Quelle est la différence entre les processeurs mobiles et de bureau?

Je viens de lire à propos du nouveau Samsung Galaxy Note Edge doté d'un processeur quad-core de 2,7 GHz et de 3 Go de RAM.

L’ordinateur portable que j’ai acheté l’année dernière avec HP est de 4 Go de RAM et de 2,3 GHz quad-core et mon iMac est encore plus ancien et a une capacité de 2,5 GHz i5.

Cela signifie-t-il que le nouveau gadget Samsung est plus puissant que mon ordinateur de bureau?

Le 2,7 GHz correspond-il au même type de GHz que les appareils non mobiles (est-il mis à l'échelle ou comparé, etc.)?

Pourquoi, en termes de puissance, les ordinateurs modernes ne disposent-ils pas de deux de ces processeurs quadricœurs Samsung fonctionnant en parallèle, ce qui augmente la puissance de traitement de 5,4 GHz pour une quantité d'énergie électrique équivalente à celle de deux batteries Galaxy Note?

Remarque: cette réponse est écrite en supposant que les processeurs comparés sont constitués de SoC Intel, AMD et ARM disponibles dans le commerce allant d'environ 2006 à 2015. Toute série de mesures de comparaison sera non valide si la portée est suffisamment étendue; Je souhaitais apporter ici une réponse très concrète et "tangible" tout en couvrant également les deux types de processeurs les plus utilisés. J'ai donc formulé un ensemble d'hypothèses qui pourraient ne pas être valables dans le cas tout à fait général de la conception d'un processeur. Si vous avez des nitpicks, gardez cela à l’esprit avant de les partager. Merci!

Soyons clairs: le MHz / GHz et le nombre de cœurs ne sont plus un indicateur fiable de la performance relative de deux processeurs quelconques.

Ils étaient au mieux des nombres douteux, même dans le passé, mais maintenant que nous avons des appareils mobiles, ils sont des indicateurs absolument terribles. J'expliquerai où ils pourront être utilisés plus tard dans ma réponse, mais pour l'instant, parlons d'autres facteurs.

Aujourd'hui, les meilleurs chiffres à prendre en compte lors de la comparaison de processeurs sont la puissance de conception thermique (TDP) et la taille de fabrication de la fonction , également appelée "taille fab" (en nanomètres - nm ).

Fondamentalement: à mesure que la puissance de conception thermique augmente, la "taille" du processeur augmente. Pensez à «l'échelle» entre une bicyclette, une voiture, un camion, un train et un avion cargo C-17. Un TDP plus élevé signifie une plus grande échelle. Le MHz peut être ou non supérieur, mais d’autres facteurs tels que la complexité de la microarchitecture, le nombre de cœurs, les performances du prédicteur de branche, la quantité de cache, le nombre de pipelines d’exécution, etc. tendent tous à être plus élevés dans les environnements plus grands. processeurs de balance.

Maintenant, à mesure que la taille de l'usine diminue , "l'efficacité" du processeur augmente. Donc, si nous supposons que deux processeurs sont conçus exactement de la même façon, sauf que l’un d’entre eux est réduit à 14 nm alors que l’autre est à 28 nm, le processeur à 14 nm sera capable de:

• Effectuez au moins aussi rapidement que le processeur de taille supérieure;
• Faites-le en utilisant moins d'énergie;
• Faites-le en dissipant moins de chaleur;
• Utilisez un volume plus petit en termes de taille physique de la puce.

Généralement, lorsque des entreprises comme Intel et les fabricants de puces basés sur ARM (Samsung, Qualcomm, etc.) diminuent la taille de l’usine, ils ont également tendance à augmenter légèrement les performances. Cela met un panier sur exactement combien l' efficacité puissance qu'ils peuvent gagner, mais tout le monde aime leurs trucs courir plus vite, donc ils conçoivent leurs jetons d'une manière « équilibrée », de sorte que vous obtenez des gains d'efficacité énergétique, et certains gains de performance. Sur les autres extrêmes, ils pourraient garder le processeur exactement comme avide de pouvoir que la génération précédente, mais montée en puissance de la performance beaucoup ; ou, ils pourraient garder le processeur exactement à la même vitesse que la génération précédente, mais réduire la consommation d'énergie par beaucoup .

Le point principal à prendre en compte est que la génération actuelle de processeurs pour tablettes et smartphones dispose d’un TDP d’environ 2 à 4 watts et d’une taille de 28 nm. Un processeur de bureau bas de gamme de 2012 a un TDP d'au moins 45 watts et une taille de 22 nm. Même si le système sur puce (SoC) de la tablette était connecté à une source d'alimentation secteur pour ne pas avoir à s'inquiéter de la consommation d'énergie (pour économiser la batterie), un SoC à tablette quadricœur perdrait complètement tous les tests de performances du processeur. à un «Core i3» bas de gamme de 2012, processeur dual-core fonctionnant peut-être à un GHz plus bas.

