Apa perbedaan antara prosesor seluler dan desktop?


101

Saya baru saja membaca tentang Samsung Galaxy Note Edge baru yang memiliki prosesor quad-core 2,7 GHz dan RAM 3GB.

Laptop yang saya beli tahun lalu oleh HP adalah 4 GB RAM dan 2,3 GHz quad-core dan iMac saya bahkan lebih tua dan 2,5 GHz i5.

Apakah ini berarti bahwa gadget Samsung baru lebih kuat dari desktop saya?

Apakah 2,7 GHz jenis GHz yang sama dengan perangkat non-seluler (apakah ditingkatkan, atau dibandingkan, dll.)?

Mengapa, dalam hal daya, apakah komputer modern tidak memiliki dua prosesor Samsung quad-core yang berjalan secara paralel mendorong keluar daya pemrosesan 5,4 GHz untuk jumlah energi listrik sebagai dua baterai Galaxy Note?


72
Ayo, semuanya! Itu bukan 5,4 GHz total. Itu bukan cara kerjanya!
Little Helper

3
Anda tidak menunjukkan jenis CPU yang dimiliki Edge. Jika ini bukan Intel / AMD x86 CPU maka Anda tidak dapat membandingkannya dengan HP atau iMac Anda karena sekitar selusin alasan berbeda. Mengapa tidak Anda jalankan saja sejumlah tes kinerja pada 3 mesin untuk memahami perbedaan dalam sistem.
Ramhound

2
@Ramhound Galaxy Note Edge pada dasarnya adalah phablet ARM (smartphone / tablet). Kinerja CPU-nya sangat mungkin melebihi perf smartphone mana pun hingga saat ini. Namun, itu masih CPU kelas yang jauh lebih kecil daripada CPU desktop atau laptop, dan dengan demikian tidak akan mendekati pencocokan mereka dalam kinerja.
allquixotic

21
Untuk menguraikan komentar Little Helper: Anda tidak bisa hanya menambahkan kecepatan jam pada setiap inti / mati / chip dan mengharapkan tingkat kinerja kumulatif. Sebagian besar beban kerja komputer tidak disesuaikan untuk multi-pemrosesan. Analogi: Satu mobil balap dengan kecepatan 300MPH vs 10 mobil dengan kecepatan 30MPH. Mengemudi 10 mobil sekaligus tidak akan membuat Anda melaju seperti mobil balap; Anda hanya dapat mencocokkan mobil balap jika Anda memiliki 10 tempat untuk berkendara. Analogi ini rusak karena lokalitas dan rute bersama dalam ruang fisik, jadi jangan mencoba membaca terlalu dalam, tetapi ide dasarnya ada di sana.
joe

Jawaban:


118

Catatan: Jawaban ini ditulis dengan asumsi bahwa CPU yang dibandingkan terdiri dari SoC Intel, AMD, dan ARM yang tersedia secara komersial dari sekitar 2006 hingga 2015. Setiap set pengukuran perbandingan akan tidak valid dengan cakupan yang cukup luas; Saya ingin memberikan jawaban yang sangat spesifik dan "nyata" di sini sementara juga membahas dua jenis prosesor yang paling banyak digunakan, jadi saya membuat banyak asumsi yang mungkin tidak valid dalam kasus desain CPU yang benar-benar umum. Jika Anda memiliki nitpicks, harap ingat ini sebelum Anda membagikannya. Terima kasih!


Mari kita luruskan satu hal: MHz / GHz dan jumlah core tidak lagi menjadi indikator yang dapat diandalkan kinerja relatif dari dua prosesor sewenang-wenang.

Mereka adalah angka meragukan yang terbaik bahkan di masa lalu, tetapi sekarang kita memiliki perangkat seluler, mereka benar-benar indikator yang mengerikan. Saya akan menjelaskan di mana mereka dapat digunakan nanti dalam jawaban saya, tetapi untuk sekarang, mari kita bicara tentang faktor-faktor lain.

Saat ini, angka terbaik untuk dipertimbangkan ketika membandingkan prosesor adalah Thermal Design Power (TDP), dan Ukuran Fabrikasi Fitur , alias "ukuran luar biasa" (dalam nanometer - nm ).

Pada dasarnya: ketika Daya Desain Termal meningkat, "skala" CPU meningkat. Pikirkan "skala" antara sepeda, mobil, truk, kereta api, dan pesawat kargo C-17. TDP yang lebih tinggi berarti skala yang lebih besar. MHz mungkin atau mungkin tidak lebih tinggi, tetapi faktor-faktor lain seperti kompleksitas arsitektur mikro, jumlah core, kinerja prediktor cabang, jumlah cache, jumlah pipa eksekusi, dll. Semua cenderung lebih tinggi pada lebih besar- prosesor skala.

Sekarang, ketika ukuran fab menurun , "efisiensi" CPU meningkat. Jadi, jika kita mengasumsikan dua prosesor yang dirancang persis sama kecuali bahwa salah satu dari mereka diperkecil menjadi 14 nm sedangkan yang lain berada pada 28 nm, prosesor 14 nm akan dapat:

  • Lakukan setidaknya secepat CPU ukuran fab yang lebih tinggi;
  • Lakukan dengan menggunakan lebih sedikit daya;
  • Lakukan sambil membuang lebih sedikit panas;
  • Lakukan dengan menggunakan volume yang lebih kecil dalam hal ukuran fisik chip.

