Questão Qual é a diferença entre processadores móveis e de desktop?


Acabei de ler sobre o novo Samsung Galaxy Note Edge com um processador quad-core de 2,7 GHz e 3 GB de RAM.

O laptop que eu comprei no ano passado pela HP é de 4 GB de RAM e 2,3 GHz quad-core e meu iMac é ainda mais antigo e é de 2,5 GHz i5.

Isso significa que o novo gadget da Samsung é mais poderoso do que o meu desktop?

O 2,7 GHz é o mesmo tipo de GHz que os dispositivos não móveis (é ampliado ou comparado etc.)?

Por que, em termos de poder, os computadores modernos não têm dois desses processadores quad-core da Samsung funcionando em paralelo, empurrando a potência de processamento de 5,4 GHz para a quantidade de energia elétrica, como duas baterias Galaxy Note?


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origem


Vamos lá pessoal! Isso não é 5,4 GHz no total. Não é assim que funciona! - Little Helper
Você não indica o tipo de CPU que o Edge possui. Se não é um processador Intel / AMD x86, então você não pode compará-lo ao seu HP ou iMac por cerca de uma dúzia de razões diferentes. Por que você não executa apenas um número de testes de desempenho em 3 máquinas para entender as diferenças nos sistemas. - Ramhound
@Ramhound o Galaxy Note Edge é basicamente um phablet ARM (smartphone / tablet). Seu perf da CPU é muito provável que exceda o desempenho de qualquer smartphone até hoje. No entanto, ainda é uma CPU de classe muito menor do que CPUs de desktop ou laptop e, portanto, não chegará perto de combiná-las em desempenho. - allquixotic
Para elaborar o comentário do Little Helper: Você não pode simplesmente adicionar clockspeeds em cada core / die / chip e esperar um nível cumulativo de desempenho. A maioria das cargas de trabalho do computador não é ajustada para o multiprocessamento. Analogia: Um carro de corrida indo a 300MPH vs 10 carros indo a 30MPH. Dirigir 10 carros de uma só vez não faz você ir tão rápido quanto um carro de corrida; você só pode igualar o carro de corrida se você tem 10 lugares para dirigir. A analogia se decompõe devido à localização e às rotas compartilhadas no espaço físico, portanto, não tente ler muito profundamente, mas a ideia básica está lá. - joe
en.wikipedia.org/wiki/Megahertz_myth - gronostaj


Respostas:



Nota: Esta resposta foi escrita supondo que as CPUs comparadas consistem em SoCs baseados em Intel, AMD e ARM comercialmente disponíveis de aproximadamente 2006 a 2015. Qualquer conjunto de medições de comparação será inválido, dado um escopo amplo o suficiente; Eu queria fornecer uma resposta muito específica e "tangível" aqui enquanto também abrangia os dois tipos de processador mais utilizados, então fiz várias suposições que podem não ser válidas no caso absolutamente geral do design da CPU. Se você tiver nitpicks, lembre-se disso antes de compartilhá-los. Obrigado!


Vamos esclarecer uma coisa: MHz / GHz e número de núcleos são não mais um indicador confiável do desempenho relativo de quaisquer dois processadores arbitrários.

Eles eram números duvidosos na melhor das hipóteses, mesmo no passado, mas agora que temos dispositivos móveis, eles são indicadores absolutamente terríveis. Eu explicarei onde eles posso ser usado mais tarde na minha resposta, mas por enquanto, vamos falar sobre outros fatores.

Hoje, os melhores números a serem considerados ao comparar processadores são Potência de Design Térmico (TDP) e Tamanho de fabricação de recursos, também conhecido como "tamanho fabuloso" (em nanômetros - nm).

Basicamente: à medida que o Poder de Design Térmico aumenta, a "escala" da CPU aumenta. Pense na "escala" entre uma bicicleta, um carro, um caminhão, um trem e um avião de carga C-17. Maior TDP significa maior escala. O MHz posso ou não posso ser maior, mas outros fatores, como a complexidade da microarquitetura, o número de núcleos, o desempenho do preditor de ramificação, a quantidade de cache, o número de pipelines de execução, etc., tendem a ser maiores em processadores de grande escala.

Agora, como o tamanho da peça diminui, a "eficiência" da CPU aumenta. Então, se assumirmos dois processadores que são projetados exatamente da mesma maneira, exceto que um deles é reduzido para 14nm enquanto o outro está em 28nm, o processador de 14nm será capaz de:

  • Executar finalmente tão rápido quanto o maior tamanho da CPU;
  • Faça isso usando menos energia;
  • Faça isso enquanto dissipa menos calor;
  • Faça isso usando um volume menor em termos do tamanho físico do chip.

