Привет, уважаемые читатели!
Сегодня мы с вами поговорим об очень важной части смартфона - "мобильном процессоре" или, более корректно, - SoC (системе на чипе) .
Процессор - сердце и мозг телефона, без его руководства и участия не происходит ни один процесс и ни одно движение в гаджете. Именно поэтому очень важно, какой процессор установлен в смартфоне, который вы собираетесь приобрести.
Для каждого процессора существуют свои ограничения. Например, для Kirin 710 нельзя установить больше чем 6 Гб ОЗУ. У Kirin 810 этот порог возрастает до 8 Гб и т.п. То же касается и камер, можно устанавливать объективы только определённых параметров (ограничение по мегапикселям и т.д.). И чем больше развиваются все параметры смартфона, тем больше возрастает нагрузка на процессор; гаджеты как бы становятся подобными мощнейшим компьютерам. Именно поэтому сейчас нужны всё более мощные процессоры.
Тот факт, что мощный процессор нужен только игроману, - абсолютное заблуждение. Выбирая оптимизированный и мощный процессор (а хорошая оптимизация очень редко удаётся, если процессор слаб изначально), вы получаете плавную работу в повседневной жизни, быстрое выполнение всех желаемых вами задач, вплоть до быстрого экспорта тяжёлого видеоролика с разрешением 4К.
Но что такое этот процессор? Из чего он состоит? Давайте выясним это.
Грубо говоря, процессор изготовлен из тех же материалов, из которых состоит песок, мрамор и другие соединения кремния. Если описать производство этих микрочипов, получится примерно следующее: из расплавленного кремния на специальном оборудовании выращивают кристалл цилиндрической формы. Получившийся слиток охлаждают и режут на «блины», поверхность которых тщательно выравнивают и полируют до зеркального блеска. Затем в стерильных условиях полупроводниковых заводов на кремниевых пластинах методами фотолитографии и травления создаются схемы. После повторной очистки специалисты лабораторий производят выборочное тестирование процессоров под микроскопом. Если всё хорошо, то готовые пластины разрезают на отдельные процессоры, которые позже заключают в корпуса. [1]
Примерно такая схема изготовления применяется повсеместно. Но сегодня нас будет интересовать Kirin 9000 - новейший 5-нм процессор от компании HUAWEI. Он установлен в HUAWEI Mate 40 Pro и достигает таких мощностей, что в ближайшие 5 лет точно будет прекрасно тянуть все тяжёлые мобильные игры. Иными словами, у него огромный потенциал. И, рассматривая флагманский проц, мы сможем понять, как устроены остальные дорогие и дешёвые процессоры - схема у всех примерно одна.
Посмотрим на картинку от HUAWEI.
Видим, что Kirin 9000 состоит из 10 частей. Рассмотрим каждую часть поподробнее.
1. CPU
Иногда эту часть микросхемы и называют процессором. Но это не совсем корректно, это - именно центральный процессор, ведь есть и остальные части.
Расшифровка CPU ― Central Processing Unit (центральное обрабатывающее устройство). Это самая важная часть смартфона. Его мозг.
С обратной стороны CPU находятся ножки, с помощью которых он крепится к материнской плате [2], выглядит это примерно так.
CPU - это блок, отвечающий за обработку всей информации, относящейся к данным приложения, программам и системным процессам, привязанным в фоновом режиме. Это структура, которая просто решает математические операции. [3]
В нашем случае он включает в себя 1 мощнейшее ядро 3,13 ГГц (WOW!!!) Cortex-A77, 3 таких же ядра меньших частот и 4 ядра А55 по 2,05 ГГц для выполнения нетребовательных задач и экономии энергии.
2. GPU
Это графического процессор. Он предназначен для обработки всей информации, относящейся к 3D и 2D графике. В дополнение к играм и видео, графический процессор чрезвычайно полезен для управления анимацией системы и записи видео в высоком разрешении. [3] В HUAWEI Mate 40 Pro, который мы рассматриваем, установлен 24-ядерный графический процессор Mali-G78.
