Что представляет собой чипсет в смартфоне?

SoC (или System on a chip) — это верховный чип, который представляют собой нечто большее, чем классический десктопный процессор. Фактически это плата, на поверхности которой распаян сам центральный процессор с его многочисленными ядрами, графический ускоритель, контроллеры ОЗУ, блок памяти и набор модулей для беспроводной связи. Еще одним важным отличием от классических десктопных процессоров является использование разноплановых ядер. Если в условном Core i5 или Ryzen 5 используется по 6 одинаковых ядер, в мобильном чипе может быть одно «супер-ядро», несколько вспомогательных ядер для мультизадачности, видеоядро и несколько вспомогательных ядер, которые необходимы для работы нейронных сетей.

В настоящее время выпускается несколько ведущих SoC от таких брендов, как Samsung (Exynos), Mediatek (Helio), Huawei (Kirin) и Qualcomm (Snapdragon).

Подробнее о Qualcomm Snapdragon


Самое ходовое, популярное и универсальное семейство мобильных процессоров от компании Qualcomm. Помимо смартфонов эти процессоры так же часто можно встретить в телевизорах, ТВ-приставках, умных часах и даже ноутбуках. По соотношению качества, стабильности, цены и скорости внедрения новых технологий это абсолютный лидер последних лет, который по степени своей крутости напоминает Intel времен расцвета процессоров Core.

Смартфоны с процессором Qualcomm

Подробнее о Mediatek


Производителя мобильных процессоров MediaTek можно назвать главным конкурентом Qualcomm, а их противостояние напоминает вечный замес Intel и AMD. Компания является лицензиатом, который купил у стороннего бренда ARM Limited права на производство чипсетов (ARM Cortex) и мобильной видео графики (ARM Mali). Как правило процессоры компании пользуются спросом в смартфонах начального и среднего уровня, а вот во флагманах их встретишь не часто. И связано это вот с чем.

MediaTek в какой-то момент решила брать не качеством, а маркетингом: добавить ненужных ядер, накрутить результаты в бенчмарках, а потом выставить себя в лучшем свете в глазах просвещенного потребителя. Особенно запомнился скандал с 10-ядерными процессорами MediaTek Helio X, которые оказались далеко не так хороши, как нам обещали. Поэтому сравнивая характеристики процессоров MediaTek или Qualcomm, нужно смотреть не частоты или количество ядер, а поколение архитектуры, класс ядер и их сочетание.

Ради этого придется покопаться в спецификациях процессоров. Например Cortex-A53, A55 и A57 считались простыми и энергоэффективными ядрами, во то время, как Cortex-A72, A73 и A75 являются представители класса высокопроизводительных. Поэтому как не разгоняй Cortex-A55, он физически не сможет догнать Cortex-A72. А с более новыми Cortex-A75 их вообще нельзя сравнивать.

Смартфоны с процессором MediaTek

Подробнее о Huawei Kirin

SoC Kirin разрабатывает компания HiSilicon Technologies по заказу бренда Huawei/Honor. До 2018 года чипы Kirin не хватали звезд с неба, даже у флагманских моделей возникали проблемы с подсистемой памяти, графическое ядро конкретно отставало от требований времени, а батарейка садилась довольно быстро. К чести Huawei компания активно работала над улучшением и софта, и железа, поэтому в 2018 году их ждал первый успех в лице Kirin 980.

Среди его фишек выделялась новая архитектура Dynamic Core, позволяющая использовать несколько разных типов ядер. Слабые и энергоэффективные ядра юзались для простых задач (браузер, календарь, соцсети и т.д.), а для требовательных игр подключались остальные, производительные ядра с повышенной частотой и напряжением. Такой подход позволил одновременно оптимизировать компоновку чипа и снизить энергопотребление смартфона при ежедневном использовании.

