Jargon Buster: Der Leitfaden zum Verständnis mobiler Prozessoren

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Es gibt so viele neue Smartphones und Tablets auf dem Markt, und jedes behauptet, es sei schneller, leistungsfähiger und habe eine bessere Akkulaufzeit als seine Konkurrenten.

Ein Großteil der Aufmerksamkeit fällt auf den Prozessor, der immer mehr Kerne, Gigahertz und Bits auf Sie wirft, um seine Leistungsfähigkeit zu demonstrieren.

Aber wissen Sie wirklich, was das alles bedeutet? In diesem Handbuch wird der Jargon durchgeschnitten, um zu erklären, was Sie über Smartphone-Prozessoren wissen müssen.

Einführung in das System On A Chip (SoC)

Wenn wir über mobile Prozessoren sprechen, müssen wir uns zunächst darüber im Klaren sein, was genau wir unter „Prozessor“ verstehen.

In Desktop-PC und Laptop-Spezifikationen Was steckt in Ihrem Laptop?Sie benutzen wahrscheinlich manchmal einen Laptop. Vielleicht lesen Sie dies gerade von einem. Weiterlesen Der Begriff Prozessor bezieht sich tendenziell speziell auf die CPU, die Zentraleinheit, das Element, das dem Computer die Gehirnleistung liefert.

In mobilen Begriffen bezieht sich „Prozessor“ häufiger auf das System on a Chip (SoC).

Der SoC ist ein einzelner Chip, der ungefähr so ​​groß ist wie eine Desktop-CPU und die meisten Schlüsselkomponenten enthält, die für die Funktion eines Geräts erforderlich sind.

Dazu gehören die CPU sowie die GPU (die Grafikverarbeitungseinheit, die sich normalerweise auf einer separaten Einheit befindet Grafikkarte in einem PC Werden die neuen Maxwell-GPUs von NVIDIA das PC-Gaming revolutionieren? Weiterlesen ) und verschiedene Radios und Sensoren für Dinge wie Wi-Fi, Bluetooth, GPS und sogar Mobilfunkdaten.

Der SoC bestimmt auch bestimmte Funktionen, die ein Gerät unterstützen kann, z. B. die Auflösung von Bildern, die die Kamera aufnehmen kann, oder ob 4K-Videos aufgezeichnet oder abgespielt werden können.

Die Hauptvorteile eines SoC sind seine Größe, sein geringerer Stromverbrauch und seine geringeren Wärmeemissionen.

Apples A8, Qualcomms Löwenmaul 810 und Samsung Exynos Der Bereich, auf den wir später noch eingehen werden, ist ein Beispiel für SoCs, aber alle werden häufig als Prozessor ihres Geräts bezeichnet.

Prozessorspezifikationen lesen

Wie lesen Sie die Prozessorspezifikationen für ein Gerät? Das iPhone 6 Spezifikationen Sollten Sie das größere iPhone 6 Plus kaufen?Der Begriff "Phablet" bezieht sich sehr stark auf das kürzlich angekündigte iPhone 6 Plus von Apple, aber es steckt mehr dahinter als nur ein größerer Bildschirm. Weiterlesen umfassen:

• Apple A8
• Dual-Core-1,4-GHz-Zyklon, 64-Bit, ARM v8-basiert
• PowerVR GX6450

Dies zeigt uns, dass der SoC der A8 von Apple ist, den das Unternehmen entwickelt hat. Die CPU ist Dual-Core (dh es gibt zwei Prozessoreinheiten), die mit 1,4 GHz getaktet sind. Cyclone ist der Name von Apple für die CPU.

Die CPU ist ebenfalls 64-Bit und basiert auf der ARM v8-Architektur. Die GPU basiert auf dem PowerVR GX6450 von Phantasie.

Die technischen Daten für das HTC One M8 umfassen:

• Qualcomm Snapdragon 801
• Quad-Core 2,3 GHz, 32 Bit
• Krait 400
• Adreno 330

Hier verwendet HTC einen Snapdragon SoC von Qualcomm. 801 heißt das Modell - ab Anfang 2015 war der 810 das Flaggschiff der Baureihe.

Die CPU ist Quad-Core, mit 2,3 GHz getaktet. Mit doppelt so vielen Kernen und mehr als 50% zusätzlicher Taktrate ist die CPU scheint deutlich leistungsfähiger zu sein als das iPhone 6, aber wie wir sehen werden, ist dies nicht unbedingt das Fall.