3. NPU
А это - Neural Processing Unit, то есть нейропроцессор. Он является компонентом, который непосредственно вмешивается в деятельность, связанную с искусственным интеллектом. Функции, за которые отвечает NPU, связаны с разрешением большого количества математических вычислений за короткий промежуток времени. Фирмы гордо называют его искусственным интеллектом. [3] В процессоре Kirin 9000 NPU использует двухъядерную + микроядерную архитектуру, а текущий результат теста AI 4,0 ETH достигает 148 008 баллов, что в 2,4 раза превышает производительность конкурирующих продуктов. [4] NPU в нашем случае состоит из 2 больших ядер и одного маленького.
4. Balong 5G Modem
Это установленный в процессор 5G-модем от компании Balong. Именно он позволяет смартфону работать в сетях нового поколения 5G. Balong 5G теперь является частью самого чипа. Это улучшает энергопотребление и рассеивание тепла. Кроме того, это также делает производительность чипа намного лучше, чем у его конкурентов. [4] Скорость входящего канала 5G у Huawei в 5 раз выше, чем у конкурирующих продуктов, а скорость исходящего канала выше вдвое.
5. ISP 6.0
Это Image Signal Processor (ISP), который играет важнейшую роль в качестве изображения, скорости фокусировки и множестве дополнительных возможностей. По сравнению с предыдущим поколением, пропускная способность у него на 50% выше. Сокращение шума в видеороликах стало эффективнее на 48% по сравнению с предыдущим Kirin 990 5G. В этом процессоре применяется именно Quad ISP.
6. LPDDR 4X / 5
Здесь перечислены два стандарта оперативной памяти смартфона. LPDDR — тип оперативной памяти для смартфонов и планшетов. Приставка LP (Low Power) означает низкое энергопотребление, которое достигается, в основном, за счёт снижения рабочего напряжения и пропускной способности. [5] LPDDR 5 - новейший формат ОЗУ на данный момент.
7. UFS
Стандарт памяти UFS разработан для того, чтобы предложить максимально возможные скорости чтения и записи, а также минимальное энергопотребление смартфонам, цифровым камерам и прочим мобильным устройствам. Преимущества от использования этого типа памяти можно заметить при съемке фото/видео, установке приложений или доступе к данным вашего устройства. Он был разработан в качестве замены уже устаревшему типу eMMC (embedded MultiMedia Card), который до сих пор используется во множестве камер, смартфонов и планшетов. Хранилище UFS значительно быстрее, отчасти из-за того как происходит обмен информацией. [6]
8. HiFi Audio (возможность SoC)
Hi-Fi (англ. High Fidelity — высокая точность, высокая верность) — термин, означающий, что воспроизводимый аппаратурой звук очень близок к оригиналу. [7] А наличие возможности записи Hifi Audio в процессоре означает, что смартфон способен записывать и воспроизводить аудио в отличном качестве. В этом не может быть сомнений, даже HUAWEI Mate 30 Pro победил в рейтинге смартфонов с высоким качеством записи.
9. 4К HDR Video (возможность SoC)
Это означает, что Kirin 9000 отвечает за запись крутых видео с форматом 4К и включённым HDR. Именно эта составная часть позволяет флагманам HUAWEI добиться лучшего качества видеосъёмки.
10. Mobile Secure Processor
В современном мире стало модно говорить о безопасности и конфединцеальности данных пользователя. Действительно, никому не хотелось бы, чтобы его личные данные утекали в киберпространство. Вот и HUAWEI выделяет отдельную часть для этой цели в процессоре Kirin 9000. Для некоторых сценариев использования ранее требовались отдельные микросхемы безопасности, а здесь они изначально интегрированы в Kirin 9000.
Вот из каких частей состоит SoC Kirin 9000.
Сегодня мы с вами поговорили о том, из чего и из каких частей состоят мобильные процессоры, о том, как их изготавливают и о том, почему Kirin 9000 станет отличным выбором для нас, как покупателей.
Источники:
[1] Хабр - сообщество IT-специалистов
[2] Сайт Reg Ru
[3] Comphit - компьютерные хитрости
[4] Dns Club - преимущества Кирин 9000
[5] 4pda
[6] Яндекс.Дзен
[7] Википедия - свободная энциклопедия
В одной из следующих статей я проведу уникальный эксперимент и выясню, как изменяется эффективность работы процессоров Kirin при изменении условий окружающей среды. Интересно, когда процессор бывает мощнее - зимой или летом? И стоит ли искусственно охлаждать смартфон во время игры для бОльшей мощности? Совсем скоро я буду готов ответить на эти вопросы.