Les raisons:

• Les puces Core i3 / i5 / i7 sont BEAUCOUP plus grandes (en nombre de transistors, d’espace de puce physique, de consommation électrique, etc.) par rapport à une puce de tablette;
• Les puces qui entrent dans les ordinateurs de bureau font BEAUCOUP moins d'économies d'énergie. Logiciel, matériel et firmware se combinent pour sérieusement réduire les performances sur mobiles SoC afin de vous donner la vie de la batterie longue. Sur les ordinateurs de bureau, ces fonctionnalités ne sont mises en œuvre que lorsqu'elles n'affectent pas de manière significative les performances haut de gamme, et lorsqu'une application demande des performances haut de gamme, elles peuvent être données de manière cohérente. Sur un processeur mobile, ils mettent souvent en œuvre de nombreuses "astuces" pour supprimer des images ici et là, etc. (dans les jeux, par exemple), qui sont pour la plupart imperceptibles à l'oeil mais qui sauvent la vie de la batterie.

Une analogie intéressante à laquelle je viens de penser: vous pouvez penser au "MHz" d'un processeur, comme le compteur "RPM" du moteur à combustion interne d'un véhicule. Si je fais monter le moteur de ma moto à 6 000 tr / min, cela signifie-t-il qu'il peut tirer plus de charge que le moteur du 16 cylindres d'un train à 1 000 tr / min? Non bien sûr que non. Un moteur principal a environ 2000 à 4000 chevaux ( exemple ici ), tandis qu'un moteur de moto a entre 100 et 200 chevaux ( exemple ici du moteur de moto le plus puissant jamais construit, avec une puissance de 200 chevaux).

Le TDP est plus proche de la puissance que du MHz, mais pas exactement.

Un contre-exemple consiste à comparer un processeur Intel Core i5 "Haswell" (4ème génération) de modèle 2014 à un processeur AMD haut de gamme. Les performances de ces deux processeurs seront proches, mais le processeur Intel utilisera 50% d’énergie en moins! En effet, un Core i5 de 55 watts peut souvent surpasser un processeur "Piledriver" de 105 watts. La principale raison ici est qu'Intel dispose d'une microarchitecture beaucoup plus avancée qui s'est éloignée de la performance d'AMD depuis le lancement de la marque "Core". Intel a également progressé beaucoup plus rapidement que AMD, laissant l’AMD dans la poussière.

Les processeurs pour ordinateurs de bureau / ordinateurs portables présentent des performances quelque peu similaires, jusqu’à ce que vous en veniez à de toutes petites tablettes Intel, dont les performances sont similaires à celles des systèmes sur puce mobiles ARM en raison de contraintes d’alimentation. Mais tant que les processeurs pour ordinateurs de bureau et "à grande échelle" continueront à innover d'année en année, ce qui semble probable, les processeurs pour tablettes ne les dépasseront pas.

Je conclurai en disant que le MHz et le nombre de cœurs ne sont pas des métriques complètement inutiles. Vous pouvez utiliser ces mesures lorsque vous comparez des processeurs qui:

• Sont dans le même segment de marché (smartphone / tablette / ordinateur portable / ordinateur de bureau);
• Sont dans la même génération de processeurs (c'est-à-dire que les nombres n'ont de sens que si les processeurs sont basés sur la même architecture, ce qui signifie généralement qu'ils seraient libérés à peu près au même moment);
• Avoir la même taille d'usine et un TDP similaire ou identique;
• Lorsqu'elles comparent toutes leurs spécifications, elles diffèrent principalement ou uniquement par le MHz (vitesse d'horloge) ou le nombre de cœurs.

Si ces affirmations sont vraies pour deux processeurs - par exemple, les processeurs Intel Xeon E3-1270v3 et Intel Xeon E3-1275v3 -, une simple comparaison par MHz et / ou nombre de cœurs peut vous fournir un indice de la différence. performances, mais la différence sera beaucoup plus petite que prévu sur la plupart des charges de travail.

Voici un petit tableau créé dans Excel pour démontrer l’importance relative de certaines des spécifications de processeur les plus courantes (remarque: "MHz" se réfère en fait à "vitesse d'horloge", mais j'étais pressé; "ISA" se réfère à "Jeu d'instructions Architecture ", c'est-à-dire la conception même de la CPU)

Remarque: Ces chiffres sont approximatifs / approximatifs et sont basés sur mon expérience, pas de recherche scientifique.

