Что такое SoC? Для чего используется SoC? Какой самый лучший SoC? Чтобы ответить на эти вопросы, мы написали для вас это полное руководство, в котором объясняется всё, что вам нужно знать о SoC Qualcomm Snapdragon или MediaTek Dimensity для наших смартфонов.
SoC или System on Chip является центральным компонентом каждого современного смартфона, хотя он представляет собой объединение многих технологий. Цель этой статьи – дать вам общее представление о том, что делает SoC современного смартфона, и о текущем состоянии рынка «мобильных процессоров».
Конечная цель – помочь вам, потребителю, использовать эту (и другую) информацию, чтобы выбрать свой следующий смартфон. Цель здесь не в том, чтобы углубиться в работу SoC смартфона или удовлетворить любопытство уже хорошо информированного технофила.
Скорее, наша цель – предоставить вам, среднему покупателю смартфона, как можно больше информации, чтобы помочь вам выбрать лучший смартфон для вашего случая использования. Рискуя показаться повторяющимся, идея состоит в том, чтобы помочь вам узнать достаточно, чтобы сделать осознанную покупку.
Эта центральная статья будет связана с несколькими другими отдельными статьями о SoC для смартфонов, где мы сравним их, представим их и подробно обсудим конкретные модели.
Являются ли процессоры, SoC и чипсеты одним и тем же
Опытные энтузиасты смартфонов обычно насмехаются над словом «процессор» и скажут вам, что более подходящим термином является SoC (сокращение от System on a Chip) или «чипсет». В конце концов, всё, что вам нужно знать, это то, что «процессор», «система на кристалле» и «набор микросхем» смартфона (в большинстве случаев) относятся к одному и тому же объекту, хотя терминология не совсем точна.
Термин «процессор» обычно использовался для обозначения центрального процессора, используемого в настольных компьютерах. Современные SoC также имеют центральный процессор, но это лишь один из многих компонентов, составляющих SoC.
Итак, ответ, который вы ищете, таков: хотя на практике SoC и процессор – это не одно и то же, со временем стало приемлемым называть SoC процессором или набором микросхем. Я знаю, что это может сбивать с толку.
Что же такое SoC
Самый распространенный ответ, который вы, возможно, слышали, часто приравнивает SoC к человеческому мозгу. Я не согласен. Более точный способ понять, что такое SoC, – думать о нем не как о мозге, а как о черепе.
Да, вы правильно прочитали. Я знаю, что этот пример странный, но проще представить свою голову как SoC, а свой мозг (который расположен в голове) как процессор. Точно так же, как ваша голова включает в себя множество других частей, SoC также содержит различные компоненты, многие из которых помогают разгрузить процессор и сделать его более эффективным.
Взгляните на диаграмму ниже, чтобы визуализировать все компоненты, составляющие современный SoC.
Вы также можете считать SoC наиболее важной частью современного смартфона. Он эффективно работает как единое целое и отвечает практически за любую задачу, которую вы поручите своему смартфону.
Будь это что-то относительно приземлённое, например, совершение и приём звонков, или что-то более сложное по своей сути, например, использование камеры для съёмки фотографий и видео, а затем редактирование и рендеринг с помощью приложения.
Что такое архитектура ARM
Другое название SoC для смартфонов, которое вы, возможно, слышали, – ARM. Что вам нужно знать, так это то, что ARM – британская компания, владеющая лицензией на архитектуру ARM, набор инструкций и дизайн ядра процессора, которые используются всеми компаниями, производящими SoC.
Какой бы бренд смартфона вы ни купили и какой бы SoC он ни использовал, очевидно, что он основан на архитектуре ARM.
Вы много услышите об ARM, когда будете читать статьи о выпуске смартфонов, особенно когда дойдёте до той части, где упоминаются спецификации SoC. Например, в этих статьях рассказывается о типах ядер ARM Cortex, используемых конкретной SoC.
Дополнительная информация: стоит знать, что крупные производители SoC, такие как Apple, Qualcomm, MediaTek, Huawei и Unisoc, на самом деле не производят SoC на своих собственных заводах. Вместо этого они передают эту задачу компаниям, специализирующимся на производстве полупроводников, таким как TSMC, Globalfoundries и SMIC.
Samsung – единственный производитель SoC для смартфонов в приведенном выше списке, который имеет возможность разрабатывать собственные SoC на базе ARM и производить их собственными силами.