Geralmente, quando empresas como a Intel e os fabricantes de chips baseados em ARM (Samsung, Qualcomm, etc.) diminuem o tamanho das ferramentas, elas também tendem a aumentar um pouco o desempenho. Isso coloca um obstáculo em exatamente quanto de eficiência de energia eles podem ganhar, mas todo mundo gosta de suas coisas para rodar mais rápido, então eles projetam seus chips de uma maneira "balanceada", para que você consiga alguns ganhos de eficiência de energia, e alguns ganhos de desempenho. Nos outros extremos, eles poderiam manter o processador exatamente tão faminta por energia quanto a geração anterior, mas aumenta o desempenho muito; ou, eles poderiam manter o processador exatamente na mesma velocidade da geração anterior, mas reduz o consumo de energia muito.

O principal ponto a considerar é que a atual geração de CPUs para tablets e smartphones tem um TDP em torno de 2 a 4 Watts e um tamanho de 28 nm. UMA baixo nível processador de desktop de 2012 tem um TDP de pelo menos 45 Watts e um tamanho de 22 nm. Mesmo que o SoC (System On Chip) do tablet estivesse conectado a uma fonte de alimentação de CA para não precisar se preocupar com o consumo de energia (para economizar bateria), um SoC quad-core iria perder completamente todos os benchmarks de CPU para um processador dual-core "Core i3", de 2012, com um GHz talvez mais baixo.

As razões:

  • Os chips Core i3 / i5 / i7 são MUITO DE maior (em termos de número de transistores, área de molde física, consumo de energia, etc.) do que um chip de mesa;
  • Chips que entram em desktops MUITO DE menos sobre economia de energia. Software, hardware e firmware se combinam severamente reduzir o desempenho em SoCs móveis para oferecer uma bateria de longa duração. Em desktops, esses recursos são implementados somente quando não afetam significativamente o desempenho de ponta, e quando o desempenho de ponta é solicitado por um aplicativo, ele pode ser fornecido de forma consistente. Em um processador móvel, eles geralmente implementam muitos pequenos "truques" para soltar quadros aqui e ali, etc. (em jogos, por exemplo), que são quase imperceptíveis aos olhos, mas economizam a vida da bateria.

Uma simples analogia que acabei de pensar: você poderia pensar no "MHz" de um processador como o medidor "RPMs" no motor de combustão interna de um veículo. Se eu acelerar o motor da minha moto para 6000 RPM, isso significa que ele pode puxar mais carga do que o motor principal de um trem de 16 cilindros a 1000 RPM? Não, claro que não. Um motor principal tem cerca de 2000 a 4000 cavalos de potência (exemplo aqui), enquanto um motor de motocicleta tem cerca de 100 a 200 cavalos de potência (exemplo aqui do motor de alta potência da motocicleta sempre apenas no topo de 200 hp).

O TDP está mais próximo da potência do que do MHz, mas não exatamente.

Um contra-exemplo é quando se compara algo como um processador Intel® i5 de "Haswell" (2014) de modelo-modelo a algo como um processador AMD de ponta. Esses dois processadores terão desempenho próximo, mas o processador Intel consumirá 50% menos energia! De fato, um Core i5 de 55 Watt pode frequentemente superar um CPU AMD "Piledriver" de 105 Watt. A principal razão aqui é que a Intel tem uma microarquitetura muito mais avançada que se afastou da AMD no desempenho desde o início da marca "Core". A Intel também tem avançado seu tamanho de fábrica muito mais rápido que a AMD, deixando a AMD na poeira.

Os processadores de desktop / laptop são um pouco semelhantes em termos de desempenho, até chegar a minúsculos tablets Intel, que têm desempenho semelhante aos SoCs móveis ARM devido a restrições de energia. Mas, desde que os processadores para laptops desktop e de "escala completa" continuem a inovar ano após ano, o que parece provável, os processadores de tablets não os ultrapassarão.

Eu concluirei dizendo que MHz e # de Núcleos não são completamente métricas inúteis. Você pode usar essas métricas quando estiver comparando CPUs que:

  • Estão no mesmo segmento de mercado (smartphone / tablet / laptop / desktop);
  • Estão no mesmo CPU geração (ou seja, os números só são significativos se as CPUs forem baseadas na mesma arquitetura, o que geralmente significa que elas serão lançadas na mesma época);
  • Ter o mesmo tamanho de fab e TDP semelhante ou idêntico;
  • Ao comparar todas as suas especificações, elas diferem principalmente ou apenas no MHz (velocidade do clock) ou no número de núcleos.

Se estas afirmações forem verdadeiras sobre quaisquer duas CPUs - por exemplo, a Intel Xeon E3-1270v3 versus a Intel Xeon E3-1275v3 - então comparando-as simplesmente por MHz e / ou # de Núcleos posso fornecer-lhe uma pista da diferença no desempenho, mas a diferença será muito menor do que o esperado na maioria das cargas de trabalho.

