モバイルプロセッサとデスクトッププロセッサの違いは何ですか?


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2.7 GHzクアッドコアプロセッサと3 GBのRAMを搭載した新しいSamsung Galaxy Note Edgeについて読んだところです。

昨年HPで購入したラップトップは4 GBのRAMと2.3 GHzクアッドコアで、私のiMacはさらに古く、2.5 GHz i5です。

これは、新しいSamsungガジェットがデスクトップよりも強力であることを意味しますか?

2.7 GHzは、非モバイルデバイスと同じ種類のGHzですか(スケールアップまたは比較など)?

電力の面で、現代のコンピューターには、2つのGalaxy Noteバッテリーとして電気エネルギーの量に対して5.4 GHzの処理能力を押し出しながら、並行して実行されるサムスンのクアッドコアプロセッサが2つないのはなぜですか?


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さあ、人々!合計で5.4 GHzではありません。それはそれがどのように機能するかではありません!
リトルヘルパー

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EdgeがどのタイプのCPUを備えているかは示しません。Intel / AMD x86 CPUではない場合は、さまざまな理由でHPやiMacと比較することはできません。システムの違いを理解するために、3台のマシンでパフォーマンステストを何度も実行してみませんか。
ラムハウンド

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@Ramhound the Galaxy Note Edgeは基本的にARMファブレット(スマートフォン/タブレット)です。そのCPUパフォーマンスは、これまでのスマートフォンのパフォーマンスを上回る可能性が非常に高いです。ただし、デスクトップまたはラップトップのCPUよりもはるかに小さいクラスのCPUであるため、パフォーマンスがそれらに匹敵することはありません。
allquixotic

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Little Helperのコメントについて詳しく説明するには、各コア/ダイ/チップのクロック速度を加算して、パフォーマンスの累積レベルを期待することはできません。ほとんどのコンピューターのワークロードは、マルチプロセッシング用に調整されていません。類推:300MPHで行く1台のレースカーと30MPHで行く10台の車。一度に10台の車を運転しても、レースカーほど速く走ることはできません。運転する場所が10か所ある場合のみ、レースカーに一致させることができます。局所性と物理空間の共有ルートにより類推が崩れるため、深く読み込もうとしないでください。しかし、基本的な考え方はそこにあります。
joe 14

回答:


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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 高くても高くなくてかまいませんが、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。

CPU仕様の相対的な重要性を示す球場の数字


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「今日、プロセッサを比較する際に考慮すべき最良の数字は...」 -MHzをTDPおよびファブサイズと比較するという単一メトリックの誤りを置き換えているだけです。
おがくず14

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TPDとパフォーマンスをリンクすることは、まったくの偽です。同じメーカーの同じファミリの古いプロセッサよりも大幅に高いパフォーマンスを備えた最新のプロセッサは、実際にははるかに高いTPDを備えています。相関関係はありません。答え全体を再考することをお勧めします。
マットH 14

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「TDPはMHzよりも馬力に近いですが、正確ではありません。」-私はまったく同意しません。FLOPS、MIPS、Geekbenchなどのパフォーマンスメトリックを使用しないのはなぜですか?自動車の類推を維持するために、MHzはエンジン容量、馬力はGeekbenchスコア、TDPは燃費です。
el.pescado 14

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22nm対32nmで同じCPUを製造すると、TDPが減少することは明らかです。しかし、それはTDPが低下したためにパフォーマンスが低下したという意味ではなく、まったく逆です。相対的なパフォーマンスの尺度として、TDPを本当に廃止すべきだと思うのはそのためです。繰り返しになりますが、TDPを相対的なパフォーマンスの尺度として使用することは絶対にしないでください。また、円グラフに関しては、重要度スケールでゼロになっている必要があります。これが、実際にLinpackのようなベンチマークを作成して、相対的なパフォーマンスを測定しようとする理由です。
マットH 14

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長年にわたるIntelプロセッサの世代を比較すると、TDPが60、80、または120Wのバリエーションがありますが、これらは世代ごとのパフォーマンスが大きく異なります。TDPはパフォーマンスとは何の関係もありません。
ジェームズライアン14

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うーん、これはいい質問です。

答えは「いいえ」です。SamsungGalaxyはおそらくデスクトップPCほど強力ではありません。包括的なCPUベンチマークテストを実行する場合、これは明らかです。

私は答えを私が見ている方法でまとめようとします。他の経験豊富なメンバーは、おそらく後で詳細と価値を追加するでしょう。

まず、CPUアーキテクチャの違いにより、モバイルデバイスプロセッサとデスクトップPCプロセッサは異なる命令セットをサポートします。おそらくご想像のとおり、命令セットはPCの方が大きくなります。