С тех пор Huawei самостоятельно оптимизирует свое ПО под свои же чипы, из-за чего смартфоны этого бренда показывают себя с наилучшей стороны. Правда после торговой войны Трампа и Китая и наложенных на Huawei санкций, будущее линейки Kirin остается под вопросом. Если Huawei сможет наладить поставки, то в следующем году должен состояться анонс однокристальной системы Kirin 10000.

Смартфоны с процессором HiSilicon

Подробнее о Samsung Exynos


Exynos ― это неоднозначные однокристальные чипы, которые компания Samsung использует для европейского рынка вместо флагманских процессоров Snapdragon. Почему неоднозначные? А посмотрите на недавние Galaxy S20 и Galaxy S20 Plus, которые в США и Китай отправили на борту с обещанными 865-ми «драконами», а для Европейского рынка оставили Exynos 990. Европейцы справедливо возмутились, тут даже не нужно устанавливать приложение Antutu, достаточно заглянуть в характеристики: в Snapdragon 865 используются ядра ARM Cortex-A77, а в Exynos 990 более старые Cortex-A76. Графическое ядро в Exynos тоже послабее. Разница в производительности между этими двумя чипами может достигать внушительных 20% (особенно это заметно в играх) хотя по факту мы покупаем тот же смартфон за те же деньги. Представьте, что вместо PS4 Pro в магазине вам завернут обычную PS4 со словами «не переживайте, они почти не отличаются».

Впрочем, тут есть несколько но. Во-первых, немногие издания подходили к тестам столь основательно, как это сделали ребята из Anandtech https://www.anandtech.com/print/14072/the-samsung-galaxy-s10plus-review, которые несколько месяцев тестировали два варианта Galaxy S10 Plus на разных процессорах, а потом выкатили обзор на 3 страницы короче, чем первый томик «Атлант Расправил Плечи». Во-вторых, разница в производительности ощущается в основном в играх, а не в повседневных задачах. В-третьих, в активе чипов Exynos тоже есть свои плюсы вроде слабого нагрева или оперативных обновлений ПО.

В-четвертых это новый Exynos 2100. В деле мы его еще не видели, но перспективы у него действительно интересные, не зря Samsung грозится перевести на Exynos все свои будущие смартфоны. Причем, 5-нанометровый Exynos 2100 будет лишь началом: по слухам корейский гигант плотно работает с AMD над новыми мобильными видеопроцессором, а параллельно разрабатывает принципиально новые ядра Cortex-X вместе с компанией ARM. Вероятно, что после успеха процессора Apple M1, производители мобильных SoC поняли, что готовы играть по крупному.

Как оценить производительность смартфона и что не так с бенчмарками?

И хотя крупные бренды вроде как отложили в сторону линейки и перестали меряться чистой производительностью мобильных SoC, синтетические тесты все еще являются важным мерилом крутости смартфона. По крайней мере, об этом постоянно пишут в обзорах, говорят на YouTube и спрашивают на форумах. Как вы уже знаете, этот факт не прошел мимо производителей смартфонов, которые начали так или иначе накручивать итоговые баллы, которые на самом деле не имели ничего общего с реальностью.

Самый длинный хвост в этой истории у компании MediaTek, которую производители синтетических тестов не раз ловили на манипуляции данными. Как оказалось, процессоры компании умеют отличать обычные рабочие задачи от синтетических тестов. И когда на смартфоне запускается тестировщик, процессор не просто выделяет все ресурсы на то, чтобы выбить как можно больше «попугаев», но и может запускать скрытый механизм разгона по типу турбо-буста в десктопных процессорах. На выходе получается искаженная картина производительности смартфона без оглядки на повышенный нагрев и пониженную автономность.

В ответ на обвинения в Mediatek удивленно пожали плечами и сказали, что разгон чипа перед тестами — это обычная практика, которой придерживается и ее главный конкурент. В Qualcomm тоже пожали плечами и сказали, что Mediatek врет и если бы какой-то из процессоров Snapdragon влип в такую сомнительную историю, вы бы прочитали об этом в тот же день. В 2018-м году в похожий скандал вляпалась и Huawei со своей SoC Kirin. Только они не завышали производительность мобильных процессоров, а заранее оптимизировали их под конкретные тесты, чтобы получить баллы повыше.

