Краткий экскурс об устройстве процессоров современных смартфонов

Буквы в названии процессоров

Привет, друзья. В этой публикации предлагаю рассмотреть такой интересный вопрос: что означают буквы в названии процессоров Intel и AMD. В названиях процессоров обоих производителей закодированы их определённые данные – семейство, поколение, серия, иногда технические характеристики. А в некоторых случаях в конце названия может стоять буква или несколько букв, указывающие на такие особенности как: разблокированный множитель, наличие или отсутствие интегрированной графики, принадлежность к категории мощных игровых процессоров для десктопов, принадлежность к типу мобильных процессоров, пониженное энергопотребление и т.п. Зная обозначения букв в конце названия, вы со старта сможете понимать, что за модель процессора перед вами – из какого сегмента или с какой особенностью. Это упростит вам выбор процессора при наличии множества предложений.

Буквы в названии процессоров

Итак, друзья, буквы в названии процессоров. Говорить мы будем о современных процессорах. Представьте, сколько процессоров обе компании – и Intel, и AMD — выпустили за 50 лет своего существования. Соответственно, и кодировок названий множество. Поэтому говорить мы будем только о том, что актуально или хотя бы более-менее таково на сегодняшний день.

Буквы в названии процессоров Intel

Расшифровка названий процессоров Intel на примере модели Intel Core i9 с буквенным суффиксом выглядит вот так.

Другие семейства процессоров Intel – Atom, Celeron, Pentium, Xeon, Xeon Phi, Itanium — в своём названии могут содержать указание на серию или класс. Например, Xeon W-3275M относится к серии W, и эта буква стоит между семейством и поколением. А Pentium Gold G6400TE относится к классу Gold, и, соответственно, слово «Gold» указывается полностью в названии модели, а буква G стоит перед поколением. Буквенный суффикс, если он есть, стоит в самом конце названия модели. Он может содержать одну букву, указывающую на какую-то особенность процессора. А может содержать две буквы: они обе могут указывать на одну особенность процессора (HQ, MX, XM), а могут каждая в отдельности указывать на свою особенность (KF=K+F, TE=T+E, UE=U+E). Давайте же рассмотрим эти буквы и особенности.

Буквы в названии процессоров AMD

А вот так, друзья, выглядит расшифровка названий процессоров AMD на примере модели AMD Ryzen 9 с буквенным суффиксом.

Вместо взятой за пример линейки 9 процессоров семейства Ryzen могут быть другие линейки — 3, 5, 7 или Threadripper. А вместо взятого за пример семейства Ryzen могут быть другие семейства процессоров AMD — Athlon, А-Series, FX-Series, серверное Epyc, встраиваемые Embedded G- и R-Series. Соответственно, у этих семейств будут присущие им линейки процессоров, и в этих линейках расшифровка названий моделей может отличаться от расшифровки Ryzen. Например, в названиях процессоров линейки FX-Series первая цифра после FX указывает не поколение, его попросту нет у этой линейки, а на число ядер. Т.е. у моделей FX-4100, FX-4130, FX-4170, FX-4350 – 4 ядра. У моделей FX-6100, FX-6200, FX-6350 – 6 ядер. У моделей FX-8120, FX-8150, FX-8350 – 8 ядер. Но есть исключение: модели FX-9370 и FX-9590 – это процессоры не с 9-ю ядрами, а с 8-ю, но c высочайшей частотой ядра в разгоне, соответственно, до 4,7 ГГц и 5 ГГц. И вот другой пример: у процессоров семейства А-Series в их названиях — A4-5100, A6-5200, A8-6500, A10-7800 — цифра, идущая после линейки (A4, A6, A8, A10, A12) не относится к поколению.

Но в любом случае, как и у Intel, в конце названия процессоров AMD может не стоять, а может стоять буквенный суффикс, который указывает нам на ту или иную особенность процессора. Буквенный суффикс может состоять из одной буквы или двух. Давайте же посмотрим, что эти буквы обозначают.

И ещё, друзья, отмечу, что в названиях процессоров на торговых площадках вы можете встречать дописки OEM (Tray) или Box. Это указание тип упаковки процессора. OEM (Tray) – это процессор без кулера в комплекте, стоит дешевле. Box – это процессор с недорогим кулером в комплекте, стоит немного дороже.

Краткий экскурс об устройстве процессоров современных смартфонов

Краткий экскурс об устройстве процессоров современных смартфонов

Процессор или же чипсет, иначе говоря система на чипе (SoC), неотъемлемая часть любого устройства, будь то робот пылесос или умные колонки. В этой статье мы более подробно разберем, что такое система на чипе, но при этом постараемся рассказать так, чтобы было понятно любому рядовому пользователю.

