Czym jest chipset w smartfonie?


SoC (lub System on a chip) to najwyższy układ, który jest czymś więcej niż klasycznym procesorem do komputerów stacjonarnych. W rzeczywistości jest to płytka, na której powierzchni wlutowany jest sam procesor centralny z licznymi rdzeniami, akcelerator graficzny, kontrolery pamięci RAM, siedzisko pamięci i zestaw modułów do komunikacji bezprzewodowej. Kolejną ważną różnicą w stosunku do klasycznych procesorów do komputerów stacjonarnych jest zastosowanie zróżnicowanych rdzeni. Jeśli warunkowy Core i5 lub Ryzen 5 wykorzystuje 6 identycznych rdzeni, mobilny układ może mieć jeden „super-rdzeń”, kilka rdzeni pomocniczych do wielozadaniowości, rdzeń wideo i kilka rdzeni pomocniczych, które są niezbędne do działania sieci neuronowych.

Obecnie wydawanych jest kilka wiodących SoC takich marek jak Samsung (Exynos), Mediatek (Helio), Huawei (Kirin) i Qualcomm (Snapdragon).

Dowiedz się więcej o Qualcomm Snapdragon


Najpopularniejsza, popularna i wszechstronna rodzina procesorów mobilnych firmy Qualcomm. Oprócz smartfonów procesory te często znajdują się również w telewizorach, dekoderach, smartwatchach, a nawet laptopach. Pod względem stosunku jakości, stabilności, ceny i szybkości wprowadzania nowych technologii jest to absolutny lider ostatnich lat, który swoim chłodem przypomina Intela w czasach rozkwitu procesorów Core.

Smartfony z procesorem Qualcomm

Dowiedz się więcej o Mediatek


Producenta mobilnych procesorów MediaTek można nazwać głównym konkurentem Qualcomma, a ich konfrontacja przypomina wieczne ugniatanie Intela i AMD. Firma jest licencjobiorcą, który kupił prawa do produkcji chipsetów (ARM Cortex) i mobilnej grafiki wideo (ARM Mali) od niezależnej marki ARM Limited. Z reguły procesory firmy są poszukiwane w smartfonach klasy podstawowej i średniej, ale nie są często widywane w flagowcach. I to się z tym wiąże.

W pewnym momencie MediaTek postanowił nie brać jakości, ale marketing: dodawać niepotrzebne rdzenie, podkręcać wyniki w benchmarkach, a potem postawić się w najlepszym świetle w oczach oświeconego konsumenta. Szczególnie pamiętam skandal z 10-rdzeniowymi procesorami MediaTek Helio X, które okazały się dalekie od tego, co nam obiecano. Dlatego porównując charakterystykę procesorów MediaTek lub Qualcomm, należy patrzeć nie na częstotliwości lub liczbę rdzeni, ale na generację architektury, klasę rdzeni i ich kombinację.

W tym celu będziesz musiał zagłębić się w specyfikacje procesorów. Na przykład Cortex-A53, A55 i A57 uznano za proste i energooszczędne rdzenie, natomiast Cortex-A72, A73 i A75 to przedstawiciele klasy wysokowydajnej. Dlatego bez względu na to, jak podkręcisz Cortex-A55, fizycznie nie będzie w stanie dogonić Cortex-A72. A z nowszym Cortex-A75 w ogóle nie da się ich porównać.

Smartfony z procesorem MediaTek

Dowiedz się więcej o Huawei Kirin


SoC Kirin jest rozwijany przez HiSilicon Technologies na zlecenie marki Huawei/Honor. Do 2018 roku w układach Kirin brakowało gwiazd z nieba, nawet flagowe modele miały problemy z podsystemem pamięci, rdzeń graficzny konkretnie pozostawał w tyle za ówczesnymi wymaganiami, a bateria dość szybko się wyczerpała. Trzeba przyznać, że firma Huawei aktywnie pracuje nad ulepszaniem zarówno oprogramowania, jak i sprzętu, więc w 2018 roku czekali na swój pierwszy sukces w obliczu Kirin 980.

Wśród jego chipów wyróżniała się nowa architektura Dynamic Core, pozwalająca na zastosowanie kilku różnych typów rdzeni. Do prostych zadań (przeglądarka, kalendarz, portale społecznościowe itp.) wykorzystano słabe i energooszczędne rdzenie, a do wymagających gier podłączono pozostałe rdzenie produktywne o podwyższonej częstotliwości i napięciu. Takie podejście pozwoliło nam jednocześnie zoptymalizować układ chipa i zmniejszyć zużycie energii smartfona przy codziennego użytkowania.