もう1つは、虚偽広告です。PC CPUにアドバタイズされる速度は多くの場合達成され、CPUはその速度で長時間実行できます。これは、主電源からの過剰な電力供給と、コアから熱を除去できる適切な冷却システムのために可能です。これは、モバイルデバイスには当てはまりません。アドバタイズされた速度は可能な最大速度ですが、平均速度よりはるかに高速です。モバイルデバイスは、過熱のため、バッテリーを節約するために、CPUの速度を低下させることがよくあります。

そして最後になりましたが、メインメモリ(RAM)、キャッシュメモリなどの追加コンポーネントの可用性です。RAMの量だけが基準ではありません。RAMクロック速度もあり、RAMにデータを保存したり、RAMからデータを取得したりする速度を定義します。これらのパラメーターは、モバイルデバイスとPCの間でも異なります。

もっと多くの違いを思いつくかもしれませんが、根本的な原因は消費電力とサイズの要件です。PCは主電源からより多くの電力を引き出す余裕があり、またより大きくする余裕もあるため、常により高い処理能力を提供します。

追加の読書のために私はお勧めします: プロセッサ:コンピュータ対モバイル


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命令セットの「サイズ」(命令数の観点から)は、パフォーマンスとほぼ完全に直交しています。より複雑なアーキテクチャは、より多くのワークロードにわたって柔軟性が高いことが示されています(たとえば、SIMDはベクトル化可能なワークロードで非常に役立ちます)が、厳密に高速化するわけではありません。これは主にニシンです。ISAは、私の回答で指摘したTDPおよびファブサイズの要因ほど差はありません。
allquixotic

違う。命令セットは、パフォーマンスに大きな違いをもたらします。私は生計のためにコードを書きます。Haswell向けに最適化したコードもありますが、多くの場合、前の世代と比較してHaswellチップで10〜300%高速で動作します。これはTDPとは無関係です。
マットH 14

@MattH:適切に選択された追加の指示があると、非常に役立ちます。しかし、「命令セットが大きい」だけではありません。結局のところ、最新のIntel x86チップのISAのほぼ半分は使用されていません!16ビットの古い互換性指示。セグメントレジスタ。1980
。– Zan Lynx 14

@ZanLynx、適切に選択された指示に関して非常に真実です。すべての高度な命令がすべてのプロセッサで利用できるわけではありません。AVXはHaswellで利用可能ですが、古い世代ではなく、明らかにARMでは利用できません。
マットH 14

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実際、MHz定格は、異なるメーカーのプロセッサ間でほとんど関係がありません。まったく同じファミリーのCPUにのみ関連があります。電話のプロセッサは非常に高速になり、古いPentium 4を凌ぐ可能性がありますが、ローエンドコアi3と比較することはできません。

CPUだけでなく、全体的なパフォーマンスに影響する要因は非常に多いことに注意してください。例えば、

  • CPUクロック速度
  • プロセッサコアの数
  • サイクルごとの命令数
  • 分岐予測
  • 指図書
  • 命令幅
  • バス幅
  • メモリ速度
  • キャッシュサイズ
  • キャッシュ設計
  • シリコンレイアウト
  • ソフトウェアの最適化

したがって、クロック速度またはMHz定格は、パフォーマンスを測定するために使用できるさまざまなもののほんの一部にすぎません。AMDプロセッサは、IntelやARMのプロセッサとは異なる魚のやかんです。3GHzで同じコアカウントのAMD CPUは、同じコアカウントで同様のスペックとGHz定格のIntel CPUほど性能が良くないことが長い間知られていました。

また、メモリ速度はキャッシュだけでなくパフォーマンスにも影響することに注意してください。サーバープロセッサは、デスクトップの同等品や携帯電話にあるものと比較して大きなL1キャッシュを持っていることに注意してください。そのため、電話のCPUよりもデータを待つ時間が少なくなります。

命令セットとソフトウェアの最適化を追加した理由は、一部のソフトウェアは、他の方法よりも多くの命令を必要とする特定の操作を高速化するために特別な命令を使用できるため、チップ間でアルゴリズムをより良く実行できるためです。これを過小評価しないでください。

TPDはパフォーマンスとは何の関係もありません。たとえば、32〜22nmの製造プロセスを使用した同じCPUビルドでは、32nmダイと比較して22nmのTDPが低くなります。しかし、パフォーマンスは低下しましたか?いいえ、まったく逆です。Linpackベンチマークなどの相対的なパフォーマンスを測定しようとするクロスプラットフォーム測定が存在します。ただし、これらは人為的な測定値であり、特定のアプリケーションのパフォーマンスを示す優れた指標となることはめったにありません。


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allquixoticの答えは、物事の実用的な側面を非常によく提供します。「クロック」の詳細と、すべてのクロックが同じように作成されない理由について少し説明しておくと便利だと思います。そして、私が間違っていない限り、これはすべてのマイクロプロセッサーで実際または理論的に当てはまります。