Secara umum, ketika perusahaan seperti Intel dan produsen chip berbasis ARM (Samsung, Qualcomm, dll) mengurangi ukuran yang hebat, mereka juga cenderung sedikit meningkatkan kinerjanya. Ini menghambat berapa tepatnya efisiensi daya yang bisa mereka peroleh, tetapi semua orang suka barang mereka berjalan lebih cepat, sehingga mereka merancang chip mereka dengan cara yang "seimbang", sehingga Anda mendapatkan beberapa peningkatan efisiensi daya, dan beberapa peningkatan kinerja. Pada ekstrem lainnya, mereka dapat menjaga prosesor persis seperti haus kekuasaan seperti generasi sebelumnya, tetapi meningkatkan kinerja banyak ; atau, mereka bisa menjaga prosesor tepatnya pada kecepatan yang sama dengan generasi sebelumnya, namun mengurangi konsumsi daya oleh banyak .

Poin utama yang perlu dipertimbangkan adalah bahwa generasi saat ini tablet dan smartphone CPU memiliki TDP sekitar 2 hingga 4 Watt dan ukuran yang luar biasa dari 28 nm. Sebuah low-end prosesor desktop dari 2012 memiliki TDP minimal 45 Watts dan ukuran fab dari 22 nm. Bahkan jika System On Chip (SoC) tablet terhubung ke sumber daya utama AC / C sehingga tidak perlu khawatir tentang daya menyeruput (untuk menghemat baterai), SoC tablet quad-core akan sepenuhnya kehilangan setiap benchmark CPU tunggal untuk "Core i3" low-end 2012, prosesor dual-core berjalan pada GHz yang mungkin lebih rendah.

Alasan:

  • Chip Core i3 / i5 / i7 JAUH lebih besar (dalam hal jumlah transistor, area cetakan fisik, konsumsi daya, dll.) Daripada chip tablet;
  • Chip yang masuk ke desktop peduli BANYAK kurang tentang penghematan energi. Software, hardware dan firmware bergabung untuk parah ditebang untuk kinerja pada SoCs ponsel untuk memberikan baterai yang tahan lama. Pada desktop, fitur-fitur ini hanya diimplementasikan ketika mereka tidak secara signifikan mempengaruhi kinerja top-end, dan ketika kinerja top-end diminta oleh suatu aplikasi, itu dapat diberikan secara konsisten. Pada prosesor seluler, mereka sering menerapkan banyak "trik" kecil untuk menjatuhkan frame di sana-sini, dll. (Dalam game, misalnya) yang sebagian besar tidak terlihat oleh mata tetapi menghemat masa pakai baterai.

Satu analogi yang rapi yang baru saja saya pikirkan: Anda bisa memikirkan "MHz" prosesor seperti meter "RPM" pada mesin pembakaran internal kendaraan. Jika saya meningkatkan mesin sepeda motor saya menjadi 6.000 RPM, apakah itu berarti dapat menarik lebih banyak beban daripada penggerak utama 16-silinder kereta pada 1000 RPM? Tidak, tentu saja tidak. Penggerak utama memiliki sekitar 2.000 hingga 4.000 tenaga kuda ( contoh di sini ), sementara mesin sepeda motor memiliki sekitar 100 hingga 200 tenaga kuda ( contoh di sini mesin sepeda motor tenaga kuda tertinggi yang pernah mencapai 200 hp).

TDP lebih dekat ke tenaga kuda dari MHz, tetapi tidak tepat.

Contoh tandingannya adalah ketika membandingkan sesuatu seperti prosesor "Haswell" (Generasi ke-4) Intel Core i5 model 2014 dengan sesuatu seperti prosesor AMD kelas atas. Kedua CPU ini akan mendekati kinerja, tetapi prosesor Intel akan menggunakan energi 50% lebih sedikit! Memang, Core i5 55 Watt sering dapat mengungguli CPU "Piledriver" AMD 105 Watt. Alasan utama di sini adalah bahwa Intel memiliki mikroarsitektur yang jauh lebih maju yang telah menarik diri dari AMD dalam kinerja sejak merek "Core" dimulai. Intel juga telah memajukan ukuran hebat mereka jauh lebih cepat dari AMD, meninggalkan AMD dalam debu.

Prosesor desktop / laptop agak mirip dalam hal kinerja, sampai Anda turun ke tablet Intel kecil, yang memiliki kinerja yang mirip dengan SoC mobile ARM karena kendala daya. Tetapi selama prosesor desktop dan "skala penuh" terus berinovasi dari tahun ke tahun, yang sepertinya akan, prosesor tablet tidak akan menyusul mereka.

Saya akan menyimpulkan dengan mengatakan bahwa MHz dan # Cores bukan metrik yang sama sekali tidak berguna. Anda dapat menggunakan metrik ini saat membandingkan CPU yang:

  • Berada di segmen pasar yang sama (smartphone / tablet / laptop / desktop);
  • Berada dalam generasi CPU yang sama (yaitu angka-angka hanya bermakna jika CPU didasarkan pada arsitektur yang sama, yang biasanya berarti mereka akan dirilis pada waktu yang sama);
  • Memiliki ukuran yang sama dan TDP yang sama atau identik;
  • Ketika membandingkan semua spesifikasi mereka, mereka berbeda terutama atau hanya dalam MHz (kecepatan clock) atau jumlah core.

Jika pernyataan ini benar untuk setiap dua CPU - misalnya, Intel Xeon E3-1270v3 vs Intel Xeon E3-1275v3 - maka membandingkannya hanya dengan MHz dan / atau # Cores dapat memberi Anda petunjuk perbedaannya. dalam kinerja, tetapi perbedaannya akan jauh lebih kecil dari yang Anda harapkan pada sebagian besar beban kerja.

Berikut adalah bagan kecil yang saya lakukan di Excel untuk menunjukkan kepentingan relatif dari beberapa spesifikasi CPU yang umum (catatan: "MHz" sebenarnya mengacu pada "clock speed", tapi saya sedang terburu-buru; "ISA" merujuk ke "Instruction Set Arsitektur ", yaitu desain CPU yang sebenarnya)

Catatan: Angka-angka ini merupakan angka perkiraan / rata-rata berdasarkan pengalaman saya, bukan penelitian ilmiah.