На рынке мобильных устройств существует десятки различных процессоров. И это не привычные процессоры, которые устанавливаются в ПК. SoC или же система на чипе содержит в себе память, различные блоки обработки, модемы и многое другое и все это распаяно на одной небольшой плате.

Система на чипе — сердце вашего смартфона

Подобная схема объединения важных компонентов на одной печатной плате значительно помогает в удешевление производства смартфона, а также способствует наилучшему энергопотреблению. К процессору (SoC) впоследствии подключаются остальные компоненты смартфона.

Приведу небольшой список модулей, которые установлены в системе на кристалле.

• Центральный процессор (ЦП) — «сердце» SoC. Выполняет основные инструкции и алгоритмы операционной системы и приложений
• Графический процессор (GPU) — выполняет задачи, связанные с графикой, отрисовка графической оболочки операционной системы, пользовательский интерфейс в приложениях, а также обрабатывают 2D и 3D графику.
• Блок обработки изображений (ISP) — преобразует данные полученные с камеры смартфона в фотографии и видео.
• Цифровой сигнальный процессор (DSP) — выполняет более сложные математические функции, чем центральный процессор. Производит распаковку музыкальных файлов и анализ данных датчика гироскопа.
• Блок нейронной обработки (NPU) — широко применяемый модуль, используемый в смартфонах среднего и высшего сегмента. Служит для аппаратного ускорения работы алгоритмов нейронных сетей, компьютерного зрения, распознавания по голосу, машинного обучения и других методов искусственного интеллекта.
• Видеокодер / декодер — обеспечивает энергоэффективное преобразование видеофайлов и форматов.
• Модемы — преобразует беспроводные сигналы в данные, понятные вашему телефону. Компоненты включают модемы сотовой связи, WiFi и Bluetooth.

Также важно знать, что система на чипе, как и любой другой чип производится по определенному техпроцессу. Техпроцесс — это технологический процесс изготовления полупроводниковых материалов. Совершенствование технологии позволяет улучшить характеристики полупроводников (размеры, энергопотребление, рабочие частоты, стоимость) .

На сегодняшний день, мобильные процессоры построенные на архитектуре ARM, выполнены по 7-нм техпроцессу, но уже сейчас ведется освоение производства полупроводников по 5-нм техпроцессу.

Кто производит мобильные процессоры

На сегодняшний день главным производителем мобильных процессоров является Qualcomm. Следом идет Mediatek и Samsung, а также Huawei, которые в скором времени из-за санкций США прекратят разработку и производство фирменных процессоров Kirin.

Итак, Qualcomm выпускает мобильные процессоры для флагманов, среднячков и бюджетных смартфонов. Флагманские процессоры представляют линейку Snapdragon 8xx. Процессоры среднего сегмента входят в 600-ю и 700-ю серию. Некоторые из этих чипов могут иметь постфикс с 5G или с буквой “G”, первое обозначение означает поддержку сетей пятого поколения, буква “G” в название чипа означает что он заточен под игры. Процессоры начального уровня относятся к 400-й серии.

Samsung также производит чипсеты для различных сегментов. Флагманская серия относится к 900-й серии, последний процессор Exynos 990, он установлен в Galaxy S20/ Note 20. В бюджетных смартфонах устанавливают процессоры с номером Exynos 7904 и Exynos 9610

Помимо вышеперечисленных процессоров существуют чипы от всем известной компании Mediatek. Их решения чаще всего можно встретить в бюджетных и среднебюджетных смартфонах, например в OPPO Reno 3. Mediatek производит платформы с именем Helio, существует основная линейка “P”, линейка нацеленная на игры под индексом “G”, а совсем недавно были представлены процессоры под именем Dimensity с поддержкой 5G .

Процессор — за что он отвечает и для чего нужен

Центральный процессор или же система на чипе в простонародье называют просто процессором. Он разработан и спроектирован так, чтобы выполнять гибкий круг задач. Процессор в первую очередь отвечает за работу системы Android и приложений внутри ОС.

Кроме того, он отвечает за синхронную работу других чипов на печатной плате. ЦП на борту для обработки данных имеет блоки прогнозирования, регистров и исполнительных блоков. Грубо говоря они отвечают за просчет сложных математических алгоритмов. Регистры содержат биты данных или указатели на память, часто в 64-битных форматах данных.