Aqui está um pequeno gráfico que fiz no Excel para demonstrar a importância relativa de algumas das especificações comuns da CPU (nota: "MHz" na verdade refere-se a "velocidade do clock", mas eu estava com pressa; "ISA" refere-se a "Instruction Set") Arquitetura ", ou seja, o design real da CPU)

Nota: Estes números são valores aproximados / ballpark baseados na minha experiência, não em qualquer pesquisa científica.

Ballpark figures for CPU specs' relative importance


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"Hoje, os melhores números a serem considerados ao comparar processadores ..." - Você está apenas substituindo a falácia de métrica única de comparar MHz com TDP e tamanho de fab. - sawdust
Vincular o TPD ao desempenho é totalmente falso. Processadores modernos que têm desempenho significativamente maior do que os processadores mais antigos na mesma linha de família do mesmo fabricante, na verdade, têm um TPD muito mais alto. Não há correlação. Eu sugiro que você repense toda a sua resposta. - Matt H
"O TDP está mais próximo de cavalos que o MHz, mas não exatamente." - Eu discordo completamente. Por que não usar algumas métricas de desempenho, como FLOPS, MIPS ou Geekbench? Para manter as analogias automotivas, o MHz seria a capacidade do motor, a potência seria, a pontuação Geekbench e o TDP é a eficiência de combustível. - el.pescado
Deve ser óbvio que se você utilizar o mesmo processador em 22nm vs 32nm, o TDP diminuirá. Mas isso não significa que o TDP tenha diminuído seu desempenho é diminuído, muito pelo contrário. É por isso que eu acho que você realmente deveria jogar o TDP para fora da porta como uma medida de desempenho relativo. Mais uma vez, deveria ser óbvio que o TDP nunca deveria ser usado como medida de desempenho relativo. E em termos de seu gráfico de pizza, ele deve estar em zero na escala de importância. É por isso que as pessoas realmente escrevem benchmarks como o Linpack para tentar avaliar o desempenho relativo. - Matt H
Compare gerações de processadores Intel ao longo dos anos todos eles têm variações com TDP de 60,80 ou 120W e ainda estes variam muito em desempenho por geração. O TDP não tem nada a ver com desempenho. - JamesRyan


Hm .. Esta é uma boa pergunta.

A resposta é NÃO, o Samsung Galaxy provavelmente não é tão poderoso quanto o seu PC de mesa. E isso seria óbvio se você executasse um teste abrangente de benchmark de CPU.

Vou tentar juntar a resposta do jeito que eu vejo. Outros membros mais experientes provavelmente adicionarão mais detalhes e valor depois.

Em primeiro lugar, devido à diferença na arquitetura da CPU, os processadores de dispositivos móveis e o processador de PC de mesa suportam conjuntos de instruções diferentes. Como você provavelmente adivinhou, o conjunto de instruções é maior para PCs.

Outra coisa é propaganda enganosa. A velocidade anunciada para a CPU do PC é frequentemente alcançada e a CPU pode funcionar nessa velocidade por longos períodos de tempo. Isso é possível devido ao fornecimento excessivo de energia da rede e a um sistema de resfriamento decente que permite remover o calor do núcleo. Este não é o caso de dispositivos móveis. A velocidade anunciada é a velocidade máxima possível, mas é muito superior à velocidade média. Os dispositivos móveis, muitas vezes, diminuem a velocidade da CPU, devido ao superaquecimento e à economia de bateria.

E o último mas não menos importante é a disponibilidade de componentes adicionais, como memória principal (RAM), memória cache, etc. A quantidade de RAM não é o único critério. Há também a velocidade de clock da RAM que define com que rapidez os dados podem ser armazenados e recuperados na / da RAM. Esses parâmetros também variam entre dispositivos móveis e PCs.

Você pode encontrar mais diferenças, mas a causa raiz é o consumo de energia e os requisitos de tamanho. Os PCs podem obter mais energia da rede e também podem ser maiores, de modo que sempre fornecerão maior capacidade de processamento.

Para leitura adicional, recomendo: Processadores: Computador vs Mobile


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O "tamanho" do conjunto de instruções (em termos de número de instruções) é quase completamente ortogonal ao desempenho. Arquiteturas mais complexas mostraram-se mais flexíveis em mais cargas de trabalho - por exemplo, o SIMD ajuda enormemente com cargas de trabalho vetorizáveis ​​- mas elas não são estritamente necessárias Mais rápido. Isto é principalmente um arenque vermelho. A ISA faz menos diferença do que o TDP e os fatores de tamanho que eu indiquei na minha resposta. - allquixotic
errado. Conjuntos de instruções fazem uma enorme diferença no desempenho. Eu escrevo código para viver. Algum código que otimizamos para Haswell e, em muitos casos, ele é executado entre 10 - 300% mais rápido em chips Haswell em comparação com a geração anterior em uma velocidade de clock maior. Isso não está relacionado ao TDP. - Matt H
@MattH: Tendo alguns bem escolhido instruções extras podem ajudar muito. Mas não apenas "o conjunto de instruções é maior". Afinal, quase metade do ISA em um moderno chip Intel x86 não é usado! Instruções de compatibilidade antigas em 16 bits. Registros de segmento Uma seqüência inicial de inicialização, iniciada em 1980. - Zan Lynx
@ZanLynx, muito verdadeiro quanto às instruções bem escolhidas. Nem todas as instruções avançadas estão disponíveis em todos os processadores. O AVX está disponível no Haswell, mas não na geração mais antiga e, obviamente, não no ARM. - Matt H