Каковы компоненты SoC
Типичная SoC современного смартфона обычно включает следующие компоненты.
Центральный процессор (CPU)
Самый важный компонент современного смартфона, процессор, – это «мозг вашего смартфона». Процессор смартфона обычно имеет несколько ядер, а его производительность измеряется в гигагерцах (ГГц).
Когда мы, технические журналисты, говорим о производительности смартфонов, мы часто используем такие термины, как «процессор Kryo» или «Cortex-A77». Это название процессорного ядра, которое находится в SoC. Подробнее о ядрах и процессорах смартфонов мы узнаем в другой статье.
Графический процессор (GPU)
Хотя ЦП может выполнять несколько задач, он не предназначен для специализированной обработки графики. Поскольку сегодня большинству смартфонов приходится обрабатывать очень требовательные игры (и видеоконтент), эту задачу выполняет выделенный графический процессор.
Вы много услышите о графических процессорах в обзорах смартфонов. SoC Qualcomm обычно используют собственные графические процессоры Adreno, в то время как другие производители SoC используют графические процессоры ARM Mali или PowerVR.
Блок обработки изображений (ISP)
Современные смартфоны обычно имеют отдельный блок обработки изображений. По сути, это позволяет им «преобразовывать» данные с датчика изображения в пригодную для использования фотографию, которую затем можно редактировать и делиться с друзьями и семьей.
В прошлом процессор также выполнял эту задачу. Но производители быстро поняли, что всегда лучше доверить эти задачи отдельному блоку обработки изображений. Названия, которые вы встретите в отношении блоков обработки изображений – это «Spectra» от Qualcomm и «Imagiq» от MediaTek.
Встроенные модемы
Современные смартфоны – это устройства связи, а модем – самый важный компонент, обеспечивающий выполнение этой основной функции. Модем используется для преобразования беспроводных сигналов в данные, понятные вашему смартфону.
Современные модемы для смартфонов объединяют возможности 5G, 4G, 3G и Wi-Fi в одном устройстве. И хотя сегодня большинство SoC для смартфонов имеют встроенный модем, есть несколько исключений.
Недавние примеры включают Qualcomm Snapdragon 8 Gen и Apple A16 Bionic, в которых используется один и тот же внешний модем: Snapdragon X70. Под «внешним» мы подразумеваем, что модем не является частью SoC.
Не все бренды SoC склонны давать названия своим модемам. Заметным исключением является Qualcomm, и компания обычно обозначает свои модемы буквой X, за которой следует число. Например, новейшим модемом 5G компании является Qualcomm Snapdragon X70.
MediaTek, HiSilicon и Samsung обычно не упоминают «фирменные наименования» модемов в своих спецификациях и обычно воздерживаются от их наименования.
Однако, недавно MediaTek произвела фурор, анонсировав свой первый модем 5G с поддержкой миллиметровых волн и назвав его модемом MediaTek M80 5G. Модемы HiSilicon носят торговую марку «Balong». Впрочем, даже на официальных сайтах это название вы редко встретите.
Другие компоненты
Хотя эти четыре компонента необходимы, современный SoC также включает в себя и другие элементы. Например, цифровые сигнальные процессоры (DSP) обычно используются для решения таких задач, как анализ данных с бортовых датчиков, а иногда даже для помощи в воспроизведении музыки.
С искусственным интеллектом и машинным обучением, которые рекламируются как следующая большая вещь, SoC для смартфонов нередко включают в себя специальный нейронный процессор (NPU), специально созданный для решения этих задач.
Что ещё нужно знать: производственный процесс
При чтении спецификаций SoC вы часто будете встречать термин «производственный процесс», выраженный в нанометрах (нм). Самое простое объяснение – сказать вам, что производственный процесс – это число, используемое для понимания размера внутренних узлов SoC.
Мы могли бы написать научную диссертацию о производственных процессах и процессе производства полупроводников, но это выходит за рамки данной статьи. Что вам, как потребителю, нужно понимать, так это то, что чем меньше производственный процесс, тем сложнее, дороже и энергоэффективнее SoC.
Текущие SoC высокого класса основаны на 4-нм производственном процессе, а флагманские SoC 2021 года были изготовлены по 5-нм техпроцессу. Средние и недорогие SoC обычно имеют размер 7, 10, 11, 12, 14 и 28 нм.