Мобильные процессоры сейчас по большей части построены на архитектуре ARM, эта платформа сейчас занимает огромный рынок и семимильными шагами вытесняет архитектуру x86. Всеми известная компания Apple уже вовсю начинает переход на своих знаменитых компьютерах Mac и ультрабуков MacBook на собственные процессоры Apple Silicone, которые в свою очередь основаны на ARM архитектуре.

Процессоры на архитектуре ARM на данный момент выпускаются либо с восемью ядрами, из которых чаще всего два производительных и шесть энергоэффективных ядер, предназначенных для повседневных задач. Например в Snapdragon 865 используется схема 1+3+4, из которых первое ядро Cortex-A77 на частоте 2.84 ГГц, три ядра Cortex-A77 на частоте 2.42 ГГц и четыре ядра Cortex-A55 на частоте 1.8 ГГц. В обновленной версии Snapdragon 865+ инженерам удалось достигнуть 3,4 ГГц на старшем ядре.

Графика и все что с ней связано

За графику и отрисовки графического интерфейса в свою очередь отвечает графический ускоритель (графический процессор). В смартфонах по понятным причинам он не такой же, как в привычных ПК.

Графический адаптер служит для тех задач, под которые центральный процессор либо не предназначен, либо для для тех, где ГП справится в разы быстрее. Например, в параллельных задачах, в то время как ЦП подходит для последовательных, ГП способен обработать огромное количество информации выводимое на экран смартфона.

На данный момент существует два основных графических процессора — это Mali от ARM и Adreno от Qualcomm. Также существует ГП PowerVR от Imagination Technologies , который до недавнего времени устанавливался в смартфоны и планшеты от Apple.

Чем лучше процессор тем лучше фотографии

Ни для кого не секрет, что качество фотографии зависит не только от сенсора, линз и софта, но и от мощности процессора и блока обработки изображения. Вспомним Google Pixel 4, этот смартфон получил всего одну камеру, но при этом за счет флагманского процессора и фирменного гугловского процессора обработки фото, качество фотографий до сих пор на голову выше чем у многих смартфонов.

В последних смартфонах Huawei (Mate 30 Pro, P40 Pro) работающие на процессорах Kirin 990 являются лучшими фотофлагманами за счет доработанного блока ISP, который позволил улучшить шумоподавление в фото и видео. Это стало возможным благодаря технологии 3D-фильтрацией (BM3D) , обычно она используется в цифровых фотоаппаратах, исходя из этого становится понятно почему флагманы Huawei лучше по части фото чем все конкуренты.

Для чего нужны блоки нейронной обработки

Блоки нейронной обработки уже вовсю внедряют в системы на чипах. Нейронные процессоры служат для обработки математических алгоритмов, расчетов и служат для работы нейронный сетей. NPU разработаны так, чтобы выполнять задачи связанные нейронными сетями намного быстрее чем классический ЦП. Они используют собственную память, не обращаясь в оперативную, для того чтобы ускорить выполнение работы.

Во-первых, нейронные сети в смартфонах используются для обучения операционной системы, ОС учится запоминая поведение (использование смартфона) пользователя. Смартфон учится, запоминая ваше поведение, какие приложения вы используете, как часто вы запускаете ту или иную программу. Во-вторых, машинное обучение используется для достижения лучшего качества фотографии. Это еще одна причина по которой флагманы Huawei стали так круто фотографировать, все благодаря прокаченному NPU в Kirin 990.

Заключение

Системы на чипе по большому счету становятся сегодня все сложнее. С каждым годом появляются отдельные чипы для обработки конкретного алгоритма, будь то нейросеть или обработка снимка. Балом по-прежнему будет править архитектура ARM, а глобально будет меняться только техпроцесс.

Что означает маркировка процессоров Intel и AMD

Каждый процессор имеет определенное наименование, которое может о многом рассказать. По названию можно понять не только примерный уровень производительности, но и множество других параметров.

Процессоры AMD

Компания AMD с выходом процессоров Ryzen стала использовать новый нейминг продукции, который применяет логику Intel. До этого для процессоров FX маркировка была иная. Разберем на примерах, что означают цифры и буквы в названии процессоров AMD.

Брэнд

Эта часть состоит из названия компании и бренда процессоров. Кроме Ryzen, есть еще менее производительные процессоры Athlon, профессиональные Ryzen Threadripper и серверные Epyc. Что интересно, Intel и AMD при переходе на новые процессоры не отказались от своих прошлых именитых марок Celeron, Pentium и Athlon. Эти процессоры сейчас занимают самый доступный сегмент в линейках обеих компаний.

