Warum benötige ich 10 Kerne in einem Telefon und was ist SoC? Sagen wir es dir!

Immer mehr Leute fragen mich, was es bedeutet, 8 oder 10 Kerne in einem Telefon zu haben. Hier ist die Antwort!

Ich werde versuchen, diesen Artikel nicht zu übertreiben und die wichtigsten Fragen auf einfachste Weise zu beantworten. Die erste und vielleicht wichtigste Frage für Telefone ist, was ein SoC ist und ob es überhaupt einen Prozessor oder einen Grafikbeschleuniger in einem Telefon gibt.

Was ist SoC?

SoC ist die Abkürzung für System on a Chip. Der Begriff umfasst einen Chip, in dem wir alle wichtigen Komponenten finden, die zum Betrieb des Systems auf einmal benötigt werden.

Früher, in der Welt der Computer, hatte jede Funktion einen eigenen Chip. Es gab einen Festplattencontroller, eine Soundkarte, aber es gab auch eine separate Karte neben den CD-Brennern. Als sich die Fertigungstechnologie weiterentwickelte, wurde versucht, immer mehr Funktionen in einem Chip zu kombinieren. Die Nord- und Südbrücken kamen auf den Motherboards, die Videocontroller wurden zu den Prozessoren hinzugefügt, aber interessanterweise gipfelte der Prozess nicht einmal in der Welt der PCs, sondern in der Welt der Mobiltelefone.

Im Falle eines modernen Mobiltelefons ist es heute im Wesentlichen ein Fehler, von einem separaten Prozessor, einer GPU oder einem Grafikbeschleuniger zu sprechen, da sie alle zusammen mit mehreren anderen Komponenten auf einem einzigen Chip untergebracht sind. In diesem Chip, SOC, finden wir zum Beispiel den Speichercontroller, aber es gibt auch eine Einheit, die für die Handhabung der Kameras im Inneren verantwortlich ist. Das bedeutet also, dass ich in den Telefon-Testimonials, die ich schreibe, diese Begriffe fälschlicherweise selbst behandle, weshalb die Mehrheit der Leser dies versteht. Im Laufe der Jahre haben wir uns daran gewöhnt, dass die Leistung einer Hardware in erster Linie der Takt des Prozessors und neuerdings auch die Anzahl der Kerne im Prozessor ist. Und das ist bei Telefonen nicht der Fall, oder zumindest ist die Verbindung nicht so klar.

Kommen wir zum SoC und sehen uns ein wenig im Prozessor um. Wenn Sie eine detailliertere Beschreibung eines Telefons finden, können Sie solche wie Cortex-A53 lesen. Dies ist eine Art von Kern im Prozessor im SoC.

Cortex-Kerne sind Produkte einer Firma namens ARM Limited, zumindest intellektuelle Produkte, denn die Firma produziert nichts, sie entwickelt nur. Zum Beispiel Prozessorarchitekturen. Wenn Sie also ARM auf einem Telefon hören, bedeutet dies, dass die vom Unternehmen entwickelte Architektur auf dem Telefon oder Tablet funktioniert. Derzeit sind ARM-Lösungen bereits 64-Bit-Lösungen, die viel mehr Speicher adressieren und nutzen können als die alten 32-Bit-Lösungen.

Werfen wir einen Blick auf den Prozessor.

Im Artikel wird als Beispiel, also der zu sezierende Prozessor, eine MediaTek-Lösung genannt, nämlich der MT6769. Es ist bereits eine fortschrittliche Einheit mit zehn Prozessorkernen.

MediTek ist sowieso ein chinesisches Unternehmen, wir finden ihre Prozessoren in vielen Geräten. Früher konnten wir diese daran erkennen, dass die Typenbezeichnung vor den Nummern eine MT-Bezeichnung hatte. Es ist in letzter Zeit auch nicht zurückgeblieben, aber vielleicht hat man den Verarbeitern durch die clevere Idee der Vermarkter einen schicken Namen gegeben, das ist Helio geworden. Wenn wir also ganz genau sein wollen, schauen wir uns jetzt den Helio X20 - MT 6797 an.

Um zu sehen, warum die zehn Samen gut sind und wie wir von eins auf zehn gekommen sind, muss man sich noch ein paar Sätze durchkauen.

