Přehled procesorů a jejich výrobců – část první: Ti velcí

ARM-Cortex

Sice jsme Vás již jednou o tom, co tiká ve vašich mobilech informovali, ovšem tento seriál nebyl nikdy dokončen a troufám si tvrdit, že se toho již mnoho změnilo. Včera jsme si něco řekli o architekturách Cortex, které distribuuje ARM. Proto si přečtěte krátký seznam a popis procesorů, které stojí za zmínku a především na krátkou historii a plány jejich výrobců. Začneme těmi největšími a nejznámějšími, ale prvně si něco povězme o ARMu jako architektuře a společnosti, která umožnila učinit z telefonů to, co je z nich teď.

ARM

Jak víte, procesory se dělí do několika architektur. Máme zde klasicky počítačové architektury x86 (32bitové procesory) a x64 (64bitové procesory). Pak zde máme RISC procesory, které mají několik vývojových stupňů a mezi ně patří například i náš oblíbený ARM (Advanced RISC Machine). ARM vlastní společnost ARM Holdings, kterou založili roku 1990 firmy Acorn Computers, Apple Computer (vidíte, Apple nebyl vždy ten „zlý“) a VLSI Technology. Primární účel ARMu byl vyrábět procesory pro počítač Acorn Archimedes. Později se však tato architektura ukázala jako skvělou volbou pro mobilní telefony. ARM ovšem již nevyrábí své procesory – pouze licencuje své technologie ostatní výrobcům, jakými jsou například Samsung, Texas Instruments, nVidia aj. (nebojte, všechny velké a významné si v některém z dílů představíme :-)). Zajímavostí je, že ARM měl na trhu mobilních telefonů roku 2007 podíl neuvěřitelných 97 % a tak se z něj stal na tomto poli prakticky neohrozitelný monopol. Snad mu Intel se svou x64 architekturou a Intelem Medfield tuto pozici moc neohrozí, protože ARM se jeví pro přenosná zařízení jako nejideálnější platforma (spotřeba/výkon). Architektury, které k dnešnímu dní ARM distribuuje, jsou Cortex A5, A7, A8, A9, A15 (pozor, menší číslo neznamená menší výkon) a ty zahrnují již aktuální instrukční sadu ARMv7, nástupce této sady přijde v roce 2013 a ponese překvapivé označení ARMv8. Co ovšem ARM vyrábí, jsou grafické jednotky Mali. O těch si ale popovídáme v jiném seriálu, kde vám plánuji představit různé GPU od různých výrobců.

ARM-logo

Qualcomm

Ten největší z největších, založen roku 1985 v San Diegu. Jako jediný výrobce nabízí kompletní škálu od low-endových procesorů po ty nejvýkonnější. Co je ovšem zajímavostí kterou nezná každý je to, že Qualcomm nevyrábí high-endové ARM procesory. Jeho vyšší procesory pouze z ARMu vycházejí. Má svou vlastní architekturu zvanou Snapdragon, která je momentálně u své 4. generace. Ta vychází z ARM architektury Cortex A15 a kombinuje ji s architekturou Cortex A8, s tím, že si tyto architektury firma ještě sama upravuje k obrazu svému a tak vlastně vznikají jádra Krait. Instrukční set je pak ARMv7. Velkou zajímavostí je, že ačkoli Qualcommy nikdy nepatřily do kategorie trhačů výkonu, Snapdragon S4 se snaží tuto reputaci napravit a je v současnosti tím nejlepším, co můžete v mobilu mít. Ano – dokonce lepší než nVidia Tegra 3 či Samsung Exynos 4412. A mimochodem – tato firma vlastní tolik patentů, co se telekomunikací týče, že by s nimi mohla žalovat jakéhokoli výrobce. Ale jelikož si všichni tyto technologie poctivě licencují, takže není nutno nikoho žalovat, což je v poslední době velká móda (kvůli tomu, že je potřeba i modem, bez kterého byste si nezavolali a součásti od Qualcommu se nacházejí snad v jakémkoli zařízení které je určeno pro volání).

