Što je važnije: da je sustav na čipu pametnog telefona brži, odnosno da ima ”više Gigaherca” ili da sadrži više jezgri?
Što od ovog dvoje jamči brži rad sustava na čipu, a onda samim time i pametnog uređaja? Odgovor na ovo pitanje pružit ćemo u članku koji slijedi.
Procesor unutar pametnog uređaja nije procesor, nego sustav na čipu
Procesori koji se nalaze unutar naših pametnih telefona nisu obični procesori nego sustavi na čipu. Točnije, radi se o kompletnom paketu koji nudi višestruke funkcije i koji se zato zove sustav na čipu, odnosno ”System on a Chip” ili kraće SoC.
SoC je vrsta integriranog kruga koji sadrži većinu komponenti koje pokreću takoreći ”mozak” pametnog uređaja. U današnjem pametnom telefonu ili tabletu, SoC ima procesor i grafički ko-procesor, ali i druge procesore za dodatne mogućnosti kao što su mogućnosti umjetne inteligencije, kao i rezervirani prostor za pred-memorirane podatke i memoriju koja je potrebna za sustav.
Tu su i procesori digitalnih signala (DSP) za stvari kao što su snimanje kamerom i zvuk, vanjska sučelja za razne komunikacijske protokole i bežične modeme za povezivanje. Postoje i uređaji poput mjerača vremena, regulatora napona ili IC-ova za upravljanje napajanjem koji zapravo ne utječu na performanse. Također je vrijedno napomenuti da neki bežični modemi i memorijski moduli uređaja mogu biti u SoC-u ili vanjski, ovisno o uređaju.
Ukratko, puno se stvari događa unutar jednog malog čipa, koji treba puno energije i koji zbog toga radi na vrlo visokim temperaturama.
Neke tvrtke izrađuju sustave na čipu samo za jedan tip uređaja, dok druge pak izrađuju tako da budu kompatibilni i da rade na širokom spektru pametnih telefona i tableta. Postoje prednosti i nedostaci svakog pristupa, no gotovo je sigurno da i vaš pametni telefon kojeg sad koristi, u sebi sadrži neki od sustava na čipu kojeg je napravila ili tvrtka Qualcomm, MediaTek ili Samsung.
Ove tvrtke naporno rade na izradi čipova koji imaju dobre rezultate kada se koriste kako je projektirano; čip dizajniran za pametni sat nije idealan za telefon i obrnuto. Svi oni ipak koriste isti osnovni koncept koji se zasniva na jednom: osmišljavanju paketa hardvera unutar kojeg svaka komponenta nadopunjuje drugu.
Brzina ili ipak ne?
Kada se usredotočimo na “procesorski” dio SoC-a, stvari postaju pomalo zbunjujuće. Tu vidimo specifikacije koje navode nekoliko različitih jezgri koje rade na različitim brzinama i da stvari budu dodatno zbunjujuće, internet je prepun foruma na kojima korisnici raspravljaju o prednostima svake od njih.
No, stavimo sve to na stranu na trenutak. Ono što je potrebno više od bilo čega drugoga jest ravnoteža, kako bismo dobili adekvatne performanse za pametni uređaj kao što je pametni telefon.
Na primjer, za idealne performanse dobro bi bilo da vaš pametni telefon u sebi sadrži sustav na čipu, čija procesorska jedinica sadrži neke jezgre koje su odlične za zahtjevne aplikacije i neke jezgre koje su više orijentirane na energetsku učinkovitost. To bi bilo idealno. U tom slučaju kada pokrenete zahtjevne aplikacije, aktiviraju se one jezgre koje su predviđene za takve aktivnosti, a kada koristite uređaj za pokretanje onih aplikacija koje nisu zahtjevne, aktivirat će se jezgre koje su energetski učinkovite.
No, kod nekih pametnih telefona ovo će biti teže izvedivo i to iz razloga što velik broj pametnih telefona nema točno diferencirane jezgre ovisno o performansama. Umjesto toga, većina jezgri je ”all-around”, odnosno osmišljena i za donekle zahtjevne aktivnosti i one ne tako zahtjevne.
No u čemu je stvar s brzinom i jezgrama?
Brzina rada procesora mjeri se u jedinicama Herca. Najčešće su to Megaherci i Gigaherci, koji se označavaju sa MHz i GHz. Svaki procesor ima svoj radni takt, čija se brzina mjeri u Gigahercima ili Megahercima, što znači da svaki procesor, bilo da se radi o računalnom procesoru ili sustavu na čipu, kakve imamo u našim pametnim telefonima, obavljaju na milijune matematičkih operacija u jednoj sekundi. Što je veći radni takt, to će procesor moći obavljati više tih matematičkih operacija.
U čemu je stvar s jezgrama?
Jezgre određuju koliko točno različitih stvari procesor može obavljati u isto vrijeme. Na primjer, ako jedna jezgra može odraditi 10.000 aktivnosti po sekundi (iako niti jedna jezgra nije ovako spora, koristim ovaj broj primjera radi), onda četiri jezgre mogu obaviti 40.000 različitih aktivnosti po sekundi.
Zato je važno i da procesor ima što je moguće više jezgri i da je njegov radni takt što je moguće viši. Opet primjera radi: četverojezgreni procesor radnog takta 2.2 GHz radit će bolje i brže od dvojezgrenog procesora čiji je radni takt 2.2 GHz.
No to nije sve. Imam i takozvane ”threadove” ili virtualne jezgre, odnosno niti
”Thread” ili nit je skup uputa za jezgru procesora. Oni dijele iste resurse kao i proces koji ih je stvorio, ali se mogu mijenjati tako brzo da se čini kao da jezgra procesora radi više od jedne stvari istovremeno. Ako vaš uređaj u sebi sadrži procesor s nekoliko brzih jezgri, niti rade tako da se više stvari odvija toliko brzo da se čini kao da se događaju u isto vrijeme, jer naši mozgovi nisu ni približno brzi kao jezgre procesora.
Općenito govoreći, brza jezgra procesora znači da će se aplikacija brzo pokrenuti na računalu jako brzo. Više brzih jezgri znači da se više stvari može raditi u pozadini, uključujući više aplikacija koje se izvode odjednom. Zato se kod mjerenja performansi procesora često mjere performanse rada jedne jezgre i više jezgri ili ”single-core” i multi-core”.
Ukratko, idealno bi bilo kada bi uređaj, bilo da se radi o pametnom telefonu, tabletu, prijenosnom ili stolnom računalu, u sebi sadržavao procesor koji ima što je moguće više fizičkih jezgri, što je moguće više virtualnih jezgri ili ”niti” i kada bi svaka jezgra radila na visokom radnom taktu. To bi jamčilo postizanje vrlo visokih performansi. No naravno, takav procesor nije jeftin.
Na primjer, računalni procesor AMD Ryzen 5 9600X sadrži 6 fizičkih jezgri i 12 ”niti”, radi na osnovnom radnom taktu od 3.9 GHz, s mogućnostima povećavanja do 5.4 GHz, dok MediaTekov Dimensity 8300 sustav na čipu radi na radnom taktu između 2.2 i 3.35 GHz, ima osam fizičkih jezgri i niti koje su podijeljene na niti za visoke performanse: 4 x 3.2 GHz ARM Cortex-A715 i niti za energetsku učinkovitost: 4 x 2.2 GHz ARM Cortex-A510.
Ivan Hečimović