5 GHzは、1秒あたり50億サイクルまたはクロックを意味します。しかし、サイクルで何が起こるか、5 GHzの周波数では表されていません。ホイールが1秒間に25回回転する場合、どれくらいの距離を移動しますか?もちろん円周に依存します。

プロセッサーの場合、達成可能な作業の量は、サイクルにサイクルごとの作業を掛けたものです(マイナスの制限と待ち時間)。

サイクルごとに行われる作業の最大量は、(理論的に)任意の量にすることができます。そして歴史的に、CPUはサイクルで実行できる作業量を増やしてきました。彼らはこれをいくつかの方法で行うことができます:

  • 命令セットのサイズが大きくなると、1サイクルでさまざまな問題を解決できます。
  • より複雑な命令により、より複雑な問題を解決できます。
  • 論理的な最適化により、少ない手順で問題を解決できます。

これらの最適化は、CPUのコアにハードウェアを追加することで可能になりました。特定の数学演算は、専用のハードウェアがあるとより効率的になります。たとえば、10進数での作業は整数での作業とはまったく異なるため、最新のCPUは、各タイプの数値を処理するために各コアの特別な部分を備えています。

コアが複雑になったため、すべての部品がすべてのサイクルで使用されるわけではないため、最近の傾向は、2つの操作が主にコア。

ご覧のとおり、これによりCPU周波数はパフォーマンスの非常に低い指標になります。サイクルごとの理論的なパフォーマンスの計算はせいぜい複雑な混乱であるため、これはベンチマークがほとんどすべての比較で使用される理由でもあります。

概要

「コア」の定義は任意であり、プロセッサーごとに大きく異なるため、このコアのサイクルごとに実行される作業量も任意です。


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モバイルプロセッサとデスクトッププロセッサの違いは何ですか?

モバイルプロセッサとデスクトッププロセッサの顕著な違いは次のとおりです。

  • 電力消費:モバイルプロセッサは、低電圧で容量の小さなバッテリーから給電する必要があります。したがって、電力効率は、運用パフォーマンスとマーケティングクレームの主要な関心事です。デスクトッププロセッサの場合、電力効率はそれほど重要ではありません。市場のゲームセグメントにとって、電力効率は実質的に無関係です。

  • 物理的寸法要因:モバイルプロセッサは、物理的にできるだけ小さくて軽量でなければなりません。デスクトッププロセッサの場合、サイズと重量は本質的に無関係であり、おそらく製造とコストの問題を除いて設計目標はありません。

  • I / O拡張:モバイルプロセッサは、明確に定義された限られた数の周辺機器、ポートを備え、本質的に拡張機能がない(つまりPCIeバスがない)シングルボードコンピューター用です。そのメインメモリ容量でさえ、MMU要件を最小化するために数GiBに制限される可能性があります。一方、デスクトッププロセッサは、インストール可能な大容量のメインメモリと、(高速)PCIeおよびUSBバスを使用するアダプタおよび周辺機器の拡張機能を備えている必要があります。

モバイルプロセッサの計算能力は、これらの設計目標によって厳しく制限されています。幸いなことに、最新のモバイルプロセッサが古いデスクトッププロセッサの計算能力と比較できるように、半導体/プロセッサテクノロジが進歩しています。
しかし、どの時点においても、「最高の」モバイルプロセッサは、「最高の」デスクトッププロセッサよりも計算上パフォーマンスが高くなることはありません。制限されたI / O拡張と組み合わせると、より高価なモバイルプロセッサは、おそらく自己完結型のオールインワン「デスクトップ」システムでのみ使用されます。

私の質問は、これは新しいサムスンのガジェットが私のデスクトップよりも強力であることを意味していますか?

「強力」を定義し、メトリックを選択する必要があります。ほぼすべての単一のメトリック(使用するマーケティングタイプ)を操作して、偽の比較を作成できます。一部のコンピューターは、特定のベンチマーク(FLOPSの測定など)で良好に機能するように再設計されたものの、全体的なパフォーマンスは競合製品よりも劣らないことが知られています。CPUクロック速度(つまりGHz)やTDP、またはファブサイズなど
単一のメトリックは、技術の変化に応じてパフォーマンスを評価する際に重要性が低くなり、比較できなくなります


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消費電力とパフォーマンス モバイルプロセッサは、デスクトッププロセッサよりも電力を節約し(大量に)、発熱量を大幅に削減する必要があります。このような要件を満たすために、モバイルプロセッサは常に同じ世代のデスクトッププロセッサ(x86 / AMD64 / x86_64)よりもはるかに単純なアーキテクチャ(ARM)を使用します。確かに、CPUを比較するのに最も有用なメトリックは、基礎となるアーキテクチャです。すべてのMHz、機能サイズ、コア数は、CPUを類似または関連するアーキテクチャと比較する場合にのみ役立つ場合があります。