Na verdade, a classificação de MHz tem pouca relevância entre diferentes processadores de fabricantes. Só tem alguma relevância para a CPU, exatamente na mesma família. Enquanto os processadores de telefone estão se tornando muito rápidos e podem acabar com os antigos Pentium 4's, você ainda não pode compará-los com um Core i3 de baixo nível.

Você deve estar ciente de que há um grande número de fatores que influenciam o desempenho geral e não apenas da CPU. Por exemplo,

  • Velocidade do clock da CPU
  • Número de núcleos do processador
  • Número de instruções por ciclo
  • Previsão ramo
  • Conjunto de instruções
  • Largura da instrução
  • Largura do ônibus
  • Velocidade de memória
  • Tamanho da memória cache
  • Projeto de cache
  • Layout de silício
  • Otimização de software
  • etc

Portanto, a velocidade do clock ou a classificação de MHz é apenas uma parte de várias coisas diferentes que você pode usar para avaliar o desempenho. Um processador AMD é um tipo de peixe diferente do da Intel ou ARM. É sabido há muito tempo que um processador da AMD com 3GHz e a mesma contagem de núcleos não funciona tão bem quanto um processador Intel com a mesma contagem de núcleos e especificações semelhantes e com classificação de GHz.

E você também notará que a velocidade da memória afeta o desempenho também, assim como o cache. Observando que os processadores de servidor têm grandes caches L1 em ​​comparação com os desktops e aqueles que você encontrará em seu telefone. Por isso, eles gastam menos tempo esperando por dados do que a CPU do telefone.

A razão pela qual adicionei conjunto de instruções e otimização de software é que alguns softwares podem executar melhor um chip do que outro, porque podem usar instruções especiais para acelerar certas operações que, de outra forma, poderiam levar dezenas de instruções. Isso não deve ser subestimado.

Deve-se salientar que o TPD não tem nada a ver com desempenho. Uma CPU idêntica construída com um processo de fabricação menor, por ex. Ir de 32 a 22nm, por exemplo, resultará em um TDP menor no 22nm contra o dado de 32nm. Mas o desempenho diminuiu? não, muito pelo contrário. Existem medições cross-platform que tentam medir o desempenho relativo, como o benchmark Linpack. Mas estas são medidas artificiais e raramente são benchmarks um bom indicador de desempenho para uma aplicação particular.


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A resposta de allquixotic dá-lhe o lado prático das coisas muito bem. Eu acho que também seria útil ter um pouquinho sobre as especificidades de um 'relógio' e por que todos os relógios não são criados iguais. E a menos que eu erre, isso deve ser verdade em todos os microprocessadores, reais ou teóricos.

5 GHz significa 5 bilhões de ciclos ou pulsos por segundo. Mas o que acontece dentro um ciclo não é representado na freqüência de 5 GHz. Se uma roda gira 25 vezes por segundo, até onde ela vai? Depende da circunferência, é claro.

Com um processador, a quantidade de trabalho possível que pode ser alcançada seria a ciclos multiplicados pelo trabalho por ciclo(menos limitações e tempos de espera).

A quantidade máxima de trabalho realizado por ciclo pode ser qualquer valor (teoricamente). E, historicamente, as CPUs têm aumentado a quantidade de trabalho que podem fazer em um ciclo. Eles podem fazer isso de várias maneiras:

  • Quando o tamanho do conjunto de instruções é aumentado, eles são capazes de resolver uma variação maior de problemas em um único ciclo.
  • Instruções mais complexas permitem resolver problemas mais complexos.
  • A otimização lógica permite resolver problemas com menos etapas.

Estas otimizações levaram e foram possibilitadas por adicionando hardware aos núcleos da CPU. Certas operações matemáticas tornam-se mais eficientes quando você tem hardware especializado para elas. Por exemplo, trabalhar com números decimais é bem diferente de trabalhar com números inteiros, de modo que as CPUs modernas têm uma parte especializada de cada núcleo para lidar com cada tipo de número.

Como os núcleos se tornaram complexos, nem todas as partes são usadas em todos os ciclos, portanto, uma tendência recente tem sido implementar algum tipo de "hyper-threading" que combina duas operações completamente separadas em um único ciclo, já que ambas as operações usam principalmente partes diferentes. o nucleo.

Como você pode ver, isso faz com que a freqüência da CPU seja um indicador muito fraco de desempenho. É também por isso que os benchmarks são usados ​​em praticamente qualquer comparação entre eles, já que calcular o desempenho teórico por ciclo é uma bagunça complicada na melhor das hipóteses.