Кто производит SoC для смартфонов
Основными игроками в сегменте SoC для смартфонов являются следующие компании:
- Apple
- Qualcomm
- MediaTek
- Samsung
- HiSilicon
- Unisoc
Вот краткий обзор продуктов каждого из этих брендов SoC.
SoC от Apple
Поскольку Apple не нужны разные SoC для нескольких устройств, она обычно выпускает только один SoC для смартфонов каждый год. До 2010 года Apple полагалась на SoC от Samsung для iPhone и iPad. Однако с тех пор компания разработала собственные SoC на базе ARM. Первым SoC, разработанным Apple, был Apple A4, дебютировавший в 2010 году.
Тринадцать лет спустя новейшая SoC от Apple для смартфонов называется Apple A16 Bionic и используется в iPhone 14 Pro и iPhone 14 Pro Max. Считается, что это самая мощная SoC, доступная в настоящее время для смартфонов.
SoC Apple предыдущего поколения также считалась самой быстрой в своём классе. Apple также использовала свои SoC в линейке iPad . Однако, теперь компания полагается на свои чипы Apple Silicon для последних iPad в дополнение к MacBook .
SoC от Qualcomm
Американская компания Qualcomm, пожалуй, самый известный производитель SoC для смартфонов. Их SoC для смартфонов продаются под брендом Snapdragon. Qualcomm разрабатывает и продаёт широкий спектр SoC от начального и среднего уровня до премиум SoC и является самым известным брендом в этом сегменте. Следует отметить, что Qualcomm изменила номенклатуру своих SoC в 2021 году.
Qualcomm Snapdragon серии 8
SoC Qualcomm 8-й серии являются самыми мощными в компании. В прошлом году Qualcomm прекратила выпуск серии 800, чтобы перейти на серию Snapdragon 8 Gen. После Snapdragon 8 Gen 1 и 8+ Gen 1 высокопроизводительной SoC Qualcomm на 2023 год станет Snapdragon 8 Gen 2.
Как вы уже поняли, этот диапазон SoC предназначен для довольно премиальных смартфонов. Qualcomm предлагает свои лучшие инновации с точки зрения искусственного интеллекта, машинного обучения и подключения. Бывшими флагманскими SoC являются Snapdragon 888+ и 888 с 2021 года, а также Snapdragon 865+ и 865 с 2020 года.
Qualcomm Snapdragon серии 7
Линейка Snapdragon Series 7 относится к SoC среднего уровня. Они немного менее мощные, чем 8-ая серия, но всё же позволяют вам комфортно работать, будь то фотография или игра. Текущая флагманская модель этой серии – Snapdragon 7+ Gen 2.
В этом диапазоне также есть Snapdragon 778G+, 778G, 780G, 750G или 720G. Некоторые из SoC серии Snapdragon 700 включают Snapdragon 765G, Snapdragon 732G и Snapdragon 720G.
Qualcomm Snapdragon серии 6
Серия 6 объединяет SoC, которыми оснащены доступные смартфоны, будь то недорогие смартфоны среднего или начального уровня. Эти SoC не выделяются своей мощностью, но они предлагают то, что нужно для достаточной плавности во всех повседневных задачах.
Эти SoC, например, оснащены графическими процессорами, достаточно мощными, чтобы пользователи могли играть в самые требовательные к графике игры, не слишком вздрагивая.
Флагманской моделью является Snapdragon 6 Gen 1, но есть и Snapdragon 695 5G или 680.
Qualcomm Snapdragon серии 4
SoC Snapdragon серии 4 обычно используются в очень недорогих смартфонах. Хотя эти SoC могут выполнять большинство повседневных задач, они не предназначены для ресурсоемких задач, таких как многозадачность или игры.
Серия Snapdragon 4 включает Snapdragon 4 Gen 1, а также Snapdragon 480+, 480 или 460.
Qualcomm Snapdragon серии 2
Позиционируемые даже ниже, чем Series 4, смартфоны, использующие эти базовые SoC, обычно продаются на развивающихся рынках. Большинство потребителей, которые покупают устройства с процессором Qualcomm Snapdragon 200, как правило, не имеют средств для покупки более дорогих устройств. Мы можем упомянуть Snapdragon 215, Snapdragon 212, Snapdragon 205.
Помимо этих SoC, ориентированных на смартфоны, Qualcomm также производит SoC для умных часов на своей платформе Wear.
