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Solución:
Nota: Esta respuesta está escrita con el supuesto de que las CPU que se comparan consisten en SoC basados en Intel, AMD y ARM disponibles comercialmente desde aproximadamente 2006 a 2015. Cualquier conjunto de medidas de comparación no será válido dado un alcance lo suficientemente amplio; Quería proporcionar una respuesta muy específica y “tangible” aquí mientras también cubría los dos tipos de procesadores más utilizados, así que hice un montón de suposiciones que pueden no ser válidas en el caso absolutamente general del diseño de CPU. Si tiene quisquillosos, tenga esto en cuenta antes de compartirlos. ¡Gracias!
Aclaremos una cosa: MHz / GHz y la cantidad de núcleos son no más un indicador confiable del rendimiento relativo de dos procesadores arbitrarios.
Eran números dudosos en el mejor de los casos incluso en el pasado, pero ahora que tenemos dispositivos móviles, son indicadores absolutamente terribles. Te explicare donde ellos pueden se utilizará más adelante en mi respuesta, pero por ahora, hablemos de otros factores.
Hoy en día, los mejores números a considerar al comparar procesadores son Potencia de diseño térmico (TDP) y Característica Tamaño de fabricación, también conocido como “tamaño fabuloso” (en nanómetros, Nuevo Méjico).
Básicamente: a medida que aumenta la Potencia de diseño térmico, aumenta la “escala” de la CPU. Piense en la “escala” entre una bicicleta, un automóvil, un camión, un tren y un avión de carga C-17. Un TDP más alto significa una escala mayor. El MHz puede o puede que no ser mayor, pero otros factores como la complejidad de la microarquitectura, el número de núcleos, el rendimiento del predictor de rama, la cantidad de caché, el número de canalizaciones de ejecución, etc., tienden a ser mayores en procesadores de mayor escala.
Ahora, como el fabuloso tamaño disminuye, la “eficiencia” de la CPU aumenta. Entonces, si asumimos dos procesadores que están diseñados exactamente igual, excepto que uno de ellos se reduce a 14 nm mientras que el otro está a 28 nm, el procesador de 14 nm podrá:
- Llevar a cabo por lo menos tan rápido como la CPU de mayor tamaño;
- Hágalo usando menos energía;
- Hágalo mientras disipa menos calor;
- Hágalo utilizando un volumen menor en términos del tamaño físico del chip.
Por lo general, cuando empresas como Intel y los fabricantes de chips basados en ARM (Samsung, Qualcomm, etc.) reducen el tamaño fabuloso, también tienden a aumentar un poco el rendimiento. Esto pone un obstáculo en la cantidad exacta de eficiencia energética que pueden obtener, pero a todos les gusta que sus cosas funcionen más rápido, por lo que diseñan sus chips de una manera “equilibrada”, para que usted obtenga algunos ganancias de eficiencia energética, y algunos ganancias de rendimiento. En los otros extremos, podrían mantener el procesador exactamente tan hambriento de energía como la generación anterior, pero aumenta el rendimiento mucho; o podrían mantener el procesador exactamente a la misma velocidad que la generación anterior, pero reduce el consumo de energía en mucho.
El punto principal a considerar es que la generación actual de CPU para tabletas y teléfonos inteligentes tiene un TDP de alrededor de 2 a 4 Watts y un tamaño fabuloso de 28 nm. A de gama baja El procesador de escritorio de 2012 tiene un TDP de al menos 45 Watts y un tamaño fabuloso de 22 nm. Incluso si el System On Chip (SoC) de la tableta estuviera conectado a una fuente de alimentación de A / C para que no tenga que preocuparse por consumir energía (para ahorrar batería), un SoC de tableta de cuatro núcleos perdería por completo todos los parámetros de referencia de la CPU. a un “Core i3” de gama baja de 2012, un procesador de doble núcleo que funciona quizás a menos de GHz.