Angka-angka Ballpark untuk kepentingan relatif spesifikasi CPU


4
"Hari ini, angka terbaik untuk dipertimbangkan saat membandingkan prosesor ..." - Anda hanya mengganti kesalahan metrik tunggal membandingkan MHz dengan TDP dan ukuran hebat.
serbuk gergaji

7
Menghubungkan TPD dengan kinerja benar-benar palsu. Prosesor modern yang memiliki kinerja yang jauh lebih besar daripada prosesor yang lebih tua di lini keluarga yang sama dari produsen yang sama sebenarnya memiliki TPD yang jauh lebih tinggi. Tidak ada korelasi. Saya sarankan Anda memikirkan kembali seluruh jawaban Anda.
Matt H

13
"TDP lebih dekat ke tenaga kuda dari MHz, tetapi tidak persis." - Saya sangat tidak setuju. Mengapa tidak menggunakan beberapa metrik kinerja, seperti FLOPS, MIPS atau Geekbench? Untuk tetap dengan analogi otomotif, MHz akan kapasitas mesin, tenaga kuda akan, skor Geekbench dan TDP adalah efisiensi bahan bakar.
el.pescado

6
Harus jelas bahwa jika Anda menggunakan CPU yang sama pada 22nm vs 32nm TDP akan berkurang. Tapi itu tidak berarti karena TDP telah menurun kinerjanya berkurang, justru sebaliknya. Itulah sebabnya saya pikir Anda benar-benar harus membuang TDP keluar sebagai ukuran kinerja relatif. Sekali lagi, harus jelas bahwa TDP seharusnya tidak pernah digunakan sebagai ukuran kinerja relatif. Dan dalam hal grafik pie Anda, itu harus nol pada skala kepentingan. Inilah sebabnya mengapa orang benar-benar menulis tolok ukur seperti Linpack untuk mencoba mengukur kinerja relatif.
Matt H

3
Bandingkan generasi prosesor Intel selama bertahun-tahun mereka semua memiliki variasi dengan TDP 60,80 atau 120W dan namun ini sangat bervariasi dalam kinerja per generasi. TDP tidak ada hubungannya dengan kinerja.
JamesRyan

19

Hm .. Ini pertanyaan yang bagus.

Jawabannya adalah TIDAK, Samsung Galaxy kemungkinan besar tidak sekuat PC Desktop Anda. Dan ini akan menjadi jelas jika Anda akan menjalankan tes benchmark CPU yang komprehensif.

Saya akan mencoba menyusun jawaban seperti yang saya lihat. Lainnya, anggota yang lebih berpengalaman mungkin akan menambahkan lebih banyak detail dan nilai nanti.

Pertama-tama, karena perbedaan dalam arsitektur CPU, prosesor perangkat seluler dan prosesor PC desktop mendukung set instruksi yang berbeda. Seperti yang mungkin sudah Anda duga, set instruksi lebih besar untuk PC.

Hal lain adalah iklan palsu. Kecepatan yang diiklankan untuk CPU PC sering dicapai dan, CPU dapat berjalan pada kecepatan itu untuk jangka waktu yang lama. Ini dimungkinkan karena catu daya yang berlebihan dari listrik, dan sistem pendinginan yang memadai yang memungkinkan untuk menghilangkan panas dari teras. Ini tidak berlaku untuk perangkat seluler. Kecepatan yang diiklankan adalah kecepatan maksimal yang mungkin tetapi jauh lebih tinggi dari kecepatan rata-rata. Perangkat seluler akan sering memperlambat CPU mereka, karena terlalu panas dan menghemat baterai.

Dan yang terakhir tetapi tidak sedikit adalah ketersediaan komponen tambahan seperti memori utama (RAM), memori cache, dll. Jumlah RAM bukan satu-satunya kriteria. Ada juga kecepatan clock RAM yang menentukan seberapa cepat data dapat disimpan dan diambil di / dari RAM. Parameter ini juga bervariasi antara perangkat seluler dan PC.

Anda dapat menemukan lebih banyak perbedaan tetapi akar penyebabnya adalah konsumsi daya dan persyaratan ukuran. PC mampu menarik lebih banyak daya dari listrik dan juga mampu menjadi lebih besar, sehingga mereka akan selalu memberikan daya pemrosesan yang lebih tinggi.

Untuk bacaan tambahan, saya sarankan: Prosesor: Komputer vs Ponsel


1
"Ukuran" dari set instruksi (dalam hal jumlah instruksi) hampir sepenuhnya ortogonal terhadap kinerja. Arsitektur yang lebih rumit telah terbukti lebih fleksibel di lebih banyak beban kerja - misalnya, SIMD sangat membantu dengan beban kerja yang dapat diubah-ubah - tetapi mereka tidak secara cepat membuatnya lebih cepat . Ini sebagian besar adalah herring merah. ISA membuat sedikit perbedaan dari faktor ukuran TDP dan hebat yang saya tunjukkan dalam jawaban saya.
allquixotic

salah. Set instruksi membuat perbedaan besar untuk kinerja. Saya menulis kode untuk mencari nafkah. Beberapa kode kami telah dioptimalkan untuk Haswell dan dalam banyak kasus ini berjalan antara 10 - 300% lebih cepat pada chip Haswell dibandingkan dengan generasi sebelumnya pada kecepatan clock yang lebih tinggi. Ini tidak terkait dengan TDP.
Matt H

@ MattH: Memiliki beberapa instruksi tambahan yang dipilih dengan baik dapat banyak membantu. Tapi BUKAN hanya "set instruksi lebih besar." Bagaimanapun, hampir setengah dari ISA dalam chip Intel x86 modern bahkan tidak digunakan! Instruksi kompatibilitas lama dalam 16 bit. Register segmen. Urutan penyalaan awal langsung dari tahun 1980.
Zan Lynx