Krait 400 ist der Name der CPU und basiert ebenfalls auf der ARM-Architektur. Die Grafik wird von der Adreno 330-GPU angetrieben, die Teil des Snapdragon SoC ist.

Prozessorarchitektur

In beiden Beispielen basieren die CPUs auf der ARM-Architektur.

Dies wird erstellt von ARM Holdings und enthält einen Befehlssatz, der die Funktionsweise der CPU steuert. Dies ist an die verschiedenen SoC-Hersteller lizenziert, die es in ihre Produkte integrieren.

ARM dominiert seit vielen Jahren den mobilen Bereich, vor allem dank des geringeren Stromverbrauchs seiner Prozessoren (und verbesserte Akkulaufzeit 10 bewährte und getestete Tipps zur Verlängerung der Akkulaufzeit unter AndroidLeiden Sie unter einer schlechten Akkulaufzeit unter Android? Befolgen Sie diese Tipps, um mehr Saft aus dem Akku Ihres Android-Geräts zu holen. Weiterlesen ) im Vergleich zur Opposition. Intel hat in den letzten Jahren versucht, mit dem auf dem Desktop beliebten x86, jedoch mit begrenztem Erfolg, in die Märkte einzudringen.

Der Versuch, die Details der ARM-Architektur zu verstehen, hat für den Verbraucher nur einen geringen Nutzen als zu wissen, dass die neueste Version besser (d. h. schneller und energieeffizienter) ist als die letzte ein. Beispielsweise ist das im A8 von Apple verwendete ARM v8 im Gegensatz zum im HTC One verwendeten v7 64-Bit.

Kerne gegen Taktrate

Was tut Einen Verbrauchernutzen haben die Kerne und Taktraten eines Prozessors Was ist Übertakten und wie kann es Ihrem PC, Tablet und Telefon helfen? [MakeUseOf Explains]Vorausgesetzt, Sie haben Hardware von einem Hersteller, der diese Prinzipien versteht, können Sie viel tun, um Ihr System zu verbessern, egal ob es sich um einen Computer, ein Tablet oder ein Smartphone handelt. Eines der besten Dinge, die Sie ... Weiterlesen . Die meisten Benutzer haben diese Zahlen aus einem einfachen Grund verbessert: Größere Zahlen sehen besser aus als kleinere.

Es ist jedoch nicht ganz so einfach.

Die Taktrate misst in Gigahertz die Geschwindigkeit, mit der eine CPU Anweisungen verarbeiten kann. Wenn alle Dinge gleich sind, ist ein 2,5-GHz-Prozessor schneller als ein 2,0-GHz-Prozessor.

Aber die Dinge sind selten gleich. Eine neuere Version eines Prozessors ist wahrscheinlich schneller als eine ältere, selbst bei langsameren Geschwindigkeiten. Eine CPU, die auf einer neueren Architektur basiert, ist wahrscheinlich schneller. und die Anzahl der Kerne macht auch einen Unterschied.

Ein Kern ist eine Verarbeitungseinheit innerhalb einer CPU. Jeder kann Aufgaben unabhängig erledigen oder kombiniert werden, um besonders intensiven Aufgaben mehr Leistung zu verleihen.

Bei normaler Verwendung teilt ein Multi-Core-Prozessor die Kerne die Arbeitslast des Betriebssystems und aller Ihrer laufenden Apps, ohne jemals die maximale Taktrate zu erreichen. Das Ergebnis ist ein schnelleres, reaktionsschnelleres Gerät mit besserer Multitasking-Unterstützung sowie geringeren Wärmeemissionen und geringerem Stromverbrauch.

Dies bedeutet jedoch nicht, dass der Octa-Core-Exynos-Prozessor von Samsung automatisch doppelt so gut ist wie ein Quad-Core-Snapdragon oder viermal so gut wie der A8 von Apple.

Es gibt so viele technische Faktoren, die die Geschwindigkeit und Leistung eines Prozessors über die Anzahl der Kerne und die Taktrate hinaus beeinflussen.

Außerdem muss die Software so konzipiert sein, dass sie mehrere Kerne unterstützt, was bei acht Kernen derzeit nicht der Fall ist.

Und dann gibt es die Auswirkungen der Geräteoptimierung. Da Apple sowohl den Prozessor als auch das Betriebssystem im iPhone herstellt, kann Apple beide so weit optimieren, dass ein Anscheinend unterlastete Dual-Core-CPU kann die Leistung selbst des am besten entwickelten (zumindest auf dem Papier) Android erreichen oder übertreffen Smartphone.