SoC от MediaTek
Тайваньская компания MediaTek, изначально известная своими доступными SoC, которые обычно использовались на более дешевых смартфонах, разрабатывает SoC для смартфонов. В последнее время ей удалось поставить под угрозу доминирование Qualcomm в этом сегменте благодаря конкурентоспособным продуктам начального и среднего уровня.
MediaTek также приближается к Qualcomm со своими новыми высокопроизводительными чипами. MediaTek использует несколько торговых марок для своих SoC. Наиболее популярны линейки Helio и Dimensity.
MediaTek Dimensity 5G
Серия Dimensity от MediaTek – это серия SoC для смартфонов тайваньской компании, ориентированная на 5G. В отличие от 8-й серии Qualcomm, ориентированной только на продукты высокого класса, линейка Dimensity от MediaTek включает SoC для любого бюджета.
Текущий ультрасовременный SoC от MediaTek – это Dimensity 9200. Существуют также Dimensity 9000+ и 9000. В зависимости от цен на смартфоны у вас также могут быть версии с более низкими характеристиками, такие как Dimensity 8200, 7200, 6080 и 1300.
MediaTek Helio G
Серия Helio G от MediaTek – это игровые чипы, которые обычно предназначены для недорогих смартфонов. Ассортимент Helio G включает в себя модели от Helio G25 начального уровня до относительно мощного Helio G99.
MediaTek Helio P
Серия Helio P – это популярная линейка доступных SoC от MediaTek. До того, как серия G вошла в моду, серия P была ключевой частью бюджетного портфеля MediaTek. Большинство SoC серии P почти идентичны своим кузенам серии G, с той лишь разницей, что последние имеют немного лучший графический процессор.
Продукты в этом диапазоне включают Helio P95, P90 и P70 в верхнем сегменте, Helio P60 и P65 в среднем диапазоне и серию Helio P20 (P20, P22, P25) на начальном уровне.
MediaTek Helio A
Это линейка SoC начального уровня, которые почти всегда можно найти на недорогих Android-смартфонах, как правило, на развивающихся рынках. SoC MediaTek серии A включают Helio A20, A22 и A25.
SoC от Samsung
Samsung – южнокорейский конгломерат, состоящий из нескольких бизнес-подразделений. У компании также есть полупроводниковое подразделение, которое разрабатывает собственную линейку SoC для смартфонов под брендом Exynos.
Хотя SoC Exynos обычно используются на собственных смартфонах, было несколько случаев, когда Samsung продавала процессоры Exynos другим производителям. Идентификация SoC Exynos от Samsung немного сложна из-за запутанной системы именования компании.
Высокопроизводительная SoC Exynos
До 2022 года Samsung предлагала высокопроизводительные SoC Exynos. Но после проблем с Exynos 2200 в линейке Galaxy S22 производитель решил перейти на SoC Qualcomm для своих флагманов. Поэтому кажется, что бренд отказался от своих SoC Exynos, по крайней мере, для своих высококлассных смартфонов.
Однако, на официальном сайте производителя Exynos 2200 и 2100 по-прежнему числятся среди высокопроизводительных SoC.
SoC Exynos начального и среднего уровня
Для среднего класса Samsung предлагает Exynos 1380, которым, например, оснащены Galaxy A54 и Exynos 1330. Exynos 12080 2022 года также остаётся одним из флагманских SoC Samsung среднего класса.
Кроме того, с 2021 года линейка SoC Samsung среднего класса включает серию Exynos 9600, в которую входят такие SoC, как Exynos 9609, 9610 и 9611. Эти SoC, в частности 9611, широко используются в доступных смартфонах. Кроме того, есть серия Exynos 7000, которая стоит ниже серии 9000 и обычно используется на смартфонах начального уровня.
SoC в этом диапазоне включают Exynos 7885 и Exynos 7904. Чтобы сделать ситуацию ещё более запутанной, у Samsung также есть серия Exynos 800, которая в настоящее время включает два SoC начального уровня, а именно Exynos 850, который является SoC нижнего уровня, и более мощный Exynos 880, предназначенный для смартфонов до 20 тысяч рублей.
Теперь, когда у вас есть базовые знания о том, что такое SoC для смартфонов, и о компаниях, которые работают в этой области, вы можете использовать эту информацию, чтобы лучше понять аппаратные характеристики вашего смартфона.