Dragon-Eye_1600x1200

Důležité procesory

Qualcomm MSM7227

Přinesl low-endovým telefonům grafický akcelerátor v podobě Adreno 200 a 600 MHz procesor postavený na instrukční sadě ARMv6. Vzhledem k tomu, že se tehdy do telefonů v cenové kategorii pod 5000,- neobjevovali telefony s grafickou jednotkou, stala se zařízení s tímto chipsetem ve světě i u nás doma velmi oblíbená. Namátkou mohu vyjmenovat velmi populární ZTE Blade nebo nejprodávanější smartphone v historii LG, model P500 Optimus One. Tento procesor se rovněž dočkal několika upgradů, jakými jsou například nataktovaná 800MHz verze MSM7227T nebo předělaný chipset na Cortex A5 architekturu, MSM7227A.

Qualcomm MSM8255

Tento procesor je postavený na architektuře Scorpion, má jedno jádro o frekvenci v rozmezí 1-1,5 GHz a hojně se objevil v loňské řadě Xperií od Sony Ericssonu a v HTC zařízeních, jako HTC Desire HD, Desire S, Incredible S atd. Vesměs se jedná o nejvýkonnější jednojádrové řešení, které bylo v té době na trhu (ono se v té době už přecházelo pomalu na 2 jádra Cortex A9). MSM8255 přinesl uživateli slušný výkon procesoru a hlavně Adreno 205. Telefony s tímto procesorem se dodnes prodávají a jsou i nadále velmi populární.

Celá rodina Snapdragon S4

Jelikož Qualcomm zažil poměrně značný neúspěch s dvoujádrovou rodinou Snapdragon S3, se kterou se potýkal s problémy co se výkonu týče a nadměrného zahřívání (majitelé HTC Sensation či Sensation XE jistě potvrdí), potřeboval si výrobce procesorů něčím napravit reputaci. A to se mu povedlo. Snapdragon S4 je momentálně absolutně to nejlepší, co můžete v mobilu mít. Je to mix architektur Cortex A15 a Cortex A8, jsou vyráběny 28nm technologií a vyšší modely této rodiny obsahují grafický akcelerátor Adreno 225 (dvoujádrové verze) či Adreno 320 (čtyřjádrové verze). Tyto procesory můžeme najít v těch nejvýkonnějších zařízeních – celá nová řada Motorola Razr HD, LG Optimus G, Xiaomi Mi-2, Asus Padfone a další přibývají. Dále do této rodiny spadají low-endové procesory se základem architektury Cortex-A5 jako například MSM7227A, které můžeme najít v oblíbeném zařízení Huawei Ascend G300. Pakliže se díváte po tom nejlepším na trhu, hledejte mobily s těmito procesory.

Snapdragon S4 Thermal Comparison and Butter Benchmark

Snapdragon S4 Thermal Comparison and Butter Benchmark

Samsung

Je nutno tohoto jihokorejského giganta nějak představovat? Samsung začal své ARM procesory vyrábět v roce 1994, kdy uzavřel s ARMem úzké strategické partnerství. Do dnešní doby patří jeho CPU k tomu nejlepšímu, co můžete v mobilech dostat. Samsung dodává své procesory především do své high-endové Androidí řady Galaxy. Dříve se objevovali i v jiných smartphonech, například kdysi oblíbených Omniích. Spousta procesorů od tohoto výrobce navíc ani nemá své kódové označení, jako je tomu například u Hummingbird či Exynos procesorů. Velkou zajímavostí je, že Samsung do svých chipsetů vždy osadil v té době nejvýkonnější grafické řešení, ať už to bylo PowerVR SGX540 u svého prvního Galaxy, či Mali-400MP u svých Exynos procesorů. U Mali výrobce pravděpodobně i zůstane a troufám si tvrdit, že se v brzké době dočkáme Cortex A15 procesorů řady Exynos 5 spolu s grafickým akcelerátorem Mali-T604.