Und schließlich gibt es die Tatsache, dass Sie, selbst wenn Sie all das oben Genannte ignorieren, immer noch wirklich sind Es ist schwer, genügend Smartphone-Apps zu finden, die die Leistung von acht laufenden Prozessoreinheiten benötigen gleichzeitig. Sogar PCs und Laptops ziehen bei Quad-Core-Prozessoren immer noch die Grenze.

Kurz gesagt, manchmal bedeuten größere Zahlen auf dem Datenblatt eine bessere Leistung. Aber genauso oft tun sie es nicht.

32-Bit versus 64-Bit

Ein weiteres Argument über Zahlen dreht sich um die Wahl eines 32-Bit- oder 64-Bit-Prozessors.

Ein 64-Bit-Smartphone wurde erstmals 2013 mit dem iPhone 5s gesehen. Android blieb zurück, teils aufgrund des Mangels an verfügbaren 64-Bit-Prozessoren, teils aufgrund des Tatsache, dass Android erst mit dem Start von Lollipop Ende des Jahres für 64-Bit-Prozessoren bereit war 2014.

64-Bit ist nicht so wichtig, weil es schneller ist, sondern weil es einem Gerät ermöglicht, mehr zu tun.

Die Leute beziehen sich oft darauf, wie 64-Bit-Prozessoren Was ist 64-Bit-Computing?Die Verpackung eines Computers oder einer Computerhardware ist mit Fachbegriffen und Abzeichen überfüllt. Eine der bekanntesten ist 64-Bit. Weiterlesen Ermöglichen Sie Apps den Zugriff auf mehr als 4 GB RAM. Dies ist zwar der Fall, aber es wird wahrscheinlich noch einige Generationen dauern, bis dies überhaupt zu einem Problem wird.

64-Bit wird häufig als "Desktop-Klasse" bezeichnet, und dies ist der Schlüssel. In der 64-Bit-Ära verschwimmen die Grenzen zwischen Smartphone, Tablet und Desktop-Computing noch mehr als derzeit.

Die Hauptgeschwindigkeitssteigerung für 64-Bit-Prozessoren beruht auf der Tatsache, dass die neue 64-Bit-ARM v8-Architektur erheblich schneller ist als die alte ARM v7-Architektur, die dies nicht war. Daher ist ein Flaggschiff mit einem 64-Bit-Prozessor wahrscheinlich schneller, auch wenn dies nicht direkt auf die 64-Bit-Unterstützung selbst zurückzuführen ist.

Derzeit ist ein 64-Bit-Smartphone jedoch noch kein Muss.

Die Rolle der GPU

Die GPU ist auf dem Datenblatt weniger wichtig, da die GPU normalerweise an den SoC gebunden ist. Wenn ein Hersteller den Snapdragon 805 verwendet, erhält er die Adreno 420-GPU als Teil des Pakets.

Da die GPU die visuellen Teile der Benutzererfahrung beeinflusst, hat sie erhebliche Auswirkungen auf die wahrgenommene Geschwindigkeit eines Telefons oder Tablets mit einer Benutzeroberfläche voller Animationen und anderer visueller Elemente gedeiht.

Normalerweise ist es jedoch so, dass Low-End-, Mid-Range- oder High-End-Geräte über eine entsprechende Grafikleistung verfügen.

Prozessorhandbuch

Dies sind die Kernelemente mobiler Prozessoren. Wenn Sie ein Datenblatt lesen, werden Sie auch mit zahlreichen Prozessormarken konfrontiert, die jeweils ihre eigenen Merkmale aufweisen.

Werfen wir einen Blick auf einige der beliebtesten.

Apfel

Apple entwickelt die Prozessoren für das iPhone und iPad. Da sie auch das Betriebssystem entwerfen, kann das Unternehmen beide Teile für maximale Effizienz optimieren.

• Der Apple A8 versorgt das iPhone 6 mit Strom. Es ist 64-Bit und basiert auf der ARM v8-Architektur
• Apple gibt an, dass die CPU-Leistung um 25% und die Grafikleistung um 50% über dem A7-Chip des iPhone 5s liegt
• Das iPhone 6-Modell ist Dual-Core-Modell mit 1,4 GHz
• Das A8X im iPad Air 2 hat 1,5 GHz und drei Kerne

Löwenmaul

Die Snapdragon-Reihe von Qualcomm hat vier verschiedene Ebenen. Die 200er-Reihe ist für Einsteigergeräte gedacht, die 400er-Modelle für den Massenmarkt wie das Moto G, die 600er für Mittelklasse-Telefone und die 800er für Flaggschiff-Geräte.

