КАК ЭТО РАБОТАЕТ: МОБИЛЬНЫЕ ПРОЦЕССОРЫ

Каждый год производители смартфонов хвалятся приростом производительности чипов в сферах графики или машинного обучения. Но каким образом достигаются эти улучшения и как при этом телефоны не теряют во времени работы?

Большинство процессоров для планшетов, телефонов и смарт-часов имеет схожую структуру, называемую «система на кристалле». Применяя данный способ «упаковки» чипов, компании могут уместить процессор, память, модем связи и модули для цифровой камеры. В отличие от, к примеру, компьютеров, где каждый компонент находится на отдельном чипе, способ «системы на кристалле» позволяет плотнее разместить компоненты, улучшить производительность и уменьшить энергопотребление. Поэтому телефоны обладают высокой производительностью при их маленьком объеме. Развитие данной сферы в мобильных устройствах показало перспективы и в сфере настольных ПК.

Но вряд ли можно ежегодно улучшать производительность просто добавляя компоненты помощнее? Все современные процессоры почти полностью состоят из транзисторов, а размер самих чипов определяется технологическим процессом, по которому они произведены. Технологический процесс влияет на размер чипа. Благодаря уменьшению техпроцесса можно добиться снижения энергопотребления. Если взять два процессора, имеющих одинаковые характеристики, кроме техпроцесса, то их производительность будет на одном уровне, но энергопотребление и нагрев будут разные. Особенно сильно этот эффект проявлялся раньше, когда уменьшение техпроцесса было относительно легче и чипы уменьшались сильнее, чем сейчас. Поэтому можно заметить, как технический прогресс намного замедлился, так как прирост производительности между устройствами становится меньше с каждым годом. Раньше производительность росла, а техпроцесс уменьшался согласно закону Мура, который был принят технологическим сообществом больше 50 лет назад. Но этот данное наблюдение становится все менее актуальным с каждым новым поколением процессоров, поэтому компании начали искать новые пути решения проблем.

Из-за интеграции в мобильных чипах блоков машинного обучения и обработки цифровой фотографии, а также специального программного обеспечения компании могут добиться лучших результатов, чем при простой обработке через процессорные вычисления. Блок машинного обучения лучше справится с такими задачами, как анализ фото или речи, чем процессор. Таким образом компании улучшают производительность чипов, несмотря на остановку развития в сфере процессорных вычислений.

Даже непосвящённые люди могут заметить, что компании стали обращать чуть меньше внимания покупателей на производительность телефонов. Производительности современных телефонов будет достаточно еще много лет, поэтому пользователи стали больше заинтересованы в качестве приложений и операционных систем, чем в количестве или частоте ядер процессора.

Власов Даниил,

ученик Гимназии №5

Фото: theverge.com