samsung_logo

Důležité procesory

Hummingbird

Samsung Hummingbird. Zcela legendární procesor, který byl osazen v prvním Samsungu Galaxy S. Ve své době nabízel bezkonkurenční výkon, jak procesorový, tak grafický. Díky kvalitní stavbě procesoru a PowerVR SGX540 od Imagination Technologies trhal rekordy benchmarků. Pár zlých jazyků dokonce tvrdí, že od tohoto procesoru byl odvozen i Apple A4 procesor (který rovněž vyráběl Samsung). Pokud bychom si mohli vzpomenout ještě na jeden legendární mobil, kde se tento procesor objevil, mohli bychom si jako příklad udat první komerčně úspěšný Nexus, a to Nexus S.

Řada Exynos

I když mnozí lidé čekali, že se v Galaxy S III objeví již Cortex A15 dvoujádro od Samsungu, dočkali jsme se „pouze“ čtyřjádrové Cortex A9 verze. Více méně se jedná, stejně jako u Tegry 3, o slepení dvou předchůdců Exynosu 4412. Ovšem poprvé jsme se s tímto chipsetem mohli setkat u Galaxy S II. A opět s tímto procesorem udělal jihokorejský gigant díru do světa. Jak už u tohoto výrobce bylo tradicí, jeho procesory a mobily byly výkonové monstra. Galaxy S II se opět dostal na nejvyšší příčky benchmarků, a to nejen díky skvělému procesorovému výkonu, ale především i díky GPU od ARMu, konkrétně Mali-400MP. Pakliže hledáte nejvýkonnější Cortex A9 čtyřjádrové řešení, přestaňte hledat. Vemte zkrátka Galaxy S III, či nový Galaxy Note II a budete nejspokojenějšími měřiči benchmarků na světě… Stejně jako několik dalších milionů lidí.

https://www.youtube.com/watch?v=xBb2or0PXQA

nVidia

nVidia byla na poli ARM procesorů velmi dlouho očekávaným hráčem. Po několika odkladech s první Tegrou (2008), která se preventivně ani nedostala na trh a byly pouze její tech dema, jsme se dočkali prvního dvoujádrového telefonu na světě, a tím byl LG Optimus 2X nesoucí Tegru 2 (a možná to bylo právě pro Tegru 2 v mobilech velmi zlé zviditelnění). Co se ale nVidie musí nechat, je marketing. Tato společnost je již dobře známa lidem z prostředí PC a to především hráčům počítačových her. V podobném duchu jde i na mobilech a tak si díky platformě Tegra zahrajete hry mnohdy v hezčí grafice, než na jiných, mnohdy výkonnějších zařízeních (tudíž se zde nabízí otázka – potřebuju obrovský výkon, když na tom budou hry vypadat obyčejně?). Momentálně máme na trhu Tegru 3 a opět se jedná o siamská dvojčata dvou Tegra 2 procesorů. Proč siamská dvojčata? Inu nVidia si patentovala systém 4-PLUS-1, což je procesor o pěti jádrech, přičemž jedno jádro je úsporné. Majitelé zařízení s Tegrou 3, ať už se jedná o mobilní telefon či tablet ovšem uznají za pravdu, že tato architektura nefunguje tak, jak se nám snaží firma namluvit. I tak zde ale máme spotřebu na nižší úrovni, než dvoujádrová řešení. I přes všechny nejasnosti se ale z nVidia stala velká ryba na poli ARM procesorů a to především díky onomu skvělému, pro hráče perfektnímu, marketingu.

Badge_Tegra_3D_large

Důležité procesory

Tegra 2

První dvoujádrový Cortex A9 procesor od nVidie. I přes velké ambice na poli smartphonů se paradoxně usadil především v tabletech, kdy ji využíval každý značkový výrobce (dokonce i Samsung použil v tabletech místo Exynosu Tegru 2). A i když toto řešení nebylo nikdy tak výkonné, jako již zmíněný Exynos od konkurence, díky rozšířenosti na tabletech jí byla dávána ve vývoji aplikací mnohdy přednost (a to nejen díky marketingu). Jako grafická jednotka zde posloužila GeForce ULP, jejíž výkon byl, dá li se to s něčím porovnat, podobný PowerVR SGX540 z procesoru Samsung Hummingbird.