Hm .. C'est une bonne question.

La réponse est NON, le Samsung Galaxy n’est probablement pas aussi puissant que votre ordinateur de bureau. Et cela serait évident si vous exécutiez un test de performance complet du processeur.

Je vais essayer de rassembler la réponse telle que je la vois. D'autres membres plus expérimentés ajouteront probablement plus de détails et de valeur plus tard.

Tout d’abord, en raison de la différence d’architecture de la CPU, les processeurs pour appareils mobiles et les processeurs pour ordinateurs de bureau prennent en charge différents jeux d’instructions. Comme vous l'avez probablement deviné, le jeu d'instructions est plus volumineux pour les PC.

Une autre chose est la publicité mensongère. La vitesse annoncée pour le processeur du PC est souvent atteinte et le processeur peut fonctionner à cette vitesse pendant de longues périodes. Cela est possible grâce à une alimentation électrique excessive du secteur et à un système de refroidissement correct qui permet d’évacuer la chaleur du noyau. Ce n'est pas le cas pour les appareils mobiles. La vitesse annoncée est la vitesse maximale possible mais elle est beaucoup plus élevée que la vitesse moyenne. Les appareils mobiles ralentissent souvent leur processeur en raison de la surchauffe et des économies de batterie.

Et le dernier mais non le moindre est la disponibilité de composants supplémentaires tels que la mémoire principale (RAM), la mémoire cache, etc. La quantité de RAM n'est pas le seul critère. Il existe également une vitesse d'horloge de la RAM qui définit la rapidité avec laquelle les données peuvent être stockées et extraites dans / à partir de la RAM. Ces paramètres varient également entre les appareils mobiles et les PC.

Vous pouvez trouver plus de différences, mais la cause première est la consommation d'énergie et les exigences de taille. Les ordinateurs personnels peuvent se permettre de tirer davantage d’énergie du secteur et d’être plus gros, de sorte qu’ils délivrent toujours une puissance de traitement supérieure.

Pour des lectures supplémentaires, je recommande: Processeurs: Ordinateur vs Mobile

En réalité, la classification en MHz a peu de pertinence entre les processeurs des différents fabricants. Cela n'a que peu d'intérêt pour les processeurs appartenant exactement à la même famille. Alors que les processeurs téléphoniques deviennent de plus en plus rapides et risquent de déjouer le pantalon de ces vieux Pentium 4, vous ne pouvez toujours pas les comparer à un noyau i3 bas de gamme.

Vous devez savoir qu’un grand nombre de facteurs influent sur les performances globales, et pas uniquement du processeur. Par exemple,

• Vitesse d'horloge du processeur
• Nombre de cœurs de processeur
• Nombre d'instructions par cycle
• Prédiction de branche
• Jeu d'instructions
• Largeur d'instruction
• Largeur de bus
• Vitesse de la mémoire
• Taille du cache
• Conception de cache
• Silicon layout
• Optimisation du logiciel
• etc

Ainsi, la vitesse d'horloge ou la cote en MHz ne sont qu'une partie d'un certain nombre d'éléments différents que vous pouvez utiliser pour évaluer les performances. Un processeur AMD est plutôt différent de celui d’Intel ou d’ARM. On sait depuis longtemps qu’un processeur AMD à 3 GHz et le même nombre de cœurs ne fonctionnent pas aussi bien qu’un processeur Intel avec le même nombre de cœurs, une spécification et une classification GHz similaires.

Et vous remarquerez également que la vitesse de la mémoire affecte également les performances, ainsi que le cache. Notez que les processeurs de serveur ont de grands caches L1 par rapport aux ordinateurs de bureau et à ceux que vous trouverez dans votre téléphone. Ils passent donc moins de temps à attendre les données que ne le ferait un processeur téléphonique.

La raison pour laquelle j'ai ajouté un jeu d'instructions et une optimisation logicielle est que certains logiciels peuvent utiliser des algorithmes mieux, car ils peuvent utiliser des instructions spéciales pour accélérer certaines opérations qui pourraient autrement nécessiter des dizaines d'instructions. Cela ne devrait pas être sous-estimé.

Il convient de souligner que la DPT n'a rien à voir avec la performance. Un processeur identique construit avec un processus de fabrication plus petit, par exemple, passer de 32 à 22 nm par exemple, donnera un TDP inférieur dans la matrice à 22 nm par rapport à la matrice à 32 nm. Mais les performances ont-elles diminué? non, bien au contraire. Il existe des mesures entre plates-formes qui tentent de mesurer les performances relatives, telles que celles du benchmark Linpack. Mais ce sont des mesures artificielles et sont rarement des repères un bon indicateur de performance pour une application particulière.