Las razones:
- Los chips Core i3 / i5 / i7 son MUCHO más grande (en términos de número de transistores, área física de la matriz, consumo de energía, etc.) que un chip de tableta;
- Los chips que van al cuidado de los escritorios MUCHO menos sobre el ahorro de energía. El software, el hardware y el firmware se combinan para severamente Reduzca el rendimiento en SoC móviles para brindarle una mayor duración de la batería. En los equipos de escritorio, estas funciones solo se implementan cuando no tienen un impacto significativo en el rendimiento de gama alta, y cuando una aplicación solicita el rendimiento de gama alta, se puede proporcionar de forma coherente. En un procesador móvil, a menudo implementan muchos pequeños “trucos” para soltar fotogramas aquí y allá, etc. (en juegos, por ejemplo) que en su mayoría son imperceptibles a la vista pero ahorran batería.
Una clara analogía que acabo de pensar: se podría pensar en el “MHz” de un procesador como el medidor de “RPM” en el motor de combustión interna de un vehículo. Si acelero el motor de mi motocicleta a 6000 RPM, ¿significa eso que puede tirar más carga que el motor primario de 16 cilindros de un tren a 1000 RPM? No claro que no. Un motor primario tiene alrededor de 2000 a 4000 caballos de fuerza (ejemplo aquí), mientras que el motor de una motocicleta tiene alrededor de 100 a 200 caballos de fuerza (ejemplo aquí del motor de motocicleta de mayor potencia siempre solo superando los 200 hp).
El TDP está más cerca de los caballos de fuerza que los MHz, pero no exactamente.
Un contraejemplo es cuando se compara algo como un procesador Intel Core i5 “Haswell” (cuarta generación) del modelo 2014 con algo así como un procesador AMD de gama alta. Estas dos CPU tendrán un rendimiento similar, ¡pero el procesador Intel usará un 50% menos de energía! De hecho, un Core i5 de 55 vatios a menudo puede superar a una CPU “Piledriver” de AMD de 105 vatios. La razón principal aquí es que Intel tiene una microarquitectura mucho más avanzada que se ha alejado de AMD en rendimiento desde que comenzó la marca “Core”. Intel también ha estado avanzando en su tamaño fabuloso mucho más rápido que AMD, dejando a AMD en el polvo.
Los procesadores de sobremesa / portátiles son algo similares en términos de rendimiento, hasta que se llega a pequeñas tabletas Intel, que tienen un rendimiento similar a los SoC móviles ARM debido a limitaciones de energía. Pero mientras los procesadores de escritorio y portátiles “a gran escala” continúen innovando año tras año, lo que parece probable que lo hagan, los procesadores de tabletas no los superarán.
Concluiré diciendo que MHz y el número de núcleos no son completamente métricas inútiles. Puede utilizar estas métricas cuando compare CPU que:
- Están en el mismo segmento de mercado (teléfono inteligente / tableta / computadora portátil / computadora de escritorio);
- Están en la misma CPU Generacion (es decir, los números solo son significativos si las CPU se basan en la misma arquitectura, lo que generalmente significa que se lanzarán aproximadamente al mismo tiempo);
- Tener el mismo tamaño fabuloso y TDP similar o idéntico;
- Al comparar todas sus especificaciones, se diferencian principal o exclusivamente en MHz (velocidad de reloj) o en el número de núcleos.
Si estas afirmaciones son ciertas para dos CPU cualesquiera, por ejemplo, Intel Xeon E3-1270v3 frente a Intel Xeon E3-1275v3, entonces compárelas simplemente por MHz y / o número de núcleos pueden proporcionarle una pista de la diferencia en el rendimiento, pero la diferencia será mucho menor de lo que espera en la mayoría de las cargas de trabajo.
Aquí hay un pequeño gráfico que hice en Excel para demostrar la importancia relativa de algunas de las especificaciones comunes de la CPU (nota: “MHz” en realidad se refiere a “velocidad de reloj”, pero yo tenía prisa; “ISA” se refiere a “Conjunto de instrucciones Arquitectura “, es decir, el diseño real de la CPU)
Nota: Estos números son cifras aproximadas / aproximadas basadas en mi experiencia, no en ninguna investigación científica.
Hm .. Esta es una buena pregunta.
La respuesta es NO, lo más probable es que Samsung Galaxy no sea tan potente como su PC de escritorio. Y esto sería obvio si ejecutara una prueba comparativa de CPU completa.
Intentaré armar la respuesta como yo la veo. Otros miembros más experimentados probablemente agregarán más detalles y valor más adelante.