Resumo

Como a definição de um "núcleo" é arbitrária e varia enormemente de processador para processador, a quantidade de trabalho realizado por ciclo do dito núcleo também é arbitrária.


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Qual é a diferença entre processadores móveis e de desktop?

As principais diferenças entre os processadores móveis e de desktop são:

  • consumo de energia: O processador móvel precisa ser alimentado por baterias pequenas de baixa voltagem e capacidade pequena. Portanto, o consumo eficiente de energia é uma grande preocupação para o desempenho operacional e as reivindicações de marketing. Para a eficiência de energia do processador de desktop é uma preocupação menor. Para o segmento de jogos do mercado, a eficiência energética é praticamente irrelevante.

  • Fatores de dimensão física: O processador móvel deve ser fisicamente pequeno e leve quanto possível. Para um processador de desktop, o tamanho e o peso são essencialmente irrelevantes e não têm metas de design, exceto talvez questões de fabricação e custos.

  • Expansão de E / S: O processador móvel é para um computador de placa única com um número bem definido e limitado de periféricos, portas e praticamente nenhum recurso de expansão (ou seja, nenhum barramento PCIe). Até mesmo sua capacidade de memória principal provavelmente será restringida a alguns GiB para minimizar os requisitos de MMU. Um processador de desktop, por outro lado, tem que ser capaz de grande memória principal instalável e capacidade de expansão para adaptadores e periféricos usando os barramentos PCIe e USB (de alta velocidade).

O poder computacional de um processador móvel é severamente limitado por essas metas de design. Felizmente, a tecnologia de semicondutores / processadores está avançando para que os mais recentes processadores móveis possam se comparar favoravelmente com o poder computacional de processadores de desktop mais antigos.
Mas, para qualquer ponto no tempo, o "melhor" processador móvel não superará, de forma computacional, o "melhor" processador de desktop. Combinado com a restrita expansão de E / S, o processador móvel mais caro provavelmente só seria usado em um sistema "desktop" completo e integrado.

Minha pergunta é que isso significa que o novo gadget da Samsung é mais poderoso do que o meu desktop?

Você precisa definir "poderoso" e escolher métricas. Quase qualquer solteiro métrica (que tipos de marketing gostam de usar) pode ser manipulada para produzir comparações falsas. Sabe-se que alguns computadores foram redesenhados apenas para um bom desempenho em benchmarks específicos (por exemplo, medindo FLOPS), enquanto seu desempenho geral pode não ser melhor do que a concorrência.
UMA solteiro métrica, como uma velocidade de clock da CPU (ou seja, GHz) ou TDP ou tamanho de fábrica pode se tornar menos relevante e não comparável para avaliar o desempenho como a tecnologia muda.


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Potência vs Desempenho Os processadores móveis devem economizar energia (muito disso) e gerar muito menos calor do que os processadores para desktop. Para atender a esse requisito, os processadores móveis SEMPRE usam uma arquitetura muito mais simples (ARM) do que os processadores para desktop (x86 / AMD64 / x86_64) da mesma geração. De fato, a métrica mais útil para comparar CPUs é a arquitetura subjacente. Todos os MHz, tamanho de recurso e número de núcleos podem ajudar apenas se você estiver comparando CPUs com arquiteturas similares ou relacionadas.

A arquitetura da CPU / micro-arquitetura A arquitetura de uma CPU decide como ela executa programas e quais algoritmos usa para realizar cálculos e também como acessa cache e RAM. A arquitetura também inclui a "linguagem" (instruções) que a CPU entende. Um processador de desktop entende que a linguagem é muito mais complexa do que o que um processador móvel pode entender. Os processadores de desktop entendem a complexa linguagem x86 / x86_64, enquanto os processadores móveis entendem a linguagem ARM32 / 64 / Thumb2, que é muito mais simples, portanto requer mais "palavras" para descrever um algoritmo e é ineficiente em comparação com o x86. A razão pela qual os chips para dispositivos móveis entendem uma linguagem simples é porque existe uma restrição de área e energia no número de transistores que podem entrar nela.

Um processador de desktop típico pode executar 8+ instruções CISC (Complex) em paralelo e fora de ordem para oferecer alto desempenho ao custo de maior dissipação de energia, enquanto um processador móvel pode executar apenas 2 instruções RISC (Simples). de ordem para economizar energia. Os processadores de desktop têm muito mais cache (6MB +) que os dispositivos móveis (1MB), o que proporciona um grande aumento de desempenho. Além disso, as arquiteturas CISC (Intel x86_64 usadas em desktops e laptops) oferecem alta densidade de código, permitindo que grandes quantidades de informação sejam armazenadas em um espaço menor, enquanto as arquiteturas RISC (ARM64 usadas em celulares) usam instruções não compactadas que tendem a pressionar a memória largura de banda, uma vez que é necessário mais espaço para transmitir o mesmo significado. O que quero dizer é que um programa CISC de 1MB transmite mais informações que um programa RISC de 1MB exigindo o programa RISC de função semelhante para realizar mais transferências de memória, causando uma perda de desempenho.