Семейство процессоров

Все Ryzen делятся на несколько семейств по уровню производительности. Чем выше цифра, тем мощнее процессор:

• Ryzen 3 — начальный уровень,
• Ryzen 5 — средний уровень,
• Ryzen 7 — предтоповый уровень,
• Ryzen 9 — топовый уровень.

Виджет Яндекс.Маркет

Основные отличия заключаются в количестве ядер и потоков. Кроме того, могут различаться тактовые частоты, объем кэш-памяти и другие характеристики.

Существуют также процессоры с припиской PRO, например, Ryzen 7 PRO 3700. Это процессоры для корпоративных пользователей, поддерживают технологии шифрования и дополнительные функции безопасности. Но никто не запрещает их использовать и в домашних системах.

Поколение

Здесь важно не путать поколение процессоров и поколение архитектуры Zen, на которой эти процессоры основаны:

• 1-е поколение Ryzen — архитектура Zen;
• 2-е поколение Ryzen — архитектура Zen +;
• 3-е поколение Ryzen — архитектура Zen 2;
• 5-е поколение Ryzen — архитектура Zen 3.

Обратите внимание, что 4-е поколение состоит из APU и мобильных процессоров и оно все еще основано на Zen 2. Кроме того, процессоры в рамках одного поколения могут быть основаны на разной архитектуре. Так, мобильные процессоры Ryzen 3 5300U, Ryzen 5 5500U и Ryzen 7 5700U — это Zen 2.

Разница между поколениями выражается в производительности, в первую очередь за счет доработки архитектуры. Это и лучшая работа с памятью, и рост производительности на ядро, увеличение максимальной тактовой частоты. А вот число ядер в основном не меняется. Так, Ryzen 5 1600 и Ryzen 5 5600 имеют по 6 ядер и 12 потоков.

Номер процессора

В англоязычных странах этот пункт называется SKU (Stock Keeping Unit), что можно перевести на русский как артикул. Этот номер показывает положение конкретного процессора в рамках одного семейства. Чем больше число, тем лучше процессор. Встречается и еще более детальное наименование, причем разница может быть существенной. Например, у Ryzen 9 3900X 12 ядер, а у 3950X уже 16.

Обратите внимание, что цифры не повторяются в разных семействах: 3600 — это всегда Ryzen 5, а 3700 — Ryzen 7. Не бывает Ryzen 5 3700 или Ryzen 7 3600.

Буквенный суффикс

Суффикса может и не быть, в таком случае перед вами обычный десктопный процессор. Возможность разгона никак не обозначается, так как все настольные процессоры Ryzen имеют разблокированный множитель.

• G — есть встроенная графика;
• E — энергоэффективный процессор со сниженным теплопакетом;
• GE — энергоэффективный процессор со сниженным теплопакетом и встроенной графикой;
• X — процессоры с более высокими тактовыми частотами, по сути, разогнанные производителем;
• XT — еще более производительные процессоры с большими максимальными частотами;
• H — производительная серия для ноутбуков;
• HX — еще более производительная серия процессоров для ноутбуков;
• HS — особая серия процессоров AMD, производительность которой равна серии H, но теплопакет снижен;
• U — энергоэффективная серия для ноутбуков со сниженным теплопакетом.

Процессоры Intel

У Intel довольно простая схема наименования процессоров. Ценовая категория, производительность, наличие встроенного видеоядра и другие параметры зашифрованы в названии. Например, Intel Core i5−9600K. Однако неподготовленного покупателя это может запутать, давайте подробно рассмотрим маркировку процессоров Intel на конкретных примерах.

Под брэндом или торговой маркой подразумевается как название компании, так и процессора. У Intel есть множество разновидностей процессоров: Celeron, Pentium, Core и Xeon, каждый из которых решает свою задачу. Так, Celeron и Pentium — доступные процессоры для задач, где не требуется высокая производительность, Core отлично подходят для игр и рабочих приложений, а Xeon — серверные процессоры.

Семейство процессоров

В рамках торговой марки Intel Core есть своя дифференциация по уровню производительности. Благодаря цифрам в названии можно понять, к какому уровню относится процессор:

• Core i3 — начальный уровень;
• Core i5 — средний уровень;
• Core i7 — предтоповый уровень;
• Core i9 — топовый уровень.

Виджет Яндекс.Маркет

Основные отличия заключаются в количестве ядер и потоков. Кроме того, могут различаться тактовые частоты, объем кэш-памяти и другие характеристики.