Тем не менее, более универсального способа объективно измерить все и сразу пока не придумали, поэтому дальше будем оперировать цифрами от AnTuTu.

Топ-10 лучших процессоров 2020 года по версии AnTuTu

Несколько раз в год бенчмарк AnTuTu выкатывает рейтинг лучших мобильных процессоров. Последнее глобальное обновление рейтинга произошло в конце августа 2020 года аккурат до выхода Kirin 9000. На тот момент рейтинг производительности ожидаемо занял Snapdragon 865 5G, который оставил позади MediaTek Dimensity 1000+ и в плане чистой производительности, и по части мощности видеоядра. Этот флагманский процессор объединяет восемь ядер Kryo 585 с тактовой частотой до 2.84 ГГц и графический ускоритель Adreno 650. Неожиданностью стала «бронза» прошлогоднего флагмана Snapdragon 855+, который по версии AnTuTu все же слегка обходит Kirin 990. А вот чипсетов Exynos в рейтинге не оказалось. Впрочем, обясняется это не паршивостью процессоров от корейского гиганта, а тем фактом, что в Китае трубки Samsung продаются исключительно на Snapdragon, а Exynos там днем с огнем не найти.

Смартфоны с процессором Snapdragon 865

Так какой процессор выбрать?

Если говорить о моделях начального уровня, то наиболее удачными вариантами на данный момент считаются Snapdragon 662 и Snapdragon 665, а так же старенький, но все еще производительный Snapdragon 710. В среднем ценовом сегменте хорошо себя зарекомендовали игровой Snapdragon 720G, Snapdragon 730 и Snapdragon 765G, который можно встретить и во флагмане уровня Google Pixel 5, и в более простых трубках калибра Xiaomi Mi 10 Lite или Realme X50 5G. А вот в совсем уж устаревших моделях прошлого поколения вроде Snapdragon 636 сейчас особого смысла нет.

Учитывая все сказанное о Mediatek, мы бы не спешили рекомендовать ее продукцию. Да, новые чипы семейства Dimensity (например Dimensity 1000+ и Dimensity 820) получились на удивление хороши и могут вернуть компанию в большую игру, но это решения топового уровня.

Впрочем, при подобной оценке важно понимать, что процессор находится в неразрывной связке с остальным железом, поэтому на производительность смартфона влияет множество разнообразных факторов вплоть до оптимизации оболочки. Поэтому сравнивать в лоб два мобильных процессора тяжелее, чем устроить очередной тест «Ryzen 5 против Core i5».

А какое видеоядро лучше для игр?

На рынке мобильных графических процессоров основное противостояние идет между ускорителями Adreno и Mali. Первые используются в связке с процессорами Qualcomm, вторые обычно встречаются в SoC Kirin и MediaTek. Как и в случае с вычислительными ядрами, у Qualcomm результаты тестов GPU как минимум не отстают, а зачастую превосходят конкурентов. Во многом это связано с популярностью платформы, поэтому при создании игр разработчики используют более совершенные API, что лучше сказывается на оптимизации.

Однако эта популярность не возникла из воздуха. В решениях от Mali, как правило, меньше шейдерных блоков, отсюда и более скромные показатели производительности в GFlops. Также они хуже справляются с распределением нагрузок между графическими ядрами. Нагнать Adreno попытались за счет увеличения тактовых частот видеоядра, однако это привело к проблемам с нагревом и повышенным энергопотреблением. На этом фоне главным преимуществом графики Mali является ее стоимость.

Отсюда вытекает очевидный вывод. Более дорогие видеопроцессоры Adreno будут предпочтительнее для тех, кто планирует играть часто и основательно. Для людей, которые не интересуются тяжелыми ААА-играми, либо играют редко, графики от Mali будет вполне достаточно.