Сучасна електроніка: пропорційна чи частота продуктивності?
«Якість важливіша за кількість». Ці слова є девізом військ спеціального призначення Польщі, але застосовні вони до багатьох сфер нашого життя. І до електроніки також. Нещодавно став свідком запеклої суперечки на одному з форумів. Предметом обговорення було питання: чи може з двох різних процесорів бути більш продуктивним той, тактова частота якого нижче?
Поштовх до виникнення цієї дискусії дав огляд порівняно нового двухсімочний смартфона Highscreen Yommy Duo. У статті говорилося, що процесор цього телефону (MediaTek MTK6573 з тактовою частотою 650 MГц) не поступається Qualcomm MSM7227T з частотою 800 MГц. Так чи може це бути правдою?
Спершу розберемося у визначеннях
Часом додаткову плутанину вносить неуважність. Прочитав людина абзац, дещо з нього не зрозумів або зрозумів не так, зробив помилкові висновки, а потім доводить власну правоту з піною у рота. Ну не зрозумів чоловік, що мова в огляді йде про продуктивності!
Тактова частота - Одна з технічних характеристик процесора. Вона показує з якою частотою надходять синхронізуючі імпульси на вхід схеми за одну секунду. Зазвичай термін вживається стосовно компонентів комп'ютерних систем. У найпершому наближенні тактова частота характеризує продуктивність підсистеми (процесора, пам'яті та ін.), Тобто кількість виконуваних операцій в секунду.
Частота системної шини - Частота системної шини, забезпечує з'єднання між центральним процесором і внутрішніми пристроями.
Зовсім інша справа - продуктивність. Існує декілька підходів до визначення продуктивності процесора. Найбільш поширеним і тому загальноприйнятим способом є визначення здатності процесора робити обчислення з плаваючою крапкою. Вимірюється ця величина в FLOPS (Floating Point Operations Per Second).
Безумовно, підвищення частоти здатне збільшити продуктивність, але для всього є межа. Перешкоджають підвищенню частот явища, які при роботі на високих частотах і при більш точному техпроцессе негативно впливають на роботу «каменя». Це і підвищене енергоспоживання (як наслідок - бпрольшая тепловіддача), і паразитная ємність, і ефект тунелю в транзисторах.
А значить підвищувати продуктивність потрібно іншими методами - схемотехническими і мікропрограмні. Перші припускають створення додаткових обчислювальних конвеєрів, збільшення обсягу і швидкості роботи кеш-пам'яті даних і команд. Другі - оптимізацію микрокода процесора, реалізацію підтримки різних наборів інструкцій і технологій для прискорення обчислень.
Приклади з новітньої історії
Перший яскравий приклад - розробка корпорацією Intel технології Hyper Threading, яка стала застосовуватися в серверних процесорах Xeon, а потім у ПК-шних Pentium 4. Це технологія багатопотокової обробки команд, що перетворює одноядерний процесор Intel Pentium 4 в псевдодвуядерний, дозволяючи виконувати деякі команди паралельно і збільшуючи, тим самим, продуктивність в окремих додатках. Цим інженери домоглися емуляції двопотокової обчислень - операційна система бачить замість процесора два.
Відповідь від AMD - процесори серії Athlon XP з «Рейтингової частотою». Наприклад, Athlon XP 3000+ працював з тактовою частотою 2167 Мгц, а цифра «3000 +» у назві говорила про те, що по продуктивності цей процесор порівняємо з Pentium-ами, з частотою 3 Ггц.
Потім з'явися перші двоядерні процесори, за ними процесори з чотирма, шістьма і більше ядрами. І це для настільних ПК (про серверних системах не говоримо).
Процесор не вміє думати, він може тільки рахувати. На оптимізацію обчислень і спрямовані всі ці хитрощі.
Всі прийоми, вживані для комп'ютерних процесорів, повною мірою актуальні і для процесорів мобільних пристроїв.
Повертаючись до дискусії, про яку згадувалося в перших абзацах, зауважу, що MTK6573 хоч і «китаєць», але дуже «свіжий». І, судячи з відгуків і відеоогляд Highscreen Yommy Duo, з усією апаратної начинкою, а вона включає в себе і великий WVGA екран з ємнісним сенсором, і GPS, і Wi-Fi і дві сімки, одна з яких може працювати в 3G мережах, він справляється на «п'ять». І це зі своїми 650 Мгц - цифра, характерна для смартфонів середнього класу і не з такою багатою начинкою.
Так чи може це бути правдою?
Зізнаюся, що не розкопав в Мережі все характеристики MTK6573 і Qualcomm MSM7227T, не скажу точно, за рахунок чого MediaTek може вигравати. Напевно знаю одне - при грамотному підході розробників і належної оптимізації основних компонентів 650 Мгц можуть бути продуктивніше 800.
Підводячи підсумки
Не співаю хвалебні оди обговорюваного телефону. Нехай про те, наскільки ця модель вдала, через якийсь час розкажуть користувачі. Безумовно, різні процесори можуть показувати різні результати в залежності від тестів або видів роботи. Одним краще вдається кодування відео, іншим - робота з величезними архівами даних або математичні тести. Та й загальна продуктивність системи залежить від багатьох факторів. Я розглядав процесори, а адже дуже важлива частота системної шини і її тип, швидкість роботи пам'яті, співвідношення цих двох величин, кількість пристроїв, переривання яких процесор повинен обробляти ...
Мова про те, що не можна люто відстоювати свою точку зору і переконувати у своїй правоті інших, не знаючи навіть азів. А скільки таких «фахівців», які, як на зло, часто стають начальниками завдяки іншим, чи не професійним умінням, і псують нам життя?