La réponse de allquixotic vous donne très bien le côté pratique des choses. Je pense qu’il serait également utile d’avoir un bref aperçu des détails d’une horloge et de la raison pour laquelle toutes les horloges ne sont pas créées égales . Et sauf erreur de ma part, cela devrait être vrai pour tous les microprocesseurs, réels ou théoriques.

5 GHz signifie 5 milliards de cycles ou d'horloges par seconde. Mais ce qui se passe dans un cycle n'est pas représenté dans la fréquence 5 GHz. Si une roue tourne 25 fois par seconde, quelle distance parcourra-t-elle? Cela dépend bien sûr de la circonférence.

Avec un processeur, la quantité de travail possible pouvant être obtenue serait le nombre de cycles multiplié par le travail par cycle (moins les limitations et les temps d’attente).

La quantité maximale de travail effectué par cycle peut être quelconque (en théorie). Et historiquement, les processeurs ont augmenté la quantité de travail qu’ils peuvent effectuer au cours d’un cycle. Ils peuvent le faire de différentes manières:

• Lorsque la taille du jeu d'instructions est augmentée, ils sont capables de résoudre une plus grande variété de problèmes en un seul cycle.
• Des instructions plus complexes permettent de résoudre des problèmes plus complexes.
• L'optimisation logique permet de résoudre les problèmes en moins d'étapes.

Cette optimisation a été rendue possible grâce à l’ ajout de matériel aux cœurs de la CPU . Certaines opérations mathématiques deviennent plus efficaces lorsque vous disposez d’un matériel spécialisé. Par exemple, travailler avec des nombres décimaux est assez différent de travailler avec des nombres entiers, de sorte que les CPU modernes ont une partie spécialisée de chaque cœur pour traiter chaque type de nombre.

Depuis que les cœurs sont devenus complexes, toutes les parties ne sont pas utilisées à chaque cycle. Une tendance récente a donc été de mettre en place un type d '"hyper-threading" qui combine deux opérations complètement distinctes en un seul cycle, car les deux opérations utilisent principalement des parties différentes. le noyau.

Comme vous pouvez le constater, la fréquence du processeur est donc un très mauvais indicateur de performance. C'est aussi la raison pour laquelle les points de référence sont utilisés dans presque toutes les comparaisons entre eux, car le calcul de la performance théorique par cycle est au mieux un fouillis compliqué.

Sommaire

Puisque la définition d'un "noyau" est arbitraire et varie énormément d'un processeur à l'autre, la quantité de travail effectuée par cycle dudit noyau est également arbitraire.

Quelle est la différence entre les processeurs mobiles et de bureau?

Les principales différences entre les processeurs mobiles et de bureau sont les suivantes:

• Consommation électrique: le processeur mobile doit être alimenté par de petites batteries de faible tension et de faible capacité. Par conséquent, l'efficacité énergétique est une préoccupation majeure pour la performance opérationnelle et les revendications marketing. Pour les processeurs de bureau, l’efficacité énergétique est une préoccupation mineure. Pour le segment des jeux sur le marché, l'efficacité énergétique est pratiquement sans importance.

• Facteurs de dimension physique: le processeur mobile doit être physiquement aussi petit et léger que possible. Pour un processeur de bureau, la taille et le poids ne sont essentiellement pas pertinents et n’ont pas d’objectifs de conception autres que ceux liés à la fabrication et aux coûts.

• Extension d'E / S: le processeur mobile est destiné à un ordinateur à carte unique avec un nombre limité de périphériques et de ports bien définis et pratiquement aucune capacité d'extension (c'est-à-dire sans bus PCIe). Même sa capacité de mémoire principale sera probablement limitée à quelques Gio afin de minimiser les besoins en MMU. D'autre part, un processeur de bureau doit être capable de disposer d'une grande mémoire principale installable et d'une capacité d'extension pour les adaptateurs et les périphériques utilisant les bus PCIe (haute vitesse) et USB.

La puissance de calcul d'un processeur mobile est fortement limitée par ces objectifs de conception. Heureusement, la technologie des semi-conducteurs et des processeurs évolue afin que les derniers processeurs mobiles puissent se comparer favorablement à la puissance de calcul des processeurs de bureau plus anciens.
Mais à un moment donné, le "meilleur" processeur mobile ne sera pas plus performant que le "meilleur" processeur de bureau. Combiné à l'expansion restreinte des E / S, le processeur mobile, plus coûteux, ne serait probablement utilisé que dans un système "de bureau" autonome tout-en-un.

Ma question est la suivante: cela signifie-t-il que le nouveau gadget Samsung est plus puissant que mon ordinateur de bureau?