@ ZanLynx, sangat benar mengenai instruksi yang dipilih dengan baik. Tidak semua instruksi lanjutan tersedia di semua prosesor. AVX tersedia di Haswell, tetapi tidak untuk generasi yang lebih tua dan jelas tidak pada ARM.
Matt H

9

Sebenarnya peringkat MHz memiliki relevansi yang kecil antara prosesor produsen yang berbeda. Ini hanya memiliki beberapa relevansi dengan CPU di keluarga yang persis sama. Sementara prosesor ponsel menjadi sangat cepat dan mungkin mengalahkan celana Pentium 4 lama itu, Anda masih tidak dapat membandingkannya bahkan dengan i3 core low end.

Anda harus menyadari bahwa ada cukup banyak faktor yang mempengaruhi kinerja secara keseluruhan dan bukan hanya dari CPU. Sebagai contoh,

  • Kecepatan jam CPU
  • Jumlah inti prosesor
  • Jumlah instruksi per siklus
  • Prediksi cabang
  • Set instruksi
  • Lebar instruksi
  • Lebar bus
  • Kecepatan Memori
  • Ukuran cache
  • Desain cache
  • Tata letak silikon
  • Optimalisasi perangkat lunak
  • dll

Jadi kecepatan clock atau peringkat MHz hanyalah satu bagian dari sejumlah hal berbeda yang dapat Anda gunakan untuk mengukur kinerja. Prosesor AMD agak berbeda dengan ketel dibandingkan Intel atau ARM. Sudah lama diketahui bahwa CPU AMD pada 3GHz dan jumlah inti yang sama tidak berkinerja sebaik CPU Intel dengan jumlah inti yang sama dan spesifikasi serta peringkat GHz yang sama.

Dan Anda juga akan mencatat bahwa kecepatan memori juga mempengaruhi kinerja serta cache. Memperhatikan bahwa prosesor server memiliki cache L1 yang besar dibandingkan dengan rekan di desktop dan yang Anda temukan di ponsel Anda. Jadi mereka menghabiskan lebih sedikit waktu menunggu data daripada apa yang mungkin dilakukan CPU ponsel.

Alasan saya menambahkan set instruksi dan optimisasi perangkat lunak adalah bahwa beberapa perangkat lunak dapat membuat algoritma berjalan lebih baik satu chip daripada yang lain karena mereka dapat menggunakan instruksi khusus untuk mempercepat operasi tertentu yang mungkin memerlukan banyak instruksi. Ini seharusnya tidak diremehkan.

Harus ditunjukkan bahwa TPD tidak ada hubungannya dengan kinerja. Pembuatan CPU yang identik dengan proses pembuatan yang lebih kecil, misalnya beralih dari 32 ke 22nm misalnya akan menghasilkan TDP yang lebih rendah di 22nm vs 32nm mati. Tetapi apakah kinerja menurun? tidak, justru sebaliknya. Memang ada pengukuran lintas platform yang berupaya mengukur kinerja relatif seperti tolok ukur Linpack. Tetapi ini adalah langkah-langkah artifisial dan jarang menjadi tolok ukur indikator kinerja yang baik untuk aplikasi tertentu.


6

Jawaban allquixotic memberi Anda sisi praktis hal-hal dengan sangat baik. Saya pikir itu juga akan berguna untuk memiliki sedikit pada spesifik 'jam' dan mengapa semua jam tidak dibuat sama . Dan kecuali saya salah, ini harus berlaku di semua mikroprosesor nyata atau teoritis.

5 GHz berarti 5 miliar siklus atau jam per detik. Tetapi apa yang terjadi dalam satu siklus tidak terwakili dalam frekuensi 5 GHz. Jika roda berputar 25 kali per detik, seberapa jauh jaraknya? Itu tergantung dari keliling saja.

Dengan prosesor, jumlah pekerjaan yang mungkin dapat dicapai adalah siklus yang dikalikan dengan pekerjaan per siklus (dikurangi batasan dan waktu tunggu).

Jumlah maksimum pekerjaan yang dilakukan per siklus dapat berupa jumlah berapa pun (secara teoritis). Dan secara historis, CPU telah meningkatkan jumlah pekerjaan yang dapat mereka lakukan dalam satu siklus. Mereka dapat melakukan ini dalam beberapa cara:

  • Ketika ukuran set instruksi meningkat, mereka mampu menyelesaikan variasi masalah yang lebih besar dalam satu siklus tunggal.
  • Instruksi yang lebih kompleks memungkinkan untuk memecahkan masalah yang lebih kompleks.
  • Optimalisasi logis memungkinkan untuk memecahkan masalah dengan langkah-langkah lebih sedikit.

Optimalisasi ini telah mengarah dan dimungkinkan dengan menambahkan perangkat keras ke inti CPU . Operasi matematika tertentu menjadi lebih efisien ketika Anda memiliki perangkat keras khusus untuk mereka. Misalnya, bekerja dengan angka desimal sangat berbeda dari bekerja dengan bilangan bulat sehingga CPU modern memiliki bagian khusus dari masing-masing inti untuk menangani setiap jenis angka.

Karena inti telah menjadi kompleks, tidak semua bagian digunakan dalam setiap siklus, sehingga tren baru-baru ini adalah untuk menerapkan beberapa jenis "hyper-threading" yang menggabungkan dua operasi yang sepenuhnya terpisah menjadi satu siklus tunggal karena kedua operasi terutama menggunakan bagian-bagian berbeda dari inti.