• Das Flaggschiff Snapdragon 810 wird von einer 64-Bit-Octa-Core-CPU angetrieben
• Kommt mit Adreno-Grafiken
• Der 810 enthält eine integrierte Shazam-App zur Musikerkennung
• Snapdragon-Chips werden auf Geräten wie dem HTC One, dem Moto X und dem Samsung Galaxy Note 4 verwendet

Exynos

Der Exynos SoC wurde von Samsung für die Verwendung in einer eigenen Reihe von Android-Smartphones und -Tablets entwickelt.

• ARM-basiert und der erste Quad-Core-SoC für Smartphones, der 2013 mit dem Galaxy SIII eingeführt wurde
• Aktuelle Versionen sind 64-Bit und Octa-Core
• Die Leistung bei Benchmarks zeigt, dass ein High-End-Exynos mit einem High-End-Snapdragon vergleichbar ist
• Samsung beschränkt die Verwendung von Exynos häufig auf bestimmte Märkte, während Snapdragons in anderen Märkten verwendet werden

Die Anderen

Es gibt viele andere Prozessoren in Smartphones mit unterschiedlichen Preisen und Leistungen. Sie beinhalten:

• NVIDIA K1: ARM-basierter Chip in den NVIDIA Shield- und Nexus 9-Tablets. Verwendet 4 + 1 Kerne, dh vier Kerne für den normalen Gebrauch und einen Kern mit geringem Stromverbrauch für den Standby-Modus. Die Grafikleistung liegt in Benchmark-Tests vor vielen vergleichbaren SoCs. Der neu angekündigte X1 verspricht doppelte Geschwindigkeit.
• Mediatek: Kostengünstige Prozessoren, die häufig in Einstiegsgeräten kleinerer Markenhersteller eingesetzt werden. Gute Papierspezifikationen, die bei Benchmark-Tests nicht immer mit der Leistung übereinstimmen.
• Intel Atom: Wird in einer kleinen Anzahl von Smartphones und Tablets wie dem Asus ZenFone und dem Nokia N1 verwendet. Basierend auf der x86-Architektur. Der Intel Atom SoC für mobile Geräte ist nicht mit der Atom-CPU für Laptops und Netbooks identisch. Prozessoren, die auf der x86-Architektur basieren, haben nicht 100% Kompatibilität mit Software für ARM-basierte Prozessoren Neue Version von Androidx86 emuliert ARM-Prozessoren und unterstützt mehr AppsRichten Sie Android auf Ihrem Netbook ein oder installieren Sie es auf Ihrem PC in VirtualBox. Führen Sie Spiele wie Angry Birds oder Amazing Alex perfekt aus oder probieren Sie einfach Android-Apps aus, ohne Android zu benötigen ... Weiterlesen .

Einpacken

Es gibt viel zu beachten, wenn Sie herausfinden möchten, mit welchem ​​Smartphone Sie die beste Leistung erzielen.

Es ist ein guter Anfang, einige der in Prozessorspezifikationen enthaltenen Fachbegriffe zu verstehen, aber wie wir es getan haben Es ist jedoch nicht immer der Fall, dass größere Zahlen zu einer besseren Leistung in der Realität führen Welt.

Sie können Benchmark-Tests anzeigen, um die Geschwindigkeit eines Geräts unter Laborbedingungen zu ermitteln. Beachten Sie jedoch, dass der Prozessor nur ein Faktor unter vielen ist, der die Leistung eines Telefons beeinflusst.

Welche Smartphone-Spezifikationen sind für Sie am wichtigsten? Schauen Sie sich vor dem Kauf immer Benchmark-Tests an oder denken Sie, dass Dinge wie Design und Verarbeitungsqualität wichtiger sind?

Bildnachweis: NVIDIA X1 über nvidia.co.uk, Löwenmaul 810 über Qualcomm, Apple A8 über ifixit.com, HTC One M8 Teardown über ifixit.com, Galaxy Note 4 über samsungmobilepress.com, iPhone 6 über apple.com, Nokia N1 Insider über nokia.com