Vous devez définir "puissant" et choisir des mesures. Presque tous les seule mesure (quels types de marketing aiment utiliser) peut être manipulé pour produire des comparaisons fausses. On sait que certains ordinateurs ont été repensés uniquement pour fonctionner correctement pour des tests de performance spécifiques (par exemple, la mesure de FLOPS), alors que leurs performances globales peuvent ne pas être meilleures que celles de la concurrence.
Une seule métrique telle qu'une vitesse d'horloge de la CPU (c.-à-d. GHz), une taille de TDP ou de fab peut devenir moins pertinente et non comparable pour évaluer les performances à mesure que la technologie évolue .

Puissance et performances Les processeurs mobiles doivent économiser l'énergie (en grande partie) et générer beaucoup moins de chaleur que les processeurs de bureau. Pour répondre à cette exigence, les processeurs mobiles utilisent TOUJOURS une architecture (ARM) beaucoup plus simple que les processeurs de bureau (x86 / AMD64 / x86_64) de la même génération. En effet, la métrique la plus utile pour comparer les processeurs est l'architecture sous-jacente. Tous les MHz, la taille des fonctionnalités et le nombre de cœurs peuvent aider uniquement si vous comparez des CPU avec des architectures similaires ou apparentées.

Architecture de la CPU / micro-architecture L'architecture d'une CPU détermine la façon dont elle exécute les programmes et quels algorithmes elle utilise pour effectuer les calculs, ainsi que la manière dont elle accède au cache et à la RAM. L'architecture comprend également le "langage" (instructions) compris par la CPU. Un processeur de bureau comprend que la langue est beaucoup plus complexe que ce qu'un processeur mobile peut comprendre. Les processeurs de bureau comprennent le langage complexe x86 / x86_64, tandis que les processeurs mobiles comprennent le langage ARM32 / 64 / Thumb2 qui est beaucoup plus simple et nécessite plus de "mots" pour décrire un algorithme et dont la taille est inefficace par rapport à x86. La raison pour laquelle les puces mobiles comprennent le langage simple est qu’il existe une contrainte de zone et de puissance sur le nombre de transistors pouvant l’intégrer.

Un processeur de bureau typique peut exécuter plus de 8 instructions CISC (complexes) en parallèle et de manière désordonnée pour offrir des performances élevées au prix d'une dissipation de puissance accrue, tandis qu'un processeur mobile n'exécute que 2 instructions RISC (simples) en sortie. afin de conserver l’énergie. Les processeurs de bureau ont beaucoup plus de cache (6 Mo +) que de périphériques mobiles (1 Mo), ce qui améliore considérablement les performances. En outre, les architectures CISC (Intel x86_64 utilisé dans les ordinateurs de bureau et les ordinateurs portables) offrent une densité de code élevée permettant de stocker de plus grandes quantités d'informations dans un espace plus petit, tandis que les architectures RISC (ARM64 utilisées dans les téléphones mobiles) utilisent des instructions non compressées qui ont tendance à exercer davantage de pression sur la mémoire. largeur de bande car il faut plus d’espace pour transmettre le même sens.

En règle générale, les architectures de bureau sont axées sur les performances. Par exemple, une opération SIMD sur un processeur Intel moderne (ordinateur de bureau) ne prend que 25% du temps nécessaire à un processeur ARM (mobile) typique, car les ordinateurs de bureau peuvent insérer davantage de transistors dans la CPU, car la zone et la puissance ne sont pas contraintes. .

Effet de la taille de la fonction En règle générale, si un processeur de l'architecture A est porté sur une technologie plus basse (par exemple, de 22 nm à 12 nm), ses performances s'améliorent tandis que sa consommation d'énergie diminuera du fait de l'amélioration des performances et de l'efficacité du transistor. Ainsi, par exemple, un ARM Cortex A-5 typique fabriqué à 12 nm offrira une performance supérieure et fonctionnera plus froid qu'un ARM Cortex A-5 fabriqué à 28 nm. Cependant, un ARM Cortex A-15 (une meilleure micro-architecture que l’A-5) fabriqué à 32nm fonctionnera beaucoup plus vite que l’A-5 à 12nm (il consommera toutefois plus de puissance). Ainsi, bien que la taille des fonctionnalités soit une métrique importante, elle perd en quelque sorte de son poids quand on compare différentes micro-architectures / architectures, en particulier lorsque l’une est bien meilleure que l’autre.