Od tego czasu Huawei samodzielnie optymalizuje swoje oprogramowanie pod kątem własnych chipów, dlatego smartfony tej marki pokazują się z jak najlepszej strony. Co prawda po wojnie handlowej Trumpa z Chinami i sankcjach nałożonych na Huawei przyszłość linii Kirin pozostaje pod znakiem zapytania. Jeśli Huawei może zorganizować dostawy, to w przyszłym roku należy ogłosić jednoukładowy system Kirin 10000.

Smartfony z procesorem HiSilicon

Dowiedz się więcej o Samsung Exynos


Exynos to kontrowersyjne chipy jednoukładowe, których Samsung używa na rynku europejskim zamiast flagowych procesorów Snapdragon. Dlaczego niejednoznaczne? I spójrz na ostatnie Galaxy S20 i Galaxy S20 Plus, które zostały wysłane do USA i Chin na pokładzie z obiecanymi 865 „smokami” i pozostawiły na europejski rynek Exynos 990. Europejczycy słusznie się oburzyli, nawet nie trzeba zainstalować aplikację Antutu, wystarczy spojrzeć Dane techniczne: Snapdragon 865 wykorzystuje rdzenie ARM Cortex-A77, natomiast Exynos 990 wykorzystuje starsze rdzenie Cortex-A76. Rdzeń graficzny w Exynos również jest słabszy. Różnica w wydajności między tymi dwoma chipami może sięgać imponujących 20% (jest to szczególnie widoczne w grach), choć w rzeczywistości kupujemy ten sam smartfon za te same pieniądze. Wyobraź sobie, że zamiast PS4 Pro w sklepie, jesteś owinięty w zwykłe PS4 ze słowami „nie martw się, są prawie takie same”.

Jest jednak kilka ale. Po pierwsze, niewiele publikacji podeszło do testów tak dokładnie, jak chłopaki z Anandtech https://www.anandtech.com/print/14072/the-samsung-galaxy-s10plus-review, którzy przez kilka miesięcy testowali dwa warianty Galaxy S10 Plus na różnych procesorach, a następnie wprowadziliśmy recenzję o 3 strony krótszą niż pierwszy tom Atlas Shrugged. Po drugie, różnica w wydajności jest odczuwalna głównie w grach, a nie w codziennych zadaniach. Po trzecie, układy Exynos mają też swoje zalety, takie jak niskie nagrzewanie się czy szybkie aktualizacje oprogramowania.

Po czwarte, to nowy Exynos 2100. Nie widzieliśmy go jeszcze w akcji, ale jego perspektywy są naprawdę ciekawe, nie bez powodu Samsung grozi przeniesieniem wszystkich swoich przyszłych smartfonów na Exynos. Co więcej, 5-nanometrowy Exynos 2100 to dopiero początek: według plotek koreański gigant ściśle współpracuje z AMD nad nowymi mobilnymi procesorami wideo i równolegle opracowuje zupełnie nowe rdzenie Cortex-X wraz z ARM. Jest prawdopodobne, że po sukcesie procesora Apple M1 producenci mobilnych SoC zdali sobie sprawę, że są gotowi do gry na dużą skalę.

Jak ocenić wydajność smartfona i co jest nie tak z benchmarkami?


I chociaż wydaje się, że duże marki odłożyły na bok swoją ofertę i przestały mierzyć samą wydajność mobilnych SoC, syntetyczne testy porównawcze nadal są ważnym miernikiem chłodu smartfona. Przynajmniej jest to stale pisane w recenzjach, omawiane na YouTube i zadawane na forach. Jak już wiecie, fakt ten nie ominął producentów smartfonów, którzy zaczęli w taki czy inny sposób podkręcać końcowe wyniki, co w rzeczywistości nie miało nic wspólnego z rzeczywistością.

Najdłuższy ogon w tej historii należy do MediaTek, który został złapany przez producentów testów syntetycznych więcej niż raz w celu manipulacji danymi. Jak się okazało, procesory firmy są w stanie odróżnić zwykłe zadania robocze od testów syntetycznych. A kiedy tester jest uruchamiany na smartfonie, procesor nie tylko przydziela wszystkie zasoby, aby wybić jak najwięcej „punktów”, ale może również uruchomić ukryty mechanizm przetaktowywania, taki jak turbodoładowanie w procesorach stacjonarnych. Wyjście jest zniekształconym obrazem wydajności smartfona bez względu na zwiększone ciepło i zmniejszoną autonomię.

