem są właściwości elektryczne tranzystora)
die rozmiar jest wielkością fabryki (chip). Większy może mieć więcej akcji naraz, dzięki czemu możesz zrobić więcej.
Fab wielkość to, jak duże są roboty montażowe / ludzie (tranzystory). Gdy są mniejsze, możesz zmieścić więcej w tej samej przestrzeni. Mniejsze tranzystory mogą działać szybciej i zużywają mniej energii / wydzielają mniej ciepła.
TDP to moc, jaką może zużyć Twoja fabryka, pracując z pełną wydajnością. W procesorze jest to ważne, ponieważ wskazuje, ile mocy procesor zużyje przy pełnym wykorzystaniu, ale także ile ciepła wytworzy. Widać, że to tylko przybliżone wskazanie, że coś się dzieje, TDP nie może być używany jako wskaźnik wydajności, ponieważ wydajność zależy od wszystkich innych zmiennych. Jest to naprawdę zdrowy rozsądek, ponieważ w przeciwnym razie twój komputer może być tysiące razy szybszy niż jeden sprzed 5 lub 10 lat temu bez zużywania tysiące razy więcej prądu.
Kiedy nie mogę zoptymalizować ani przyspieszyć mojej linii montażowej, mogę po prostu uruchomić kolejną linię, to jest tak jak w przypadku liczby rdzeni . W ten sam sposób fabryka może współużytkować te same drogi dojazdowe / rdzenie pola dostawy procesora współużytkować dostęp do pamięci itp.
Wszystkie są mierzalne, ale pozostaje jeden fundamentalny czynnik, który nie jest tak łatwy do określenia, architektura . Moja fabryka samochodów nie może łatwo wyprodukować ciężarówki, a tym bardziej łodzi. Linie montażowe są skonfigurowane do jednej rzeczy, a wykonanie innej może być nadal wykonane, ale oznacza przenoszenie części z jednej linii do drugiej w sposób, który nie jest optymalny, marnując dużo czasu. Procesory są przeznaczone do określonych zadań, główny procesor komputera jest dość ogólny, ale mimo to ma dość wyspecjalizowane optymalizacje, takie jak rozszerzenia multimedialne. Jeden procesor może być w stanie wykonać polecenie w 2 krokach, które inny musi podzielić na 20 podstawowych operacji. Architektura może być najważniejszym czynnikiem determinującym wydajność
Porównywanie nawet bardzo podobnych procesorów na tej samej platformie jest dość trudne. AMD FX i Intel i7 są lepsze w różnych zadaniach dla dowolnego zegara lub TDP. Procesor mobilny na PC, taki jak Atom, jest jeszcze trudniejszy do porównania, procesor w twoim telefonie jest trudny do porównania pomiędzy korą ARM i Qualcomm Snapdragon, a tym bardziej procesorem stacjonarnym.
Podsumowując, żadna z tych statystyk nie pozwala na porównanie wydajności różnych typów procesorów. Jedynym sposobem jest pobranie testów porównawczych w oparciu o konkretne zadania, które Cię dotyczą, i uruchomienie ich na każdym z nich w celu porównania. (Pamiętając, że każda platforma jest bardzo dobra w określonych, często nie ma wyraźnego „najszybszego”)
źródło
Jak powiedzieli inni, MHz i GHz nie powinny być wykorzystywane do porównywania procesorów ze sobą. Można ich używać do porównywania procesorów o tej samej architekturze lub rodzinie (można faktycznie porównać i3 4000m z i3 4100m GHz, ponieważ dzielą tę samą architekturę). Wydajność procesora w nowoczesnych procesorach jest średnią z czynników takich jak rozmiar matrycy, architektura, liczba rdzeni i częstotliwość. Wszystkie te czynniki brane pod uwagę razem pozwalają na ustawienie procesorów pod względem wydajności. Procesorów stacjonarnych i mobilnych nie należy jednak porównywać bezpośrednio.
Ponieważ różnią się na wielu poziomach. Mają inną architekturę, inny zestaw instrukcji, procesory mobilne są znacznie mniejsze i muszą działać w różnych okolicznościach. Co oznacza, że zużycie energii i temperatury pracy są również ważne, ponieważ są one stosowane głównie w urządzeniach mobilnych, które mają ograniczone dostawy energii. Również GHz w większości zaawansowanych procesorów mobilnych są pustymi wartościami. Nie możesz wykorzystać ich pełnego potencjału przez długi czas (w większości przypadków), ponieważ mają tendencję do dławienia (Nexsus 5 jest świetnym tego przykładem, dostrzega Snapdragon 800, który dławi się nawet w testach porównawczych), a MHz i napięcie są zmniejsza się, aby uchronić układ przed uszkodzeniem z powodu przegrzania.
Jeśli naprawdę chcesz je porównać, najbardziej niezawodnym sposobem byłoby użycie linpacka (w porównaniu z niektórymi głupimi wieloplatformowymi testami porównawczymi), zapoznaj się z tą witryną: Linpack Nadal powinien być używany jako źródło czystej ciekawości, a nie celów edukacyjnych, ponieważ jest najbardziej rzetelny nie oznacza ogólnie rzetelności.
Nie i prawdopodobnie nie potrwa to wiele lat, ponieważ procesory mobilne są nadal bardzo słabe w porównaniu do komputerów stacjonarnych.
źródło
Aby uzyskać odpowiedź na to pytanie, zadam pytanie.
Czy dwurdzeniowy procesor Intel z 2,7 GHz jest mocniejszy niż procesor Intel Core I3 (2 rdzenie) 2,7 GHz.
absolutnie nie na ..... !!!
Tak więc istnieje wiele różnic w procesorach pulpitu tylko w odniesieniu do pamięci podręcznej, rozmiaru, prędkości, ciepła, mocy, rdzeni itp.
Dlatego procesory mobilne i stacjonarne również różnią się ...
Procesory do komputerów stacjonarnych są tworzone z uwzględnieniem różnych wymagań w porównaniu z urządzeniami mobilnymi.
źródło
Źródło
źródło
cała odpowiedź jest dobra, ale na pytanie nie ma odpowiedzi! dlaczego wydawało się, że cykl procesora na pulpicie ma więcej mocy niż cykl procesora na urządzeniu mobilnym? Odpowiedź brzmi: Komputer stacjonarny używa więcej tranzystora niż procesor mobilny Intel Core = 600000000 ~ 1200000000 Podstawa ramienia = 20000 ~ 40000
dlaczego ? Ponieważ komputer stacjonarny przetwarza więcej instrukcji niż procesor mobilny Dlatego: Więcej tranzystorów = więcej instrukcji = większa wydajność
ARM Cortex A7 (4 rdzenie przy 1,5 GHz) = 2850 MIPS (milion instrukcji na sekundę) = 2850000000 instrukcji
AMD E-350 (dwurdzeniowy przy 1,6 GHz) = 10000 MIPS (milion instrukcji na sekundę) = 10000000000 instrukcji
Tianhe-1A (186 368 rdzeni przy 2 GHz) = 2670 000 000 MIPS = 2670000000000000
Możesz uzyskać instrukcje dotyczące cyklu lub CPI, aby uzyskać dodatkową pomoc: http://meseec.ce.rit.edu/eecc550-winter2011/550-12-6-2011.pdf
i Kolejna ważna rzecz: Mobilna jednostka centralna, taka jak SnapDragon 801 Max, ma częstotliwość DO 2,2 GHZ, ta średnia częstotliwość nie jest stabilna przy 2,2 GHZ i zaczęła się (500 MHz ~ 2,2 Ghz)
źródło