Effet des noyaux Ne vous laissez pas berner par le nombre de noyaux. Ils sont des indicateurs terribles des performances du processeur. Comparer les processeurs sur la base du nombre de cœurs n’est utile que s’ils ont la même micro-architecture. Bien sûr, une micro-architecture plus rapide avec plus de cœurs bat une micro-arche plus lente avec moins de cœurs. Cependant, un quad core lent offrira très probablement de moins bonnes performances qu'un processeur dual core hautes performances. Un quad core faible peut gérer 4 tâches simples dans le temps T, tandis qu'un dual core puissant (4 fois plus rapide par cœur) peut gérer 4 tâches simples en deux fois moins de temps (T / 2), car il devrait pouvoir en traiter 2 dans T / 4, l'autre 2 pour l'autre T / 4 (T / 4 + T / 4 = T / 2). Méfiez-vous également des noyaux quasi-octa (la plupart des mobiles sont quasi-au sens où seuls 4 coeurs peuvent être actifs à tout moment pour économiser de l'énergie).

Effet de la fréquence d'horloge Cela dépend fortement de la micro-architecture du processeur.

Pour illustrer cela, considérons le problème suivant, 3 * 3.

Dites que le processeur A convertit le problème en 3 + 3 + 3 et qu'il prend 3 cycles d'horloge pour l'exécuter tandis que le processeur B effectue directement 3 * 3 à l'aide d'une table de correspondance et donne le résultat en 1 cycle d'horloge. Si le fabricant A indique que la fréquence du processeur (cycle d'horloge) est de 1 GHz, alors que B indique 500 MHz, B est plus rapide que A car A prend 3ns pour compléter 3 * 3 alors que B n'en prend que 2ns (B est 33% plus rapide que A alors que B tourne 50% moins vite). Ainsi, les vitesses d'horloge ne sont de bonnes comparaisons que lorsque l'on compare des micro-architectures similaires. Un meilleur archi avec une vitesse d'horloge inférieure pourrait battre un ancien arch avec une vitesse d'horloge beaucoup plus élevée. Les faibles vitesses d'horloge permettent également d'économiser de l'énergie. Un uarch de haute performance à une vitesse d'horloge plus élevée battra sûrement un uarch moins performant avec une vitesse d'horloge similaire ou inférieure (parfois plus élevée également). La vitesse d'horloge n'est donc pas une bonne mesure des performances du processeur, tout comme le nombre de cœurs. Notez que les processeurs mobiles implémentent des algorithmes de calcul plus simples et plus lents que les processeurs de bureau afin d'économiser de l'énergie et de la surface. Les processeurs de bureau utilisent souvent des algorithmes presque deux à quatre fois plus rapides que leurs homologues mobiles, ce qui leur confère une performance distincte par rapport aux processeurs mobiles.

** Effet du cache ** Le cache joue un rôle majeur dans les performances du processeur par rapport à la vitesse du cœur elle-même. Le cache est une RAM haute vitesse à l'intérieur du processeur afin de réduire les demandes de RAM. Les caches de bureau sont plus volumineux et plus rapides (il n’ya aucune restriction de taille ou de puissance pour les ordinateurs de bureau) que les caches mobiles, ce qui donne aux ordinateurs de bureau une longueur d’avance par rapport aux processeurs mobiles. Ajoutez à cela l'efficacité de CISC et les caches de bureau ont un avantage sur les caches mobiles. Un cache de bureau de 2 Mo bat le cache mobile de 2 Mo simplement par la densité d'instruction elle-même (plus d'informations dans le même espace). Les caches sont très importants pour déterminer les performances du processeur. Un processeur avec un cache rapide et volumineux surperformera un processeur avec un petit cache lent. Cependant, il existe un compromis entre vitesse et taille du cache, raison pour laquelle les systèmes ont des niveaux de cache. À mesure que la technologie diminue, les caches deviennent beaucoup plus rapides et plus efficaces. Bien entendu, l’architecture de cache joue également un rôle très important à cet égard. Il n'est tout simplement pas aussi simple de comparer des caches, mais les comparaisons de caches sont BEAUCOUP moins pervers que les comparaisons impliquant des cœurs ou des vitesses d'horloge.

Ainsi, en supposant une génération constante, les processeurs de bureau surperforeront presque toujours les processeurs mobiles en termes de performances brutes, tandis que les processeurs mobiles consomment presque toujours moins d'énergie pour compenser leurs performances relativement médiocres.

Utilisons une analogie approximative pour penser et comprendre les caractéristiques d’un processeur.

Imaginons qu'un processeur est une usine qui assemble des voitures. Les pièces (données) entrent et sont envoyées sur des bandes transporteuses où elles sont assemblées. Enfin, une voiture terminée déploie l’autre extrémité (données traitées).