Como regra geral, as arquiteturas de desktop são voltadas para o desempenho. Por exemplo, uma operação SIMD em um processador Intel moderno (desktop) leva apenas 25% do tempo que um típico processador ARM (móvel) toma devido ao fato de que os desktops podem colocar mais transistores na CPU, já que a área e a energia não são restritas. .

Efeito do tamanho do recurso Como regra geral, se um processador da arquitetura A é portado para uma tecnologia mais baixa (digamos, de 22nm para 12nm), seu desempenho melhora enquanto seu consumo de energia diminui devido ao desempenho e eficiência melhorados do transistor. Assim, por exemplo, um típico ARM Cortex A-5 fabricado em 12nm oferecerá um desempenho mais alto e funcionará mais frio que um ARM Cortex A-5 fabricado em 28nm. No entanto, um processador ARM Cortex A-15 (melhor micro-arquitetura que o A-5) fabricado em 32nm funcionará muito mais rápido que o A-5 em 12nm (embora consuma mais energia). Assim, embora o tamanho do recurso seja uma métrica importante, ele perde o equilíbrio ao comparar diferentes arquiteturas / arquiteturas, especialmente quando um é muito melhor que o outro.

Efeito dos núcleos Não se deixe enganar pela contagem do núcleo. Eles são indicadores terríveis do desempenho da CPU. A comparação de CPUs com base nas contagens do núcleo só é útil quando eles são da mesma microarquitetura. Naturalmente, uma microarquitetura mais rápida com mais núcleos bate um micro-arco mais lento com menos núcleos. No entanto, um quad core lento provavelmente oferecerá um desempenho pior do que um processador dual core de alto desempenho. Um quad core fraco pode ser bom em lidar com 4 tarefas simples no tempo T, enquanto um dual core forte (4x mais rápido por núcleo) pode ser capaz de lidar com 4 tarefas simples em metade do tempo (T / 2), já que deve ser capaz de processe 2 deles em T / 4 outro 2 para o outro T / 4 (T / 4 + T / 4 = T / 2). Também cuidado com núcleos quase-octa (a maioria dos celulares são quase no sentido de que apenas 4 núcleos podem estar ativos a qualquer momento para economizar energia). Os desktops normalmente oferecem núcleos completos com pouco compartilhamento de recursos para permitir maior desempenho ao custo de alto consumo de energia.

Efeito da freqüência do relógio Isso depende muito da microarquitetura do processador.

Para ilustrar isso, considere o seguinte problema, 3 * 3.

Digamos que o processador A converta o problema em 3 + 3 + 3 e gere 3 pulsos de clock para executar o problema, enquanto o processador B executa diretamente 3 * 3 usando uma tabela de consulta e fornece o resultado em 1 ciclo de clock. Se o fabricante A diz que a freqüência do processador (clock) é 1GHz enquanto B diz que é 500MHz, B é mais rápido que A desde que A leva 3ns para completar 3 * 3 enquanto B leva apenas 2ns (B é 33% mais rápido que A embora B está rodando a 50% mais lento no clock). Assim, as velocidades de clock são boas comparações apenas quando comparadas micro-arquiteturas similares. Um uarch melhor com uma velocidade de clock menor pode bater um uarch mais antigo com uma velocidade de clock muito maior. Também baixas velocidades de clock economizam energia. Um uarar de alta performance a uma velocidade de clock maior certamente vencerá um uarch de menor desempenho com uma velocidade de clock similar ou menor (às vezes também mais alta). Portanto, a velocidade do clock não é de todo uma boa medida do desempenho da CPU, assim como a contagem de núcleos. Observe que os processadores móveis implementam algoritmos mais simples e mais lentos para computar do que os processadores de desktop, a fim de economizar energia e área. Processadores de desktop geralmente apresentam algoritmos que são quase duas a quatro vezes (ou mais) tão rápidos quanto os seus equivalentes móveis, dando-lhes uma vantagem distinta no desempenho sobre os processadores móveis.

** Efeito do cache ** Cache desempenha um papel importante no desempenho do processador do que a própria velocidade do núcleo. O cache é uma RAM de alta velocidade dentro do processador para reduzir as solicitações para a RAM. Os caches de desktop são maiores e mais rápidos (não há restrições quanto ao tamanho ou à potência dos desktops) do que os caches móveis, o que dá aos desktops uma vantagem sobre as CPUs móveis. Adicione a eficiência do CISC e os caches da área de trabalho têm uma vantagem sobre os caches móveis. Um cache de desktop de 2 MB bate 2 MB de cache móvel simplesmente pela própria densidade de instruções (mais informações no mesmo espaço). Os caches são muito importantes para determinar o desempenho da CPU. Um processador com um grande cache rápido superará um processador com um pequeno cache lento. No entanto, há um trade off entre velocidade e tamanho do cache, e é por isso que os sistemas têm níveis de cache. À medida que a tecnologia diminui, os caches se tornam muito mais rápidos e eficientes. Naturalmente, a arquitetura de cache também desempenha um papel muito importante nesse sentido. Simplesmente não é tão simples comparar caches, mas as comparações de cache são muito menos perversas do que as comparações envolvendo núcleos ou velocidades de clock.