Seperti yang Anda lihat, ini membuat frekuensi CPU indikator kinerja yang sangat buruk. Ini juga mengapa tolok ukur digunakan di hampir semua perbandingan di antara mereka karena menghitung kinerja teoritis per siklus adalah kekacauan yang rumit di terbaik.

Ringkasan

Karena definisi "inti" adalah arbitrer dan sangat bervariasi dari prosesor ke prosesor, jumlah pekerjaan yang dilakukan per siklus inti tersebut juga sewenang-wenang.


4

Apa perbedaan antara prosesor seluler dan desktop?

Perbedaan yang menonjol antara prosesor seluler dan desktop adalah:

  • konsumsi daya: Prosesor seluler harus diberdayakan dari baterai kecil bertegangan rendah dan kapasitas kecil. Oleh karena itu, daya yang efisien menjadi perhatian utama untuk kinerja operasional dan klaim pemasaran. Untuk efisiensi daya prosesor desktop adalah masalah kecil. Untuk segmen permainan pasar, efisiensi daya secara praktis tidak relevan.

  • faktor dimensi fisik: Prosesor seluler harus secara fisik kecil dan seringan mungkin. Untuk prosesor desktop, ukuran dan berat pada dasarnya tidak relevan, dan tidak memiliki target desain kecuali untuk masalah produksi dan biaya.

  • Ekspansi I / O: Prosesor seluler untuk komputer papan tunggal dengan periferal yang terdefinisi dengan baik dan terbatas, port dan pada dasarnya tidak memiliki kemampuan ekspansi (yaitu tidak ada bus PCIe). Bahkan kapasitas memori utamanya kemungkinan akan dibatasi pada beberapa GiB untuk meminimalkan persyaratan MMU. Prosesor desktop, di sisi lain, harus mampu memiliki memori utama yang dapat diinstal besar, dan kemampuan ekspansi untuk adaptor dan periferal menggunakan bus PCIe dan USB (kecepatan tinggi).

Kekuatan komputasi prosesor seluler sangat dibatasi oleh tujuan desain ini. Untungnya teknologi semikonduktor / prosesor maju sehingga prosesor seluler terbaru dapat dibandingkan dengan daya komputasi prosesor desktop yang lebih lama.
Tetapi untuk suatu titik waktu tertentu, prosesor seluler "terbaik" tidak akan secara komputasi mengungguli prosesor desktop "terbaik". Dikombinasikan dengan ekspansi I / O yang terbatas, prosesor seluler yang lebih mahal mungkin hanya akan digunakan dalam sistem "desktop" all-in-one serba lengkap.

Pertanyaan saya, apakah ini berarti gadget Samsung baru lebih kuat dari desktop saya?

Anda harus mendefinisikan "kuat" dan memilih metrik. Hampir semua metrik tunggal (yang ingin digunakan jenis pemasaran) dapat dimanipulasi untuk menghasilkan perbandingan palsu. Beberapa komputer telah diketahui telah dirancang ulang hanya untuk bekerja dengan baik untuk tolok ukur tertentu (misalnya mengukur FLOPS) sementara kinerja keseluruhannya mungkin tidak lebih baik dari pesaing.
Sebuah tunggal metrik seperti kecepatan clock CPU (yaitu GHz) atau TDP atau ukuran fab dapat menjadi kurang relevan dan tidak sebanding untuk mengevaluasi kinerja sebagai perubahan teknologi .


4

Daya vs Kinerja Prosesor seluler harus menghemat daya (banyak) dan menghasilkan panas yang jauh lebih sedikit daripada prosesor desktop. Untuk memenuhi persyaratan seperti itu, prosesor seluler SELALU menggunakan arsitektur (ARM) yang jauh lebih sederhana daripada prosesor desktop (x86 / AMD64 / x86_64) dari generasi yang sama. Memang, metrik yang paling berguna untuk membandingkan CPU adalah arsitektur yang mendasarinya. Semua MHz, ukuran fitur dan jumlah inti hanya dapat membantu jika Anda membandingkan CPU dengan arsitektur yang serupa atau terkait.

Arsitektur CPU / arsitektur mikro Arsitektur CPU memutuskan bagaimana CPU menjalankan program dan algoritma apa yang digunakannya untuk melakukan komputasi dan juga bagaimana mengakses cache dan RAM. Arsitekturnya juga termasuk "bahasa" (instruksi) yang dimengerti CPU. Prosesor desktop memahami bahasa jauh lebih kompleks daripada yang dapat dipahami oleh prosesor seluler. Prosesor desktop memahami bahasa x86 / x86_64 yang kompleks sementara prosesor seluler memahami bahasa ARM32 / 64 / Thumb2 yang jauh lebih sederhana sehingga memerlukan lebih banyak "kata-kata" untuk menggambarkan algoritma dan ukurannya tidak efisien jika dibandingkan dengan x86. Alasan chip ponsel memahami bahasa yang sederhana adalah karena ada area dan batasan daya pada jumlah transistor yang dapat masuk ke dalamnya.

Prosesor desktop yang khas mungkin menjalankan 8+ instruksi CISC (Kompleks) secara paralel dan dengan mode out-of-order untuk menawarkan kinerja tinggi dengan biaya disipasi daya yang meningkat sementara prosesor seluler mungkin hanya menjalankan 2 instruksi RISC (Sederhana) di luar of-order untuk menghemat daya. Prosesor desktop memiliki lebih banyak cache (6MB +) daripada perangkat seluler (1MB) yang memberikan peningkatan kinerja yang besar. Lebih jauh, arsitektur CISC (Intel x86_64 digunakan di desktop dan laptop) menawarkan kepadatan kode yang tinggi memungkinkan jumlah informasi yang lebih besar untuk dikemas ke dalam ruang yang lebih kecil sementara arsitektur RISC (ARM64 digunakan dalam ponsel) menggunakan instruksi yang tidak dikompresi yang cenderung memberikan tekanan lebih pada memori. bandwidth karena lebih banyak ruang diperlukan untuk menyampaikan makna yang sama.

