Čipset, procesor, CPU, GPU... Víte, z čeho se skládá mozek každého smartphonu?

Pokračování 2 / 4

Jádra Cortex a big.LITTLE

První věc, na kterou je dobré se u procesoru zaměřit, je tedy architektura jader. Každý mobilní čipset bude mít v popisku, že se skládá například ze čtyř jader Cortex-A78. Aby to nebylo přímočaré, výrobci mobilních CPU nemusí jádra jen převzít, ale mohou si je přizpůsobit svým potřebám. V praxi to vypadá tak, že vezmou architekturu jako Cortex-A78, vykonají na ni několik spíše menších změn a třeba si pro ni vytvoří další, své vlastní označení.

Často však v popisu procesoru narazíte na informaci, že je postaven na více typech jader, třeba Cortex-A78 a Cortex-A55. První jmenované jádro je totiž optimalizované na maximální výkon a poběží třeba při hraní her a řekne si o velkou porci energii, druhé jmenované je naopak optimalizované na úsporu energie, takže bude využíváno například při brouzdání na internetu nebo při pobytu v prostředí telefonu a procenta baterie budou ubývat pomalu. Toto zapojení více architektur v jednom CPU se nazývá big.LITTLE a v poslední době se jej Arm snaží nahradit podobně fungující, ale flexibilnější platformou DynamIQ.

big.LITTLE či DynamIQ kombinuje velká a malá jádra

U úplně nejnovějších procesorů a hlavně u vlajkových lodí se může objevit ještě takováto informace: 1× 2,84 GHz (Cortex-X1), 3× 2,42 GHz (Cortex-A78) a 4× 1,8 GHz (Cortex-A55). Jedná se o Qualcomm Snapdragon 888 a jádro Cortex-X1 není nic jiného než přeznačený Cortex-A78 extrémně vyladěný na výkon. Takto uspořádaná jádra využívají faktu, že například hry často mají jedno hlavní vlákno procesu, jež zpracuje nejvýkonnější jádro, a ostatní méně důležitá vlákna jsou zpracovány pomalejšími jádry.

Tabulka ukazuje všechny 64bitová jádra Armu a rozlišuje, zdali se jedná o výkonná „big“ či efektivní „little“ architekturu. Lze říct, že čím novější, tím lepší architektura

Pokračování 3 / 4

Výrobní technologie a frekvence

I když se firmy jako Qualcomm či Mediatek nazývají jako výrobci mobilních čipsetů, není to úplně přesně označení, protože si své CPU nechávají vyrábět nejčastěji u TSMC a Samsungu. Často mezi oběma výrobci polovodičů přecházejí a různé modely procesorů jsou vyrobeny jinde. Toto rozlišení může být důležité, když jedna firma má slabší výrobní proces, tedy i takto vyrobené čipy budou mírně slabší a „žravější“, co se týče spotřeby energie. Dříve se zdálo, že Qualcomm vyrábějící čipsety u TSMC má mírnou výhodu, nicméně Snapdragon 888 nechává vyrábět na 5nm procesu u Samsungu, takže SD 888 a Samsung Exynos 2100 mají podobný výkon i spotřebu.

Exynos 2100 ve vícejádrovém testu Geekbench 5 poráží Snapdragon 888

Naprosto stěžejní je údaj o použité výrobní technologii. Udává se v nanometrech a čím je číslo menší, tím lépe. Procesor vyrobený „menším“ výrobním procesem má vyšší výkon a lepší spotřebu. Často se to promítne do vyšších taktů jader – pokud mají dva čipy na stejné architektuře velmi rozdílné frekvence, příčina zřejmě bude v technologii výroby. Je tu však zádrhel popsaný výše, někdy se výrobní proces nemusí úplně povést a nelze přímo srovnávat počty nanometrů u dvou výrobců.

Grafika a klíčové funkce

Čipsety u telefonů nejsou jen o procesorových jádrech, ale jedná se o komplexní SoC (System on Chip). To znamená, že obsahují grafické jádro (lze si licencovat GPU Arm Mali podobně jako jádra Cortex nebo si vyvinout vlastní), ale určují i spoustu dalších stěžejních parametrů jako volbu RAM, modem pro 5G, Wi-Fi a BT, maximální rozlišení fotek a počet fotoaparátů, maximální rozlišení a obnovovací frekvenci displeje či kvalitu videa.

Čipset v mobilních telefonech se dá považovat za srdce přístroje, které určuje i jeho nejdůležitější parametry

Pokračování 4 / 4

Značení a řady výrobců

Nejjednodušší značení mobilních čipsetů má Apple, jeden rok uvede A13 Bionic, rok na to A14 Bionic (aktuální CPU) a nemá několik řad ani další rozdělení, jež by mátlo uživatele.

10 nejvýkonnějších Androidů za únor. Žebříček ovládl Snapdragon 8 Gen 3, Samsungy s Exynosem ztrácejí

Qualcomm má složitější, ale stále poměrně přehledné řazení:

• Řada Snapdragon 200 je absolutní dvou- až čtyřjádrový low-end
• Snapdragon 400 jsou osmijádrové čipsety nižší střední třídy využívající typicky starší výrobní technologie a jádra Cortex
• Osmijádrové Snapdragony 600 se objevují v telefonech vyšší střední třídy a často jsou postaveny na téměř nejnovějších jádrech a výrobních procesech, někdy se jedná o přeznačené CPU vyšších řad s nižšími takty
• Řada 700 používá o krůček lepší výrobní procesy a grafická jádra než SD 600
• Snapdragon 800 jsou nejmodernější čipsety na aktuálním výrobních procesu a využívající nejnovější upravený jádra Cortex

Mediatek má velmi podobné členění svých produktů jako Qualcomm:

• Dimensity představuje high-end a všechny čipsety jsou vybaveny 5G modemem
• Helio G je poměrné výkonná řada zaměřená na hráče
• Helio P jsou čipsety střední třídy s dobrým poměrem výkon/spotřeba
• Helio A patří do nižší střední třídy se stále solidní výbavou i efektivitou
• Čipsety bez příslušnosti k řadě patří do úplného low-endu

Dimensity je prémiová řada čipsetů od Mediateku

Samsung je příkladem zmatečného značení čipsestů, střídá názvy v tisícovém i stovkovém formátu a vyšší číslice někdy znamenají high-end, jindy střední třídu. Navíc tento výrobce do svých telefonů montuje nejen své čipsety, ale i ty od Qualcommu a Mediateku. Nejjistější bude spolehnout se na principy popsané dříve, tedy na typ jader Cortex a frekvenci jader.

Qualcomm může dodávat procesory do telefonů Huawei. Výjimka má jeden zásadní háček

Huawei a jeho řada čipsetů Kirin byla dlouho poměrně jednoduše značená ve stovkovém formátu, kdy vyšší číslo znamenalo lepší procesor a řada 900 byla vlajková. Jenže v ní došla čísla a Huawei přišel s nástupcem v podobě řady 9000, která nyní představuje nejvyšší třídu, zatímco Kirin 700 a 800 se pohybují v low-endu, respektive střední třídě. Nicméně kvůli americkým zákazům, jež se vztahují i na výrobu a nákup čipů, musí Huawei přestat vyrábět u TSMC a nejreálnější možností je produkovat čipy v Číně na zastaralých výrobních procesech.