Assim, assumindo uma geração constante, os processadores de desktop quase sempre superam os processadores móveis em termos de desempenho bruto, enquanto os processadores móveis quase sempre consomem menos energia para compensar seu desempenho relativamente ruim.


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Vamos usar uma analogia solta para pensar e entender as características de uma CPU.

Imagine que uma CPU é uma fábrica montando carros. Peças (dados) entram, são enviadas em correias transportadoras onde são montadas. Finalmente, um carro completo é lançado na outra extremidade (dados processados).

Um simples grupo de peças, como uma porta, pode avançar em um passo, adicionar uma nova peça no próximo e assim por diante. Um processo pode ser usado para mais de um grupo, por exemplo, a linha que faz o conjunto do manípulo da porta passar o manípulo da porta para ambas as portas dianteira e traseira. Um grupo mais complexo, como um motor, passa por uma rota de transporte mais longa e pode tomar várias etapas para reunir todas as partes, mais do que um único passo para colocá-las em um arranjo complexo etc. ciclos de clock para completar e usar diferentes partes da CPU que são dedicadas a uma tarefa (mas podem ser usadas como parte de mais de um tipo de comando).

Velocidade do relógio pode ser a velocidade do seu transportador. Em cada tick, o transportador avança para o próximo passo. A execução de um transportador mais rápido permite a passagem de mais carros, mas você não pode fazer isso mais rápido do que as tarefas levam para concluir (na CPU, o limite são as propriedades elétricas de um transistor).

tamanho da matriz é o tamanho da sua fábrica (chip). Um maior pode ter mais acontecendo de uma vez e assim fazer mais.

tamanho fabuloso é quão grande são os robôs / pessoas de montagem (transistores). Quando eles são menores, você pode se encaixar mais no mesmo espaço. Transistores menores podem funcionar mais rapidamente e usar menos energia / liberar menos calor.

TDP é a quantidade de energia que sua fábrica pode usar quando está funcionando a plena capacidade. Em uma CPU isso é importante porque indica quanta energia a CPU usará sob uso total, mas também quanto de calor ela irá gerar. Você pode ver isso só dá uma indicação aproximada de que há algo acontecendo, TDP não pode ser usado como qualquer indicação de desempenho porque a eficiência depende de todas as outras variáveis. Isso é senso comum, porque senão, como seu PC hoje pode ser milhares de vezes mais rápido do que um de 5 ou 10 anos atrás sem usar milhares de vezes mais eletricidade.

Quando eu não posso otimizar ou tornar minha linha de montagem mais rápida, eu posso simplesmente ter outra rodando ao lado, isso é como o seu número de núcleos. Da mesma forma, uma fábrica pode compartilhar as mesmas vias de acesso / núcleos do compartimento de entrega de um compartilhamento de cpu para acessar a memória, etc.

Todos estes são mensuráveis, mas há um fator fundamental que não é tão fácil de colocar uma figura, arquitetura. Minha fábrica de carros não pode facilmente fazer um caminhão, e menos ainda um barco. As linhas de montagem são configuradas para uma coisa e fazer outra ainda pode ser feita, mas significa mover partes de uma linha para outra de uma maneira que não é a ideal, desperdiçando muito tempo. Processadores são projetados para tarefas específicas, a CPU principal do seu PC é bastante generalizada, mas mesmo assim tem otimizações bastante especializadas, como extensões multimídia. Uma CPU pode ser capaz de fazer um comando em duas etapas, e outra deve dividir-se em 20 operações básicas. A arquitetura pode ser o fator mais importante na determinação do desempenho

Então, comparar CPUs muito parecidas na mesma plataforma é bem difícil. Um AMD FX e Intel i7 são melhores em tarefas diferentes para qualquer relógio ou TDP. Um processador de PC móvel como um Atom já é ainda mais difícil de comparar, a CPU do seu telefone é difícil de comparar entre um córtex ARM e um Qualcomm Snapdragon e muito menos com um processador de desktop.