Un simple groupe de pièces, comme une porte, peut avancer d'une étape, obtenir une nouvelle pièce ajoutée à la suivante, etc. Un processus peut être utilisé pour plusieurs groupes. Ainsi, par exemple, la ligne qui fabrique la poignée de porte passe sur celle-ci aux portes avant et arrière. Un groupe plus complexe, tel qu'un moteur, utilise un chemin de convoyeur plus long et peut prendre plusieurs étapes pour rassembler toutes les pièces, plus d'une étape pour les placer dans un arrangement complexe, etc. Ainsi, dans votre CPU, différentes commandes prennent un nombre différent de cycles d'horloge pour terminer et utiliser différentes parties de la CPU dédiées à une tâche (mais pouvant être utilisées dans plus d'un type de commande).

la vitesse d'horloge pourrait être la vitesse de votre transporteur. A chaque tick, le convoyeur avance à l'étape suivante. Faire fonctionner un convoyeur plus rapidement entraîne le passage de plus de voitures mais cela ne peut pas être plus rapide que la tâche à accomplir (dans le CPU, les propriétés électriques d'un transistor sont limitées)

la taille de la matrice est la taille de votre usine (puce). Un plus gros peut en avoir plus à la fois et donc en faire plus.

La taille de l’usine correspond à la taille des robots / personnes d’assemblage (transistors). Quand ils sont plus petits, vous pouvez aller plus dans le même espace. Les transistors plus petits peuvent fonctionner plus rapidement et utiliser moins d'énergie / dégager moins de chaleur.

Le TDP est la quantité d'énergie que votre usine peut utiliser pour fonctionner à pleine capacité. Dans un processeur, cela est important car il indique la quantité d'énergie utilisée par le processeur en cas d'utilisation maximale, mais également la quantité de chaleur qu'il génère. Vous pouvez voir que cela ne donne qu'une indication approximative qu'il se passe quelque chose. Le TDP ne peut pas être utilisé comme une indication de performance car l'efficacité dépend de toutes les autres variables. C’est du bon sens, car sinon, comment un PC aujourd'hui, pourrait-il être des milliers de fois plus rapide qu’il ya 5 ou 10 ans sans utiliser des milliers de fois plus d’électricité?

Lorsque je ne peux pas optimiser ou rendre ma chaîne de montage plus rapide, je peux simplement en avoir une autre à côté, c'est comme votre nombre de cœurs . De la même manière, une usine peut partager les mêmes routes d’accès / cœurs de baie de livraison d’un cpu, accéder à la mémoire, etc.

Tous ces éléments sont mesurables, mais il reste un facteur fondamental sur lequel il est difficile de se faire une idée, l' architecture . Mon usine automobile ne peut pas facilement fabriquer un camion et encore moins un bateau. Les chaînes de montage sont configurées pour une chose et en fabriquer une autre peut encore être réalisée, mais cela signifie que le déplacement des pièces d’une chaîne à une autre n’est pas optimal et fait perdre beaucoup de temps. Les processeurs sont conçus pour des tâches spécifiques, le processeur principal de votre PC est assez généralisé, mais il comporte néanmoins des optimisations assez spécialisées, telles que des extensions multimédia. Une unité centrale peut exécuter une commande en 2 étapes, une autre devant être divisée en 20 opérations de base. L'architecture peut être LE facteur le plus important pour déterminer la performance

Il est donc assez difficile de comparer même des processeurs très similaires sur la même plate-forme. Un AMD FX et un Intel i7 conviennent mieux à différentes tâches pour une horloge ou un TDP donné. Un processeur pour ordinateur portable comme un Atom est déjà encore plus difficile à comparer: le processeur de votre téléphone est difficile à comparer entre un cortex ARM et un Snapdragon de Qualcomm, encore moins avec un processeur de bureau.

Donc, pour conclure, aucune de ces statistiques ne vous permet de comparer les performances de différents types de processeurs. Le seul moyen est de prendre des points de repère en fonction de tâches particulières qui vous préoccupent et de les exécuter sur chacune d’elles pour les comparer. (Sachant que chaque plate-forme est très performante, il n’ya souvent pas de solution claire la plus rapide)

Comme d'autres l'ont dit, les MHz et les GHz ne doivent pas être utilisés pour comparer les CPU entre eux. Ils peuvent être utilisés pour comparer des processeurs ayant la même architecture ou la même famille (vous pouvez en fait comparer l'i3 4000m à l'i3 4100m GHz car ils partagent la même architecture). La performance du processeur dans les processeurs modernes est la moyenne des facteurs tels que la taille de la matrice, l’architecture, le nombre de cœurs et la fréquence. Tous ces facteurs pris en compte peuvent vous permettre de positionner les processeurs en termes de performances. Les processeurs de bureau et mobiles ne doivent toutefois pas être comparés directement.