Sebagai aturan umum, arsitektur desktop berorientasi pada kinerja. Sebagai contoh, operasi SIMD pada prosesor intel modern (desktop) hanya membutuhkan 25% dari waktu yang dibutuhkan prosesor ARM biasa (seluler) karena fakta bahwa desktop dapat memasukkan lebih banyak transistor ke dalam CPU karena area dan daya tidak dibatasi. .

Pengaruh ukuran fitur Sebagai aturan umum, jika prosesor arsitektur A porting ke teknologi yang lebih rendah (katakanlah, 22nm hingga 12nm), kinerjanya meningkat sementara konsumsi dayanya berkurang karena peningkatan kinerja dan efisiensi transistor. Jadi, misalnya, ARM Cortex A-5 khas yang dibuat pada 12nm akan menawarkan kinerja yang lebih tinggi dan akan berjalan lebih dingin daripada ARM Cortex A-5 yang dibuat pada 28nm. Namun, ARM Cortex A-15 (arsitektur mikro yang lebih baik daripada A-5) yang dibuat pada 32nm akan berjalan jauh lebih cepat daripada A-5 pada 12nm (namun akan mengkonsumsi daya lebih besar). Jadi, sementara ukuran fitur adalah metrik penting, itu semacam kehilangan pijakan ketika membandingkan berbagai mikro-arsitektur / arsitektur terutama ketika satu jauh lebih baik daripada yang lain.

Efek inti Jangan tertipu oleh hitungan inti. Mereka adalah indikator kinerja CPU yang mengerikan. Membandingkan CPU berdasarkan jumlah inti hanya bermanfaat ketika mereka memiliki arsitektur mikro yang sama. Tentu saja, arsitektur mikro yang lebih cepat dengan lebih banyak inti mengalahkan mikro-lengkung yang lebih lambat dengan lebih sedikit inti. Namun, quad core yang lambat kemungkinan besar akan menawarkan kinerja yang lebih buruk daripada prosesor dual core kinerja tinggi. Quad core yang lemah mungkin bagus dalam menangani 4 tugas sederhana dalam waktu T sementara dual core yang kuat (4x lebih cepat per inti) mungkin dapat menangani 4 tugas sederhana dalam setengah kerangka waktu (T / 2) karena harus mampu proses 2 dari mereka di T / 4 2 lainnya untuk T / 4 lainnya (T / 4 + T / 4 = T / 2). Waspadalah terhadap kuasi-octa core (kebanyakan ponsel kuasi dalam arti bahwa hanya 4 core yang aktif setiap saat untuk menghemat daya).

Efek Frekuensi Jam Ini sangat tergantung pada arsitektur mikro prosesor.

Untuk menggambarkan hal ini, pertimbangkan masalah berikut, 3 * 3.

Katakanlah prosesor A mengubah masalah menjadi 3 + 3 + 3 dan membutuhkan 3 siklus clock untuk mengeksekusi masalah sementara prosesor B secara langsung melakukan 3 * 3 menggunakan tabel pencarian dan memberikan hasilnya dalam 1 siklus clock. Jika pabrikan A mengatakan frekuensi prosesor (clock cycle) adalah 1GHz sedangkan B mengatakan itu adalah 500MHz, B lebih cepat dari A karena A membutuhkan 3ns untuk menyelesaikan 3 * 3 sementara B hanya membutuhkan 2ns (B adalah 33% lebih cepat dari A meskipun B berjalan pada 50% lebih lambat dalam waktu). Dengan demikian, kecepatan clock adalah perbandingan yang baik hanya ketika membandingkan arsitektur mikro yang serupa. Uarch yang lebih baik dengan kecepatan clock yang lebih rendah mungkin mengalahkan uarch yang lebih tua dengan kecepatan clock yang jauh lebih tinggi. Kecepatan clock yang rendah juga menghemat daya. Uarch berkinerja tinggi pada kecepatan clock yang lebih tinggi pasti akan mengalahkan uarch berkinerja lebih rendah dengan kecepatan clock yang sama atau lebih rendah (kadang-kadang lebih tinggi juga). Jadi kecepatan clock sama sekali bukan ukuran yang baik untuk kinerja CPU seperti halnya jumlah inti. Perhatikan bahwa prosesor seluler menerapkan algoritma yang lebih sederhana dan lebih lambat untuk dihitung daripada prosesor desktop untuk menghemat daya dan area. Prosesor desktop sering menampilkan algoritme yang hampir dua hingga empat kali (atau lebih) secepat rekan-rekan mobile mereka memberi mereka keunggulan dalam kinerja dibandingkan prosesor seluler.

** Efek cache ** Cache memainkan peran utama dalam kinerja prosesor daripada kecepatan inti itu sendiri. Cache adalah RAM kecepatan tinggi di dalam prosesor untuk mengurangi permintaan ke RAM. Cache desktop lebih besar dan lebih cepat (tidak ada batasan ukuran atau daya untuk desktop) daripada cache mobile sehingga memberikan keunggulan pada desktop dari pada mobile CPU. Tambahkan efisiensi CISC dan cache desktop memiliki keunggulan dibandingkan cache mobile. Cache desktop 2MB mengalahkan 2 MB cache seluler hanya dengan kepadatan instruksi itu sendiri (informasi lebih lanjut di ruang yang sama). Cache sangat penting dalam menentukan kinerja CPU. Prosesor dengan cache cepat besar akan mengungguli prosesor dengan cache lambat kecil. Namun, ada trade off antara kecepatan dan ukuran cache yang mengapa sistem memiliki level cache. Ketika teknologi menyusut, cache menjadi jauh lebih cepat dan lebih efisien. Tentu saja, arsitektur cache juga memainkan peran yang sangat penting dalam hal ini. Ini tidak sesederhana itu untuk membandingkan cache tetapi perbandingan cache jauh lebih buruk daripada perbandingan yang melibatkan core atau kecepatan clock.