Tegra 3

Kdo by to byl čekal, že :-). Tegra 3, nástupce Tegry 2 a pořádný quad-core procesor o minimálním taktu 1,3 GHz. Jako první přinsel technologii 4-PLUS-1, kdy zde přečuhovalo jedno úsporné jádro navíc. Tegra 3 se uchytila v plném spektru Androidích hraček, a dokonce i v připravované herní konzoli Ouya. Grafika v tomto chipsetu byla 2× tak výkonná, jako ta v Tegře 2 a momentálně dle benchmarků není úplně jasné, jestli je lepší Exynos 4412 nebo Tegra 3 (spíše ale Exynos). Ovšem z logického hlediska a to především kvůli marketingu – chcete hrát na mobilu hry a máte neomezený rozpočet? Kupte zařízení s Tegrou 3. THD hry na ní prostě vypadají fantasticky.

Nvidia Tegra 3 Kal-El Promo Video

Nvidia Tegra 3 Kal-El Promo Video

 

Texas Instruments (TI)

Výrobce ARM procesorů z Texasu (překvapení! :-)). Od roku 2004 jeden z hlavních výrobců ARM procesorů, i když v poslední době to s ním vypadalo docela bledě, protože jeho dvorní výrobce Motorola pomalu, ale jistě, přecházel ke konkurenci v podobě Qualcommu. Ovšem z hlubin ho zachránil Google a jeho současný referenční mobil, Galaxy Nexus, který používá OMAP 4460. TI se zaměřuje především na hrubý výpočetní výkon a bohužel v jeho chipsetech nenalezneme ty nejlepší grafické jednotky, jaké se momentálně na trhu objevují. V jeho čtyřkové řadě se nachází pomalu dosluhující PowerVR SGX540, která, jak již jsme zmínili, byla přítomná i v jednojádrovém Hummingbirdu od Samsungu. Dále se jeho procesory objevují v populárních tabletech značky Archos. A i když by se nedej bože TI stáhl z trhu s ARM procesory, což se snad nestane, tak má stále vynikající kalkulačky.

texas instruments logo

Důležité procesory

TI OMAP 3430

I když bude leckomu tento procesor připadat neznámý, tak telefon Motorola Milestone (Droid) už nikoli. Nutno podotknout, že tikal pro Cortex A8 na velice zvláštní frekvenci 600 MHz, ovšem to vůbec nevadilo a s přehledem si tento chipset strkal do kapsy například Snapdragon S1, který byl použit v prvním HTC Desire. Navíc se v kombinaci s PowerVR SGX530 stala z Motoroly Milestone na dlouhou dobu i herní mašina, která neměla se žádnou novinkou žádný problém.

TI OMAP 4460

Dvoujádrový Cortex A9 chipset využitý v Galaxy Nexusu. Nutno dodávat snad něco víc? Zkrátka referenční procesor pro Android 4.0 Ice Cream Sandwich za podpory přetaktované PowerVR SGX540 (konkrétně běžící na slušných 384MHz). Není to sice největší trhač asfaltu, ale splní vše tak, jak uživatel chce, navíc za skvělých provozních podmínek.

U Texas Instruments se momentálně jinak hodně soustředí na výrobu Cortex A15 procesoru řady OMAP 5, promo video si můžete prohlédnout již nyní.

https://www.youtube.com/watch?v=B-RuuD2gR-c

A to by bylo prozatím z tohoto článku vše. Snad jsme vám více přiblížili “svět pod kůží” vašich mazlíků a v příštím díle se podíváme na méně známé, přesto však stále důležité výrobce procesorů, jakými jsou AMLogic, Rockchip, MediaTek aj.

Adam Kováč
O Autorovi - Adam Kováč

Student IT, milovník Androida a všeho kolem něj :-) více o autorovi

Mohlo by vás zajímat

Komentáře (13)

+ Přidat článek

Další zajímavosti

+ Přidat článek