Поколение

Чем новее процессор, тем лучше. В 2021 году актуально 11-е поколение процессоров. Но это не значит, что все предыдущие сразу же устарели. Важно знать отличия между поколениями, так как характеристики постоянно меняются. Так, в седьмом поколении процессоры Core i5 имели всего 4 ядра, но в восьмом поколении их стало уже 6.

Номер процессора

В англоязычных странах этот пункт называется SKU (Stock Keeping Unit), что можно перевести на русский как артикул. По номеру можно понять положение конкретного процессора в своем семействе. Они отличаются в основном по базовой и максимальной тактовой частоте, а также объему кэш-памяти. Чем эта цифра больше, тем мощнее процессор. Проще говоря, i5−9600 лучше, чем i5−9400. Обратите внимание, что цифры не повторяются в разных семействах: 9600 — это всегда i5, а 9100 — i3. Не бывает i5−9100 или i3−9600.

В более старых поколениях часто встречалось еще более детальное обозначение, например Core i7−4770K. Также это распространено в современных мобильных версиях. Причем отличия более существенные, чем у настольных процессоров. Например, у i7−10850H только 6 ядер, а у i7−10870H уже 8.

В июле-2021 в Intel представили новые названия технологических норм с инновациями для каждого последующего процесса: Intel 7 обеспечивает увеличение производительности на ватт примерно на 10-15% по сравнению с Intel 10nm SuperFin благодаря оптимизации транзисторов FinFET. Intel 4 будет полностью использовать преимущества литографии EUV для формирования чрезвычайно маленьких элементов с применением инструментов экстремального ультрафиолетового диапазона. Процессор дебютирует в производстве со второй половины 2022 года и впервые появится в коммерческих продуктах 2023 года. Intel 3 будет основан на дальнейших оптимизациях технологии FinFET и расширенном применении инструментов EUV для достижения прироста производительности на ватт примерно на 18% по сравнению с Intel 4, наряду с другими улучшениями. Готовность Intel 3 к коммерческому производству ожидается во второй половине 2023 года.

Intel 20A станет первым техпроцессом Intel, измеряемым ангстремах. Его реализация будет связана с двумя революционными технологиями – RibbonFET и PowerVia. RibbonFET с окружающим (Gate-All-Around, GAA) затвором станет первой новой транзисторной архитектурой Intel со времен первого внедрения FinFET в 2011 году. Эта технология обеспечивает более высокую скорость переключения транзисторов при меньшей занимаемой площади с током канала, сравнимым с многоканальной конфигурацией. Запуск Intel 20A ожидается в 2024 году.

Помимо Intel 20A, в стадии разработки также находится процесс Intel 18A, запуск которого ожидается в начале 2025 года с улучшенной технологией RibbonFET для дальнейшего роста производительности транзисторов.

Буквенный суффикс

Стоит сразу отметить, что его может не быть вообще — i3−9100, i7−8700 и т. д. Это значит, что процессор не имеет каких-либо специфических обозначений. Перед нами стандартный CPU для настольных ПК.

• K — разблокированный множитель, то есть процессор можно разогнать при наличии материнской платы на Z-чипсете;
• F — отсутствие встроенного видеоядра, то есть без отдельной видеокарты не обойтись;
• G1-G7 — процессоры с новой интегрированной графикой Intel Iris X;
• G — идет в комплекте с дискретной графикой, например, на платформе Intel NUC;
• X или XE — процессоры из Х-линейки. От обычных Core отличаются сокетом и большим количеством ядер;
• H — производительная серия для ноутбуков;
• HK — производительная серия для ноутбуков с разблокированным множителем;
• HQ — производительная серия для ноутбуков, 4 ядра;
• T — настольные процессоры со сниженным теплопакетом;
• U — энергоэффективная серия для ноутбуков со сниженным теплопакетом;
• Y — энергоэффективная серия для ноутбуков с максимально сниженным теплопакетом.

Возможны и различные комбинации вроде i7−10700KF, что означает отсутствие встроенной графики и поддержку разгона.

Источник https://remontcompa.ru/zhelezo-i-periferiya/2235-bukvy-v-nazvanii-processorov.html

Источник https://pixel-story.ru/2020/09/kratkij-ehkskurs-ob-ustrojstve-processorov-sovremennyh-smartfonov/

Источник https://hi-tech.mail.ru/review/54651-chto-oznachaet-markirovka-processorov-intel-i-amd/