Найти тему

История развития процессоров для смартфонов. С чего все начиналось?

Оглавление

Каждый смартфон, которым мы пользуемся повседневно, обладает передовыми инженерными разработками, которые налаживались не один десяток лет. Не обошлось и без адаптации и совершенствования чип-процессоров, которые должны были прочно закрепиться в каждом смартфоне – от мала до велика. О их развитии сегодня и пойдёт речь.

С чего все началось? Неужели... Nokia?

Не буду долго медлить. Да! Nokia – это первая компания, которая сделала ПЕРВЫЙ в мире прототип смартфона в 2000 году! Nokia 9210 – вот он.

То самое начало привычных нам смартфонов и планшетов
То самое начало привычных нам смартфонов и планшетов

Неужели это смартфон? А как же первый IPhone? Уже слышу гневные возгласы в комментариях, но даже Wikipedia со мной согласится. Что касаемо сердца этого устройства, то его именовали... А никак не именовали. ARM9-based RISCCPU, вот вам.

ARM-9
ARM-9

Постараюсь объяснить кратко и понятно. Название кроет в себе то, что это всего лишь небольшая микросхема, которая собиралась по архитектуре RISC (Идея которой заключалась в том, чтобы улучшать способы кодирования и декодирования и засчёт этого повышать быстродействие). И эту микросхему приписали к семейству ARM-9, в которое входило не одно 32-разрядное процессорное ядро. Так что точно знать, какой конкретно процессор стоял в Nokia 9210, мы не можем. Конкретно в 2000 году имелось 3 процессорных ядра: ARM920T, ARM922T, ARM946E-S. Также, известно то, что его частота была всего 60МГЦ, а схема имела всего одно ядро. Интересно, а сколько баллов в Antutu он получит? :)

Развитие продолжалось, ядра семейства ARM-9 заменялись ARM-10, потом XScale и так далее, но где же следующая остановка?

Смартфон...? Точно...? IPhone 1

9 января 2007 года, именно та самая дата, когда эра смартфонов начала по-настоящему развиваться.

Первый в мире привычный смартфон
Первый в мире привычный смартфон

«Apple собирается переизобрести телефон...» - та самая фраза с анонса первого поколения IPhone. А что там с процессором? Samsung S3C6400 ARM 620 MHz. Удивил? Думаю, что некоторых, да. Неужели две конкурирующие компании когда-то давно сотрудничали вместе? Было и такое. Но что по характеристикам? Во-первых, это тот же ARM. Одно ядро, частота в 10 раз выше чем у Nokia. Но в том самом IPhone она была снижена до 412МГц по личным соображениям компании. Процессор поддерживал 128 Мб ОЗУ и строился по 65 нм техпроцессу. Также, производительность позволяла сделать поддержку 3G, чем и воспользовались в Apple.

Первые в мире МОБИЛЬНЫЕ два ядра. 2011 год – NVIDIA Tegra 2

Казалось бы, старт дан, устройства выпускаются, но чего-то не хватало. Мощности... Nvidia собралась решить эту проблему и выпустила Tegra 2.

Первые в мире два мобильных ядра
Первые в мире два мобильных ядра

Этот чип был первым в мире двухъядерным мобильным процессором, который хоть как-то, но продолжил зарождение привычных нам планшетов и смартфонов. А частота? А быстродействие? А фишки? 1.0 ГГц, 40 нанометров и архитектура ARM Cortex-A9 MPCore. Процессор включал 32-Кбайт кэш-память для программ и данных первого уровня для каждого процессорного ядра и 128-Кбайт…8-Мбайт кэш-память второго уровня с контроллером AMBA AXI. Усовершенствованный шинный интерфейс способен был поддерживать скорость обмена данными до 32 Гбит/с. Также, продолжалось постепенное внедрение различных новшеств, например технологию отладки и трассировки CoreSight™ Program Trace Macrocell (PTM), которая позволяла контролировать ход выполнения программ, максимально оптимизировать код и выполнять анализ производительности. Также был предусмотрен модуль обработки операций с плавающей запятой и технология NEON™ для более эффективной работы с мультимедийными и графическими приложениями. На ютубе я даже нашел видео тестов планшета с этим процессором. 6359 баллов было набрано им в AnTuTu v3.3. Тяжело сказать, каково было пользоваться этим устройством больше 10 лет назад, но в современных реалиях я думаю почти что невозможно. Поехали дальше.

Переход на 64-разряда. ARM

После выхода IPhone и его небывалой популярности, ARM семейство становится чуть ли не топ-1 в мобильных технологиях. Несмотря на другие компании, которые пытались хоть как-то, но забрать себе часть рынка (а таких было много. Intel, Nvidia не спят), ARM удалось закрепиться на лидирующих позициях. Да и кризис в Nokia дал о себе знать. К слову, еще в 2011 году компания выпустила архитектуру 64-битного процессорного ядра, но руки до нее никак не доходили. Лишь в 2012 году корпорация начала выходить на промышленное производство чипов с 64-битной архитектурой. По их подобию IPhone сделали свой собственный мобильный чип Apple A7, который представили в 2013 году.

Apple A7, первые 64 бита
Apple A7, первые 64 бита

Тогда это было спорное решение, ведь мощностей хватало, да и другие компании терпели фиаско в этой области. Дело рискованное, но Apple были на шаг впереди. Им удалось наладить промышленное производство устройств с этим процессором, и дело пошло. Сразу после анонса другие компании (тот самый Samsung) заявили, что совсем скоро выпустят свои устройства на 64-битной архитектуре, а Intel выразились о наличии опытных образцов на производстве. Но все же, Apple так и осталась первооткрывателем в этой области.

Что же дальше? Неужели все?

Нет, компании продолжают по сей день гонку между собой за вершину «мобильного творчества». Некоторые гонятся за частотой, другие пытаются найти баланс в энергопотреблении или внедряют больше ядер. Безусловно, рынок требует новшеств, и этим поголовно занимаются крупнейшие компании. Например, недавно был выпущен первый в мире графический процессор с трассировкой лучей. Угадайте от какой компании? Да, та самая ARM именовала процессор Immortalis-G715.

Аппаратная трассировка лучей? Immortalis-G715
Аппаратная трассировка лучей? Immortalis-G715

Также, компания озвучила решение о том, что с 2022 года все ее выпускаемые чипы будут 64-битными. Так что развитие технологий продолжается!

Спасибо за прочтение статьи! Надеюсь, вам было интересно! Подписывайтесь на канал, всем добра и позитива!