Jadi, dengan asumsi generasi yang konstan, prosesor desktop akan hampir selalu mengungguli prosesor seluler dalam hal kinerja mentah, sementara prosesor seluler hampir selalu mengkonsumsi lebih sedikit daya untuk menebus kinerja mereka yang relatif buruk.


2

Mari kita gunakan analogi yang longgar untuk memikirkan dan memahami karakteristik CPU.

Bayangkan sebuah CPU adalah pabrik perakitan mobil. Bagian (data) masuk, dikirim pada ban berjalan di mana mereka berkumpul. Akhirnya sebuah mobil yang sudah selesai meluncurkan ujung lainnya (data yang diproses).

Sekelompok bagian sederhana seperti pintu mungkin bergerak maju pada satu langkah, dapatkan bagian baru ditambahkan pada langkah berikutnya dan seterusnya. Satu proses dapat digunakan untuk lebih dari satu kelompok jadi misalnya garis yang membuat rakitan pegangan pintu akan melewati pegangan pintu ke pintu depan dan belakang. Grup yang lebih kompleks seperti mesin berjalan pada rute konveyor yang lebih panjang dan mungkin mengambil beberapa langkah untuk mengumpulkan semua bagian, lebih dari satu langkah untuk menempatkannya dalam pengaturan yang kompleks, dll. Jadi di CPU Anda, perintah yang berbeda mengambil jumlah yang berbeda. clock cycle untuk menyelesaikan dan menggunakan berbagai bagian CPU yang didedikasikan untuk suatu tugas (tetapi dapat digunakan sebagai bagian dari lebih dari satu jenis perintah).

kecepatan clock mungkin kecepatan konveyor Anda. Pada setiap centang, konveyor bergerak maju ke langkah berikutnya. Menjalankan konveyor lebih cepat melewati lebih banyak mobil, tetapi Anda tidak dapat melakukan ini lebih cepat daripada tugas yang harus diselesaikan (dalam CPU batasnya adalah sifat listrik dari transistor)

ukuran die adalah ukuran pabrik Anda (chip). Yang lebih besar dapat memiliki lebih banyak hal yang terjadi sekaligus dan menyelesaikan lebih banyak hal.

Ukuran fab adalah seberapa besar robot perakitan / orang (transistor). Ketika mereka lebih kecil Anda dapat memasukkan lebih banyak ke ruang yang sama. Transistor yang lebih kecil dapat berjalan lebih cepat dan menggunakan lebih sedikit daya / mengeluarkan lebih sedikit panas.

TDP adalah seberapa besar daya yang dapat digunakan pabrik Anda saat beroperasi dengan kapasitas penuh. Dalam sebuah CPU hal ini penting karena ini menunjukkan seberapa besar daya yang akan digunakan CPU pada penggunaan penuh tetapi juga berapa banyak panas yang akan dihasilkannya. Anda dapat melihat ini hanya memberikan indikasi kasar bahwa ada sesuatu yang terjadi, TDP tidak dapat digunakan sebagai indikasi kinerja karena efisiensi tergantung pada semua variabel lainnya. Ini memang masuk akal karena jika tidak, bagaimana mungkin PC Anda saat ini ribuan kali lebih cepat daripada satu dari 5 atau 10 tahun yang lalu tanpa menggunakan listrik ribuan kali lebih banyak.

Ketika saya tidak dapat mengoptimalkan atau membuat jalur perakitan saya lebih cepat, saya dapat dengan mudah menjalankan yang lain di samping, ini seperti jumlah inti Anda . Dengan cara yang sama pabrik mungkin berbagi jalan akses yang sama / inti pengiriman dari akses cpu berbagi ke memori, dll.

Semua ini dapat diukur tetapi ada satu faktor mendasar yang tersisa yang tidak begitu mudah untuk diletakkan pada arsitektur . Pabrik mobil saya tidak dapat dengan mudah membuat truk, dan bahkan perahu. Jalur perakitan diatur untuk satu hal dan untuk membuat yang lain masih dapat dilakukan tetapi berarti memindahkan bagian dari satu jalur ke jalur lain dengan cara yang tidak optimal, menghabiskan banyak waktu. Prosesor dirancang untuk tugas-tugas tertentu, CPU utama di PC Anda cukup digeneralisasi tetapi meskipun demikian memiliki optimisasi yang cukup khusus seperti ekstensi multimedia. Satu CPU mungkin dapat melakukan perintah dalam 2 langkah yang lain harus dibagi menjadi 20 operasi dasar. Arsitektur dapat menjadi faktor terpenting dalam menentukan kinerja

Jadi membandingkan bahkan CPU yang sangat mirip pada platform yang sama cukup sulit. AMD FX dan Intel i7 lebih baik pada tugas yang berbeda untuk setiap jam atau TDP yang diberikan. Sebuah prosesor PC mobile seperti Atom sudah lebih sulit untuk dibandingkan, CPU di ponsel Anda sulit untuk dibandingkan antara korteks ARM dan Qualcomm Snapdragon apalagi dengan prosesor desktop.

