注:この回答は、比較対象のCPUが約2006年から2015年までの市販のIntel、AMD、およびARMベースのSoCで構成されていることを前提に書かれています。ここでは、非常に具体的で「具体的な」答えを提供したいと同時に、最も広く使用されている2つのタイプのプロセッサについても説明したいと考えました。ニックピックがある場合は、共有する前にこれを覚えておいてください。ありがとう!
簡単に説明しましょう。MHz/ GHzとコア数は、任意の2つのプロセッサの相対的なパフォーマンスを示す信頼できる指標ではなくなりました。
過去でも最高の疑わしい数字でしたが、今ではモバイルデバイスを持っているので、絶対に恐ろしい指標です。回答のどこでそれらを使用できるかを説明しますが、今のところ、他の要因について話しましょう。
現在、プロセッサを比較する際に考慮すべき最適な数値は、熱設計電力(TDP)、および「ファブリケーションサイズ」、別名「ファブサイズ」(ナノメートル-nm)です。
基本的に、熱設計電力が増加すると、CPUの「スケール」が増加します。自転車、車、トラック、電車、C-17貨物飛行機の間の「スケール」を考えてください。TDPが高いほど、規模が大きくなります。MHz は高くても高くなくてもかまいませんが、マイクロアーキテクチャの複雑さ、コアの数、分岐予測のパフォーマンス、キャッシュの量、実行パイプラインの数など、その他の要因はすべて、より大きくなる傾向があります。スケールプロセッサ。
ファブサイズが小さくなると、CPUの「効率」が向上します。したがって、一方が28nmで、他方が28nmに縮小されていることを除いて、まったく同じように設計された2つのプロセッサを想定すると、14nmプロセッサは次のことが可能になります。
- 少なくとも、より高いファブサイズのCPUと同じ速度で実行します。
- より少ない電力でこれを行います。
- より少ない熱を放散しながら、そうしてください。
- チップの物理サイズの観点から、より小さなボリュームを使用してください。
一般に、IntelやARMベースのチップメーカー(Samsung、Qualcommなど)などの企業がファブサイズを縮小すると、パフォーマンスも少し向上する傾向があります。これは、彼らが得ることができます正確にどのくらいの電力効率にバスケットを置き、誰もがより高速に実行するために自分の作品を好きなので、彼らはあなたが得るように、「バランス」方法で彼らのチップを設計し、いくつかの電力効率の向上を、そしていくつかのパフォーマンスの向上。他の極端な例では、プロセッサを前世代とまったく同じように消費電力を抑えながら、パフォーマンスを大幅に向上させることができました。または、彼らはプロセッサを保つことができ、正確に前世代と同じ速度ではなく、消費電力を削減たくさん。
考慮すべき主な点は、現在の世代のタブレットおよびスマートフォンのCPUのTDPが約2〜4ワットであり、製造サイズが28 nmであることです。ローエンド 2012デスクトッププロセッサは、少なくとも45ワットのTDPと22ナノメートルのFABサイズを有します。タブレットのシステムオンチップ(SoC)がA / C主電源に接続されていて(バッテリーを節約するために)電力消費を心配する必要がない場合でも、クアッドコアタブレットSoCはすべての単一CPUベンチマークを完全に失います。おそらくより低いGHzで動作する2012年のローエンド「Core i3」デュアルコアプロセッサです。
その理由:
- コアI3 / I5 / I7チップはMUCH錠剤チップより(トランジスタの数、物理的なダイ面積、電力消費、などの点で)大きいです。
- デスクトップに搭載されるチップは、電力の節約についてあまり気にしません。ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェアが組み合わされてモバイルSoCのパフォーマンスが大幅に低下し、バッテリー寿命が長くなります。デスクトップでは、これらの機能は、トップエンドのパフォーマンスに大きな影響を与えない場合にのみ実装され、アプリケーションによってトップエンドのパフォーマンスが要求された場合、一貫して提供できます。モバイルプロセッサでは、多くの小さな「トリック」を実装して、フレームをあちこちにドロップします(たとえば、ゲームでは)。これらはほとんど目に見えませんが、バッテリ寿命を節約します。
私が考えたきちんとしたアナロジー:プロセッサの「MHz」は、車両の内燃機関の「RPM」メーターのように考えることができます。オートバイのエンジンを6000 RPMに回転させた場合、1000 RPMで列車の16気筒原動機よりも多くの負荷を引くことができるということですか?いいえ、もちろんありません。原動機は、2000年の周りに4000馬力(にあり、ここで例のオートバイのエンジンが(約100馬力200にありながら、)ここでの例を、最高馬力のオートバイのエンジンのこれまでわずか200馬力をトッピング)。
TDPはMHzよりも馬力に近いですが、正確ではありません。
反例は、2014年モデルの「Haswell」(第4世代)Intel Core i5プロセッサのようなものをハイエンドAMDプロセッサのようなものと比較する場合です。これら2つのCPUのパフォーマンスはほぼ同じですが、Intelプロセッサの使用エネルギーは50%少なくなります。実際、55ワットのCore i5は、多くの場合、105ワットのAMD「パイルドライバー」CPUよりも優れています。ここでの主な理由は、Intelがはるかに高度なマイクロアーキテクチャを備えており、「コア」ブランドが開始されて以来、AMDのパフォーマンスが低下したことです。Intelはまた、AMDよりもはるかに高速にファブサイズを進化させており、AMDに埃をかぶせています。
デスクトップ/ラップトッププロセッサは、電力の制約によりARMモバイルSoCと同等のパフォーマンスを備えた小さなIntelタブレットに至るまで、パフォーマンスの点で多少似ています。しかし、デスクトッププロセッサと「フルスケール」ラップトッププロセッサが年々革新を続けている限り、そうなると思われますが、タブレットプロセッサはそれらを追い越しません。
最後に、MHzとコアの数が完全に役に立たないメトリックではないと言います。以下のCPUを比較するときにこれらのメトリックを使用できます。
- 同じ市場セグメント(スマートフォン/タブレット/ラップトップ/デスクトップ)に属している;
- 同じCPU 世代です(つまり、CPUが同じアーキテクチャに基づいている場合にのみ意味があります。これは通常、ほぼ同時にリリースされることを意味します)。
- ファブサイズが同じで、TDPが類似または同一である。
- すべての仕様を比較すると、主にまたは単にMHz(クロック速度)またはコア数が異なります。
これらの記述は任意の二つのCPUの真である場合-例えば、インテルのXeon E3-1270v3は、IntelのXeon E3-1275v3対-その後、コアのMHzおよび/または#で、単にそれらを比較することができますあなたの違いの手がかりを提供しますパフォーマンスは向上しますが、ほとんどのワークロードで予想されるよりもはるかに小さくなります。
一般的なCPU仕様のいくつかの相対的な重要性を示すためにExcelで作成した小さなグラフを次に示します(注:「MHz」は実際には「クロック速度」を指しますが、急いでいたのは「ISA」は「命令セット」を指しますアーキテクチャ」、つまりCPUの実際の設計)
注:これらの数値は、科学的な調査ではなく、私の経験に基づいた概算値です。