Ese teléfono inteligente de ocho núcleos no es tan rápido como crees

Desde que comenzaron a aparecer en el mercado los primeros diseños de tabletas y teléfonos inteligentes de cuatro núcleos, nos hemos estado preguntando si estos dispositivos ofrecían mejoras de rendimiento significativas en comparación con los recuentos de núcleos inferiores. No solo hay problemas de software con los que lidiar, ya que sin el soporte de subprocesos múltiples, agregar nuevos núcleos es literalmente inútil, también existen preocupaciones importantes en torno al consumo de energía. Agregar más núcleos significa más calor, y los teléfonos inteligentes, con envolventes de funcionamiento de ~ 2,5 W, simplemente no están diseñados para una operación de múltiples núcleos de alta velocidad.

Un nuevo artículo de Perspectivas y estrategia de Moor profundiza en estas preguntas y no obtiene muchas victorias para el equipo 'Agregar más núcleos'. Pruebas exhaustivas muestran que las ganancias asociadas con la adición de núcleos de CPU se reducen considerablemente por encima de cuatro, mientras que el rendimiento a veces retrocede al pasar de cuatro núcleos a ocho. Los analistas compararon varios dispositivos, incluido el LG G4 (Snapdragon 808, 2x Cortex-A57 + 4x Cortex-A53), el Xiaomi Mi 4i (8x Cortex-A53), LG G Flex 2 (quad-core 4x Cortex-A57 + 4x Cortex-A53) y el HTC Desire 820S (8x Cortex-A53). El artículo completo está disponible para descargar , pero estas son dos de las cargas de trabajo destacadas.

CPU PCMark

El analista Anshel Sag utilizó software de terceros para deshabilitar ciertos núcleos en los dispositivos a fin de comparar el impacto de ejecutar menos núcleos en pruebas comunes. En la prueba de Android de PCMark, el Xiaomi Mi 4i de ocho núcleos basado en Cortex-A53 no muestra escalas entre dos núcleos y ocho núcleos, mientras que el rendimiento del LG G Flex 2 se mantiene estable de ocho núcleos a cuatro, antes de disminuir drásticamente en dos núcleos. El equipo optó por utilizar PCMark porque intenta explícitamente crear una prueba de carga de trabajo específica para teléfonos móviles en lugar de ejecutar un conjunto puramente sintético de puntos de referencia como Geekbench o AnTuTu.

En la mayoría de los casos, los clientes probablemente se encogerían de hombros si se les dijera que tener más núcleos no siempre ayuda, asumiendo que el rendimiento será beneficioso en ciertas cargas de trabajo. Sin embargo, el análisis del equipo del punto de referencia Basemark X muestra que no siempre es así. Vea lo que le sucede al LG G Flex 2 cuando se reducen los recuentos de núcleos:

GFlex2-GPU

A medida que los núcleos se apagan, el rendimiento general aumenta, particularmente en el modo de doble núcleo. Con la mayor parte del chip fuera de línea, el rendimiento aumenta. Una posible conclusión que explicaría estos resultados es que las aplicaciones tienen un subproceso deficiente, lo que les impide aprovechar los recuentos de núcleos más altos. Pero el hecho de que el rendimiento aumenta en la marca de dos núcleos sugiere algo más fundamental en el trabajo: los chips en cuestión están alcanzando sus puntos de disparo térmico a menos que se apaguen más núcleos.

La física no es amiga del marketing

Todo esto es inconveniente para los fabricantes que están presionando ocho y diez dispositivos básicos porque el público ha percibido los recuentos básicos como una herramienta de marketing fácil para vender chips de teléfonos inteligentes, pero las conclusiones son ineludibles. No es importante Una pequeña configuración o implementación de DVFS solucionará los teléfonos inteligentes de múltiples núcleos. Con la escalada de voltaje mejorando solo ligeramente, las mejoras de consumo de energía que los fabricantes han podido ofrecer en nodos más pequeños se han reducido. Érase una vez, los nodos ofrecían reducciones del 40-50%, mientras que en la actualidad, es más probable que sea del 25-35%.

Ese encogimiento, sin embargo, no se ha reflejado en el diseño de los teléfonos inteligentes. Hay un impacto innato de consumo de energía que recibe por tener el silicio encendido, incluso si está operando núcleos en un modo de espera de bajo consumo. Empresas como Qualcomm, MediaTek y Samsung también han querido ir más allá de la escala de la velocidad del reloj y, por lo general, presionar para entregar sobres ligeramente más altos (o, en el caso de MediaTek, ampliar aún más el número de fichas ). Agregue más núcleos y unos cientos de MHz más (junto con una pantalla de mayor resolución) y habrá absorbido perfectamente todos los ahorros de energía que la fundición pudo brindar.

En teoría, un SoC y una pila de software que podrían anticipar perfectamente las demandas de energía podrían aprovechar más núcleos al alimentar de manera experta las CPU de puerta que no eran necesarias y solo aumentar los núcleos suficientes para brindar el máximo rendimiento. Una aplicación que imitara BaseMark X, en este caso, llevaría la CPU a solo dos núcleos, para darle a la GPU más margen de frecuencia. En la práctica, ese nivel de inteligencia simplemente no está disponible. Por lo general, las aplicaciones no están ajustadas para todos y cada uno de los SoC (la cantidad de SoC en el mercado lo hace imposible) y no está claro si Android permite siquiera el control de reloj de grano ultra fino que sería necesario en cualquier caso.

Las aplicaciones como Geekbench se han vuelto populares como una forma de demostrar el rendimiento teórico de los SoC de teléfonos inteligentes, pero las pruebas de aplicaciones del mundo real arrojan una luz diferente sobre las cosas (Moor Insights también probó aplicaciones de cámara y chat para completar su evaluación de múltiples núcleos). Tal como están las cosas, existen algunos beneficios para los dispositivos de cuatro núcleos y prácticamente ninguna ganancia de los de ocho núcleos. En algunos casos, pasar a más núcleos empeora las cosas. La situación general dependerá de las aplicaciones que use, pero el impulso implacable para agregar núcleos no está haciendo ningún favor a los usuarios finales.

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