Jadi untuk menyimpulkan, tidak ada statistik yang memungkinkan Anda membandingkan kinerja berbagai jenis prosesor. Satu-satunya cara adalah mengambil tolok ukur berdasarkan tugas tertentu yang Anda khawatirkan dan menjalankannya pada masing-masing untuk membandingkan. (Mengingat bahwa setiap platform sangat bagus untuk platform tertentu, sering kali tidak ada 'tercepat')


1

Seperti yang lain dinyatakan MHz dan GHz tidak boleh digunakan untuk membandingkan CPU satu sama lain. Mereka dapat digunakan untuk membandingkan prosesor dengan arsitektur atau keluarga yang sama (Anda sebenarnya dapat membandingkan i3 4000m dengan i3 4100m GHz secara bijaksana karena mereka berbagi arsitektur yang sama). Kinerja CPU dalam prosesor modern adalah rata-rata faktor seperti ukuran mati, arsitektur, jumlah inti dan frekuensi. Semua faktor yang diperhitungkan togheter dapat memungkinkan Anda untuk memposisikan CPU dalam hal kinerja. Prosesor desktop dan seluler tidak boleh dibandingkan secara langsung.

Karena mereka berbeda di banyak tingkatan. Mereka memiliki arsitektur yang berbeda, set instruksi yang berbeda, prosesor mobile ukurannya jauh lebih kecil dan mereka harus bekerja dalam keadaan yang berbeda. Yang berarti bahwa penggunaan daya dan suhu kerja juga penting karena terutama digunakan pada perangkat seluler yang memiliki pasokan daya terbatas. GHz di sebagian besar prosesor seluler kelas atas juga merupakan nilai kosong. Anda tidak dapat menggunakan potensi penuh mereka untuk waktu yang lama (dalam kebanyakan kasus) karena mereka cenderung mencekik (Nexsus 5 adalah contoh yang bagus untuk ini, ia melihat Snapdragon 800 yang melambat bahkan dalam tolok ukur) banyak dan MHz dan tegangan semakin berkurang untuk menghemat chip agar tidak rusak karena terlalu panas.

Jika Anda benar-benar ingin membandingkannya, cara yang paling dapat diandalkan adalah dengan menggunakan linpack (dibandingkan dengan beberapa benchmark multiplatform konyol), lihat situs ini: Linpack Still ini harus digunakan sebagai sumber daya untuk keingintahuan semata-mata daripada tujuan pendidikan sebagai yang paling andal bukan berarti andal secara umum.

Pertanyaan saya, apakah ini berarti gadget Samsung baru lebih kuat dari desktop saya?

Tidak dan itu tidak akan selama bertahun-tahun karena prosesor seluler masih sangat lemah dibandingkan dengan yang di desktop.


1

Pertanyaan saya, apakah ini berarti gadget Samsung baru lebih kuat dari desktop saya?

Apakah 2.7GHz jenis GHz yang sama dengan perangkat non-seluler (apakah ditingkatkan, atau dibandingkan, dll.)?

Untuk jawaban ini saya akan mengajukan pertanyaan.

Akankah Intel dual core cpu dengan 2,7 GHz lebih kuat daripada Intel core I3 cpu (2 core) 2,7 ghz.

sama sekali tidak na ..... !!!

Jadi ada banyak perbedaan dalam Desktop cpu hanya dengan referensi ke sana cache, ukuran, kecepatan, panas, daya, core dll ...

Karenanya Mobile dan Desktop CPU juga berbeda ...

CPU desktop dibuat dengan mempertimbangkan persyaratan yang berbeda dibandingkan dengan seluler.


1

Ketika prosesor berjalan mereka menghasilkan panas. Banyak panas. Karena perangkat seluler jauh lebih kecil daripada komputer, panas yang dihasilkan oleh prosesor seluler yang berjalan sering kali diperkuat dan dapat merusak komponen, atau bahkan melelehkannya. Oleh karena itu, pengembang dan perancang perangkat membatasi, atau kecepatan, kecepatan di mana prosesor seluler dapat berjalan. Ini berarti bahwa jika prosesor semakin panas, itu akan membatasi kecepatannya, yang setara dengan kinerja lebih lambat.

Karena pelambatan ini, prosesor pada banyak ponsel akan benar-benar berjalan lebih lambat daripada kecepatan yang diiklankan. Bahkan, kecepatan prosesor seluler yang diiklankan biasanya maksimum. Bandingkan ini dengan sebagian besar prosesor komputer, di mana kecepatan yang diiklankan biasanya kecepatan rata-rata yang berjalan, dan Anda mulai melihat mengapa komputer lebih kuat.

Sumber


0

semua jawaban baik tetapi pertanyaan tidak dijawab! mengapa sepertinya siklus cpu desktop adalah Lebih banyak daya daripada siklus cpu seluler? Jawabannya adalah: Desktop cpu menggunakan Transistor Lebih dari Mobile cpu Intel Core = 600000000 ~ 1200000000 Arm Base = 20000 ~ 40000

kenapa Karena cpu Desktop Memproses Lebih Banyak Petunjuk daripada Cpu Seluler Karena itu: Lebih Banyak Transistor = Lebih Banyak Instruksi = Lebih Banyak Kinerja

ARM Cortex A7 (4 Core pada 1,5 ghz) = 2.850 MIPS (juta instruksi per detik) = 2850000000 instruksi

AMD E-350 (Dual core pada 1,6 ghz) = 10.000 MIPS (juta instruksi per detik) = 10000000000 instruksi

Tianhe-1A (186.368 core pada 2ghz) = 2.670.000.000 MIPS = 2670000000000000

Anda dapat menghitung instruksi per siklus atau CPI untuk bantuan lebih lanjut: http://meseec.ce.rit.edu/eecc550-winter2011/550-12-6-2011.pdf

dan yang penting berikutnya: Mobile Cpu seperti SnapDragon 801 Max frekuensi adalah HINGGA 2,2 GHZ ini berarti frekuensi tidak stabil pada 2,2 GHZ dan dimulai (500 mhz ~ 2,2 ghz) Diputuskan untuk PANAS CPU

Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.