Am Anfang diente die Verdoppelung oder Vervierfachung der Prozessorkerne zweierlei Zwecken. Einerseits, je mehr Kerne mehr zählen konnten, war die Rechenkapazität höher, und andererseits konnten sie parallel zählen, sodass sich die Kapazität pro Kern addieren konnte. Wir müssen wissen, dass der Prozessorkern nicht wie unser Gehirn ist, er wird nicht mehr als einem "aufmerksam" sein, er kann nicht mehr als eine Sache gleichzeitig berechnen. Hat ein Single-Core-Prozessor mehr als eine Aufgabe, teilt er die zur Verfügung stehende Zeit in Slices auf, sodass dort, wo eine Aufgabe bearbeitet wird, die andere erreicht wird. Wenn wir selbst zwei haben, können sie bereits zwei Aufgaben gleichzeitig erledigen und so weiter.

Aus dem bisher Gesagten ist klar, warum mehr Kerne besser sind. Ja, aber wir stoßen auf einen anderen wichtigen Begriff für mobile Prozessoren, und das ist Cluster. Ein Cluster ist buchstäblich ein Cluster und erklärt auch gut, was wir in einem Prozessor sehen können. Trauben wie an Trauben, aber hier „hängen“ keine Trauben, sondern Prozessorkerne in kleineren Trauben innerhalb der großen Trauben.

Die heute verwendeten Zehn-Kern-Prozessoren, wie der bereits erwähnte Helio X20, umfassen drei Cluster. In diesen Clustern finden wir die zehn Samen verteilt. Im ersten und zweiten Cluster befinden sich 4-4 Samen, während es im dritten nur zwei sind. Dies sind die Kerne der bereits erwähnten ARM-Erweiterungen. In den Quad-Core-Clustern finden wir ARM-Cortex-A53-Kerne und im Dual-Core-Cluster finden wir zwei ARM-Cortex-A72-Kerne.

Wir kommen langsam zum Kern unseres Artikels, warum diese Fülle von Kernen in einem einzigen Prozessor gut ist. Ich denke, auch Sie werden erwischt, wenn ich Ihnen sage, dass die ARM-Kerne in diesen drei Clustern mit unterschiedlichen Taktraten arbeiten.

Wenn der Prozessor, genauer gesagt das Telefon, schläft oder schauen wir uns nur an, wie viele Stunden er hat, dann reicht selbst minimale Rechenleistung, damit das Telefon funktioniert. In solchen Fällen funktionieren nur die vier ARM-Cortex-A1,4-Kerne, die mit 53 GHz arbeiten, die auf der unteren Ebene sitzen. Der relativ niedrige Takt und die wenigen Kerne benötigen wenig Energie.

Wenn wir mehr als eine Operation auf dem Telefon starten und mehrere Programme gleichzeitig im Hintergrund laufen lassen, läuft der zweite Cluster, der ebenfalls über vier ARM-Cortex-A53-Kerne verfügt, die jedoch bereits mit 2 GHz getaktet sind.

Wenn wir ein Programm mit groben Rechenanforderungen starten, beispielsweise ein 3D-Spiel, wächst der Rechenbedarf in die Höhe und der Prozessor stürzt in den dritten Cluster, der zwei fortschrittlichere ARM-Cortex-A72-Kerne enthält, die mit höheren Taktraten arbeiten.

Fassen wir es zusammen!

Es gibt also zwei wichtige Gründe, warum ein Telefon beispielsweise nicht mit einem, sondern mit einem Zehn-Kern-Prozessor funktioniert. Einerseits können je mehr Kerne, desto mehr Aufgaben parallel ausgeführt werden, und andererseits kann der Energiehunger der in Clustern angeordneten Seeds aufrechterhalten werden, indem die kleineren Cluster nacheinander ein- und ausgeschaltet und wieder hochgefahren werden auf die oben angegebenen maximalen Taktwerte.

Natürlich können wir das einfacher sagen, denn in den Artikeln wird für diesen Vorgang meist das Wort Skalierung verwendet, was im Wesentlichen bedeutet, dass das System die CPU-Ressourcen sowohl in Bezug auf Energieverbrauch als auch Rechenleistung am besten, sparsamsten und effizientesten kennt Konzentrieren Sie sich zur richtigen Zeit darauf, die richtige Aufgabe zu erledigen.

Das war also die kurze Erklärung, leider konnte ich nicht einfacher sagen, warum es sich lohnt, ein Telefon mit möglichst vielen Kernen zu wählen. Natürlich werde ich versuchen, die aufkommenden Fragen zu beantworten!

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