Parce qu'ils sont différents à plusieurs niveaux. Ils ont une architecture différente, des jeux d'instructions différents, les processeurs mobiles sont beaucoup plus petits et ils doivent fonctionner dans des circonstances différentes. Ce qui signifie que la consommation d'énergie et les températures de travail sont également importantes, car ils sont principalement utilisés dans les appareils mobiles dont l'alimentation est limitée. En outre, la plupart des processeurs mobiles haut de gamme présentent des valeurs vides en GHz. Vous ne pouvez pas utiliser leur plein potentiel très longtemps (dans la plupart des cas) car ils ont tendance à étrangler (Nexsus 5 en est un excellent exemple, il repère le Snapdragon 800 qui est en train de s’étrangler même dans les benchmarks) être réduit pour éviter que la puce ne soit endommagée par une surchauffe.

Si vous voulez vraiment les comparer, le moyen le plus fiable serait d'utiliser linpack (par rapport à quelques benchmarks multiplateformes stupides), reportez-vous à ce site: Linpack Still devrait être utilisé comme une ressource pour la simple curiosité plutôt que dans un but éducatif. fiable ne signifie pas être fiable en général.

Ma question est la suivante: cela signifie-t-il que le nouveau gadget Samsung est plus puissant que mon ordinateur de bureau?

Non, ce ne sera probablement pas avant de nombreuses années, car les processeurs mobiles sont encore très faibles comparés aux ordinateurs de bureau.

Ma question est la suivante: cela signifie-t-il que le nouveau gadget Samsung est plus puissant que mon ordinateur de bureau?

Le 2,7 GHz est-il du même type de GHz que les appareils non mobiles (est-il étendu, comparé, etc.)?

Pour répondre à cela, je vais poser une question.

Le processeur Intel double cœur avec 2,7 GHz est-il plus puissant que le processeur Intel Core I3 (2 cœurs) 2,7 GHz?

absolument pas na ..... !!!

Il y a donc beaucoup de différences dans les processeurs de bureau uniquement en ce qui concerne le cache, la taille, la vitesse, la chaleur, l'énergie, les cœurs, etc.

Par conséquent, les processeurs Mobile et Desktop sont également différents ...

Les processeurs de bureau sont conçus en tenant compte de différentes exigences par rapport au mobile.

Lorsque les processeurs fonctionnent, ils génèrent de la chaleur. Beaucoup de chaleur. Les appareils mobiles étant considérablement plus petits que les ordinateurs, la chaleur générée par un processeur mobile en cours d'exécution est souvent amplifiée et peut endommager gravement les composants, voire les faire fondre. Par conséquent, les développeurs et les concepteurs des périphériques limitent, ou limitent, la vitesse à laquelle un processeur mobile peut s'exécuter. Cela signifie que si un processeur chauffe, il limitera sa vitesse, ce qui équivaut à une performance plus lente.

En raison de cette limitation, le processeur de nombreux téléphones fonctionnera en fait plus lentement que la vitesse annoncée. En fait, la vitesse annoncée des processeurs mobiles est normalement maximale. Comparez cela à la plupart des processeurs informatiques, où la vitesse annoncée est généralement la vitesse moyenne, et vous commencez à comprendre pourquoi les ordinateurs sont plus puissants.

La source

toute réponse est bonne mais pas une question! pourquoi semblait un cycle de cpu de bureau est plus de puissance que le cycle de cpu mobile? La réponse est: Le processeur de bureau utilise plus de transistor que le processeur mobile Intel Core = 600000000 ~ 1200000000 Base de bras = 20000 ~ 40000

Pourquoi ? Parce qu'un cpu de bureau traite plus d'instructions qu'un cpu mobile, c'est pourquoi: plus de transistors = plus d'instructions = plus de performances

ARM Cortex A7 (4 cœurs à 1,5 GHz) = 2 850 MIPS (millions d'instructions par seconde) = 2850000000 instructions

AMD E-350 (double cœur à 1,6 GHz) = 10 000 MIPS (millions d'instructions par seconde) = 10000000000

Tianhe-1A (186 368 cœurs à 2 GHz) = 2 670 000 000 MIPS = 2670000000000000

Vous pouvez calculer l'instruction par cycle ou CPI pour obtenir de l'aide supplémentaire: http://meseec.ce.rit.edu/eecc550-winter2011/550-12-6-2011.pdf

et La prochaine étape importante: un processeur mobile tel que le SnapDragon 801 Max est jusqu’à 2,2 GHz, cette fréquence moyenne n’est pas stable à 2,2 GHz et a démarré (500 mhz ~ 2,2 GHz). Il a été décidé de chauffer le processeur.