W odpowiedzi na zarzuty Mediatek wzruszył ramionami ze zdziwienia i powiedział, że podkręcanie chipów przed testami jest powszechną praktyką stosowaną przez jego głównego konkurenta. Qualcomm również wzruszył ramionami i powiedział, że Mediatek kłamał i gdyby któryś z procesorów Snapdragon wpadł w tak wątpliwą historię, przeczytalibyście o tym jeszcze tego samego dnia. W 2018 roku Huawei wpadł w podobny skandal ze swoim SoC Kirin. Tyle, że nie przecenili wydajności procesorów mobilnych, ale zoptymalizowali je wcześniej pod konkretne testy, aby uzyskać wyższe wyniki.

Jednak bardziej uniwersalny sposób obiektywnego mierzenia wszystkiego nie został jeszcze wymyślony, dlatego będziemy nadal operować liczbami z AnTuTu.

Top 10 najlepszych procesorów 2020 według AnTuTu


Kilka razy w roku benchmark AnTuTu przedstawia ranking najlepszych procesorów mobilnych. Ostatnia globalna aktualizacja oceny miała miejsce pod koniec sierpnia 2020 r., tuż przed premierą Kirin 9000. W tym czasie spodziewaną ocenę wydajności zajmował Snapdragon 865 5G, który pozostawił MediaTek Dimensity 1000+ zarówno pod względem czystej wydajności oraz pod względem mocy rdzenia wideo. Ten flagowy procesor łączy osiem rdzeni Kryo 585 o taktowaniu do 2,84 GHz oraz akcelerator graficzny Adreno 650. Niespodzianką był „brąz” zeszłorocznego flagowego Snapdragona 855+, który według AnTuTu wciąż nieznacznie przewyższa Kirina 990. Jednak chipsety Exynos nie znalazły się w rankingu. Tłumaczy to jednak nie kiepskie procesory koreańskiego giganta, ale fakt, że w Chinach telefony Samsunga sprzedawane są wyłącznie na Snapdragonie, a Exynos nie można tam znaleźć za dnia.

Smartfony ze Snapdragonem 865

Więc jaki procesor wybrać?


Jeśli mówimy o modelach podstawowych, Snapdragon 662 i Snapdragon 665 są obecnie uważane za najbardziej udane opcje, podobnie jak stary, ale wciąż produktywny Snapdragon 710. W średnim segmencie cenowym, gry Snapdragon 720G, Snapdragon 730 i Snapdragon 765G sprawdziły się dobrze, co można znaleźć zarówno we flagowym poziomie Google Pixel 5, jak i w prostszych telefonach kalibru Xiaomi Mi 10 Lite czy Realme X50 5G. Jednak w bardzo przestarzałych modelach poprzedniej generacji, takich jak Snapdragon 636, teraz nie ma większego sensu.

Biorąc pod uwagę wszystko, co zostało powiedziane o Mediatek, niechętnie polecamy ich produkty. Owszem, nowe układy z rodziny Dimensity (np. Dimensity 1000+ i Dimensity 820) okazały się zaskakująco dobre i mogą przywrócić firmę do wielkiej gry, ale to rozwiązania z najwyższej półki.

Jednak przy takiej ocenie ważne jest, aby zrozumieć, że procesor jest nierozerwalnie związany z resztą sprzętu, więc wiele czynników wpływa na wydajność smartfona, aż do optymalizacji powłoki. Dlatego porównanie dwóch procesorów mobilnych jest trudniejsze niż zorganizowanie kolejnego testu Ryzen 5 vs Core i5.

Jaki jest najlepszy rdzeń wideo do gier?


Na rynku mobilnych GPU główna konfrontacja toczy się między akceleratorami Adreno i Mali. Te pierwsze są używane w połączeniu z procesorami Qualcomm, te drugie zwykle znajdują się w układach SoC Kirin i MediaTek. Podobnie jak w przypadku rdzeni obliczeniowych, wyniki testów GPU Qualcomma przynajmniej dotrzymują kroku, a często przewyższają konkurencję. Wynika to w dużej mierze z popularności platformy, dlatego przy tworzeniu gier deweloperzy korzystają z bardziej zaawansowanych API, co ma lepszy wpływ na optymalizację.

Jednak ta popularność nie wzięła się znikąd. Rozwiązania Mali mają zwykle mniej jednostek cieniowania, stąd mniejsza wydajność w GFlops. Gorzej też radzą sobie z rozkładaniem obciążeń między rdzeniami graficznymi. Próbowali dogonić Adreno, zwiększając częstotliwość taktowania rdzenia wideo, ale doprowadziło to do problemów z nagrzewaniem i zwiększonym zużyciem energii. Na tym tle główną zaletą grafiki Mali jest jej koszt.

Prowadzi to do oczywistego wniosku. Droższe procesory wideo Adreno będą preferowane dla tych, którzy planują często i dokładnie grać. Dla osób, które nie interesują się ciężkimi grami AAA, lub rzadko grają, wystarczy grafika z Mali.