En primer lugar, debido a la diferencia en la arquitectura de la CPU, los procesadores de dispositivos móviles y el procesador de PC de escritorio admiten diferentes conjuntos de instrucciones. Como probablemente habrá adivinado, el conjunto de instrucciones es mayor para las PC.
Otra cosa es la publicidad engañosa. La velocidad anunciada para la CPU de la PC a menudo se logra y la CPU puede funcionar a esa velocidad durante largos períodos de tiempo. Esto es posible debido a un suministro de energía excesivo de la red y un sistema de enfriamiento decente que permite eliminar el calor del núcleo. Este no es el caso de los dispositivos móviles. La velocidad anunciada es la máxima velocidad posible, pero es mucho más alta que la velocidad media. Los dispositivos móviles a menudo ralentizarán su CPU debido al sobrecalentamiento y para ahorrar batería.
Y lo último, pero no menos importante, es la disponibilidad de componentes adicionales como la memoria principal (RAM), la memoria caché, etc. La cantidad de RAM no es el único criterio. También hay una velocidad de reloj de RAM que define la rapidez con la que se pueden almacenar y recuperar los datos en / desde la RAM. Estos parámetros también varían entre dispositivos móviles y PC.
Podría encontrar más diferencias, pero la causa principal es el consumo de energía y los requisitos de tamaño. Las PC pueden permitirse el lujo de consumir más energía de la red y también pueden permitirse el lujo de ser más grandes, por lo que siempre ofrecerán una mayor potencia de procesamiento.
Para lectura adicional, recomiendo: Procesadores: computadora vs móvil
En realidad, la clasificación de MHz tiene poca relevancia entre los procesadores de diferentes fabricantes. Solo tiene cierta relevancia para las CPU de exactamente la misma familia. Si bien los procesadores de teléfonos se están volviendo bastante rápidos y bien podrían vencer a los viejos Pentium 4, aún no puedes compararlos ni siquiera con un i3 de núcleo de gama baja.
Debe tener en cuenta que hay una gran cantidad de factores que influyen en el rendimiento general y no solo en la CPU. Por ejemplo,
- Velocidad de reloj de la CPU
- Número de núcleos de procesador
- Número de instrucciones por ciclo
- Predicción de rama
- Conjunto de instrucciones
- Ancho de instrucción
- Ancho de bus
- Velocidad de memoria
- Tamaño del caché
- Diseño de caché
- Diseño de silicio
- Optimización de software
- etc
Por lo tanto, la velocidad del reloj o la clasificación de MHz es solo una parte de una serie de cosas diferentes que puede usar para medir el rendimiento. Un procesador AMD es bastante diferente a uno de Intel o ARM. Se sabe desde hace mucho tiempo que una CPU AMD a 3GHz y el mismo número de núcleos no funciona tan bien como una CPU Intel con el mismo número de núcleos y especificaciones y clasificación de GHz similares.
Y también notará que la velocidad de la memoria también afecta el rendimiento, así como el caché. Teniendo en cuenta que los procesadores de servidor tienen una gran L1 cachés en comparación con sus homólogos de escritorio y los que encontrará en su teléfono. Por lo tanto, pasan menos tiempo esperando datos que lo que podría pasar con la CPU de un teléfono.
La razón por la que agregué el conjunto de instrucciones y la optimización del software es que algunos programas pueden ejecutar algoritmos mejor en un chip que en otro porque pueden hacer uso de instrucciones especiales para acelerar ciertas operaciones que, de otro modo, requerirían decenas de instrucciones. Esto no debe subestimarse.
Cabe señalar que el TPD no tiene nada que ver con el rendimiento. Una CPU idéntica con un proceso de fabricación más pequeño, por ejemplo, pasar de 32 a 22 nm, por ejemplo, dará como resultado un TDP más bajo en la matriz de 22 nm frente a la de 32 nm. Pero, ¿ha disminuido el rendimiento? no, todo lo contrario. Existen medidas multiplataforma que intentan medir el rendimiento relativo, como el punto de referencia de Linpack. Pero estas son medidas artificiales y rara vez los puntos de referencia son un buen indicador de rendimiento para una aplicación en particular.
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