Então, para concluir, nenhuma dessas estatísticas permite comparar o desempenho de diferentes tipos de processador. A única maneira é fazer benchmarks baseados em tarefas específicas com as quais você está preocupado e executá-los em cada um para comparar. (Tendo em mente que cada plataforma é muito boa em algumas específicas, muitas vezes não há claro 'mais rápido')


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Como outros afirmaram, MHz e GHz não devem ser usados ​​para comparar as CPUs umas com as outras. Eles podem ser usados ​​para comparar processadores com a mesma arquitetura ou família (você pode comparar o i3 4000m com o i3 4100m GHz, pois eles compartilham a mesma arquitetura). O desempenho da CPU em processadores modernos é a média de fatores como tamanho do molde, arquitetura, número de núcleos e frequência. Todos esses fatores considerados juntos podem permitir que você posicione a CPU em termos de desempenho. No entanto, os processadores para desktop e dispositivos móveis não devem ser comparados diretamente.

Porque eles são diferentes em muitos níveis. Eles têm arquitetura diferente, conjunto de instruções diferente, processadores móveis são muito menores em tamanho e eles têm que trabalhar em diferentes circunstâncias. O que significa que o uso de energia e as temperaturas de trabalho também são importantes, uma vez que são usados ​​principalmente em dispositivos móveis com fornecimento limitado de energia. Também GHz na maioria dos processadores móveis de ponta são valores vazios. Você não pode usar todo o seu potencial por muito tempo (na maioria dos casos) porque eles tendem a estrangular (o Nexsus 5 é um ótimo exemplo disso, ele detecta o Snapdragon 800 que está afundando mesmo em benchmarks) e MHz e voltagem são ficando reduzido para evitar que o chip seja danificado por causa do superaquecimento.

Se você realmente quiser compará-los, a maneira mais confiável seria usar o linpack (comparado a alguns benchmarks de multiplataforma bobos), consulte este site: Linpack Ainda assim, isso deve ser usado como um recurso para pura curiosidade e não para fins educacionais, já que ser mais confiável não significa ser confiável em geral.

Minha pergunta é que isso significa que o novo gadget da Samsung é mais poderoso do que o meu desktop?

Não, e não será por muitos anos, provavelmente, já que os processadores móveis ainda são muito fracos em comparação com os desktops.


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Minha pergunta é que isso significa que o novo gadget da Samsung é mais poderoso do que o meu desktop?

O 2,7 GHz é o mesmo tipo de GHz que os dispositivos não móveis (é ampliado ou comparado, etc.)?

Para responder a isso, farei uma pergunta.

A Intel dual core cpu com 2,7 GHz é mais potente que a Intel Core I3 cpu (2 núcleos) de 2,7 GHz.

absolutamente não na ..... !!!

Portanto, há muitas diferenças em cpu da área de trabalho apenas com referência a lá cache, tamanho, velocidade, calor, energia, núcleos etc ...

Daí as CPUs Mobile e Desktop também serem diferentes ...

As CPUs de desktop são feitas considerando requisitos diferentes em comparação aos dispositivos móveis.


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Quando os processadores funcionam, geram calor. Muito calor. Como os dispositivos móveis são consideravelmente menores que os computadores, o calor gerado por um processador móvel em execução é muitas vezes amplificado e pode danificar seriamente os componentes ou até mesmo derretê-los. Portanto, os desenvolvedores e designers dos dispositivos limitam, ou limitam, a velocidade na qual um processador móvel pode ser executado. Isso significa que, se um processador estiver esquentando, limitará sua velocidade, o que equivale a um desempenho mais lento.

Devido a essa limitação, o processador em muitos telefones na verdade será executado mais lentamente do que a velocidade anunciada. De fato, a velocidade anunciada dos processadores móveis é normalmente o máximo. Compare isso com a maioria dos processadores de computador, onde a velocidade anunciada é geralmente a velocidade média de corrida, e você começa a ver porque os computadores são mais poderosos.

Fonte


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toda resposta é boa mas uma pergunta não respondida! Por que parecia um ciclo de CPU desktop é mais poder do que o ciclo de CPU móvel? A resposta é : Cpu desktop usar um transistor mais de cpu móvel Intel Core = 600000000 ~ 1200000000 Base do braço = 20000 ~ 40000

porque ? Porque um processador cpu processa mais instruções do que um cpu móvel Assim sendo : Mais transistor = mais instruções = mais desempenho

ARM Cortex A7 (4 núcleos a 1.5 ghz) = 2.850 MIPS (milhões de instruções por segundo) = 2850000000 instruções

AMD E-350 (dual core a 1,6 ghz) = 10.000 MIPS (milhões de instruções por segundo) = 10000000000 instruções

Tianhe-1A (186.368 núcleos em 2ghz) = 2.670.000.000 MIPS = 2670000000000000

Você pode calcular a instrução por ciclo ou CPI para mais ajuda: http://meseec.ce.rit.edu/eecc550-winter2011/550-12-6-2011.pdf

e o próximo importante: um Mobile Cpu como uma frequência SnapDragon 801 Max é de até 2,2 GHZ esta frequência média não estável a 2.2 GHZ e começou (500 mhz ~ 2.2 ghz) Foi decidido aquecer a CPU


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