CPUアーキテクチャ/マイクロアーキテクチャ CPUのアーキテクチャは、プログラムの実行方法、計算の実行に使用するアルゴリズム、およびキャッシュとRAMへのアクセス方法を決定します。アーキテクチャには、CPUが理解する「言語」(命令)も含まれます。デスクトッププロセッサは、モバイルプロセッサが理解できる言語よりもはるかに複雑な言語を理解します。デスクトッププロセッサは複雑なx86 / x86_64言語を理解しますが、モバイルプロセッサは非常に単純なARM32 / 64 / Thumb2言語を理解します。モバイルチップがシンプルな言語を理解する理由は、モバイルチップに入れることができるトランジスタの数に面積と電力の制約があるためです。

一般的なデスクトッププロセッサは、8個以上のCISC(Complex)命令を並列かつ順不同で実行し、消費電力を増加させながら高性能を提供しますが、モバイルプロセッサは2個のRISC(Simple)命令のみを実行します。電力を節約するための順不同。デスクトッププロセッサには、モバイルデバイス(1MB)よりも多くのキャッシュ(6MB +)があり、パフォーマンスが大幅に向上します。さらに、CISCアーキテクチャ(デスクトップおよびラップトップで使用されるIntel x86_64)は高いコード密度を提供するため、大量の情報を小さなスペースに詰めることができます。一方、RISCアーキテクチャ(モバイルで使用されるARM64)は同じ意味を伝えるためにより多くのスペースが必要になるため、帯域幅。

一般的なルールとして、デスクトップアーキテクチャはパフォーマンス指向です。たとえば、最新のインテルプロセッサ(デスクトップ)でのSIMD操作は、面積と電力が制限されていないため、デスクトップがより多くのトランジスタをCPUに詰め込めるという事実により、一般的なARMプロセッサ(モバイル)にかかる時間の25%しかかかりません。

機能サイズの影響 原則として、アーキテクチャAのプロセッサがより低いテクノロジ(22nmから12nmなど)に移植されると、トランジスタのパフォーマンスと効率の向上により消費電力が削減される一方で、パフォーマンスが向上します。したがって、たとえば、12nmで製造された典型的なARM Cortex A-5は、28nmで製造されたARM Cortex A-5よりも高い性能を発揮し、より低温で動作します。ただし、32nmで製造されたARM Cortex A-15(A-5よりも優れたマイクロアーキテクチャ)は、12nmでのA-5よりもはるかに高速に動作します(ただし、より多くの電力を消費します)。したがって、フィーチャサイズは重要なメトリックですが、特に一方が他方よりもはるかに優れている場合に、異なるマイクロアーキテクチャ/アーキテクチャを比較すると、足場が失われます。

コアの効果 コア数にだまされないでください。CPUパフォーマンスのひどい指標です。コアカウントに基づいてCPUを比較することは、それらが同じマイクロアーキテクチャのものである場合にのみ役立ちます。もちろん、より多くのコアを持つより高速なマイクロアーキテクチャーは、より少ないコアを持つより低速なマイクロアーキテクチャーに勝ります。ただし、低速のクアッドコアは、おそらく高性能のデュアルコアプロセッサよりもパフォーマンスが低下します。弱いクアッドコアは時間Tで4つの単純なタスクを処理するのに適している場合がありますが、強力な(コアあたり4倍高速)デュアルコアは時間フレームの半分(T / 2)で4つの単純なタスクを処理できる場合があります他のT / 4(T / 4 + T / 4 = T / 2)のT / 4 other 2でそれらの2つを処理します。また、準オクタコアに注意してください(ほとんどのモバイルは、電力を節約するためにいつでも4つのコアしかアクティブにできないという意味で準です)。

クロック周波数の影響 これは、プロセッサのマイクロアーキテクチャに大きく依存します。

これを説明するために、次の問題、3 * 3を考えてください。

プロセッサAは問題を3 + 3 + 3に変換し、問題を実行するのに3クロックサイクルかかりますが、プロセッサBはルックアップテーブルを使用して直接3 * 3を実行し、1クロックサイクルで結果を出します。製造元Aがプロセッサ周波数(クロックサイクル)が1 GHzで、Bが500 MHzであると言った場合、Aは3 * 3を完了するのに3 nsかかり、Bは2 nsだけであるため、BはAより高速です(BはBクロックが50%遅くなります)。したがって、クロック速度は、同様のマイクロアーキテクチャを比較する場合にのみ適切な比較です。より低いクロック速度のより良いuarchは、はるかに高いクロック速度のより古いuarchを打ち負かすかもしれません。また、低いクロック速度は電力を節約します。より高いクロック速度での高性能のウオーチは、同様のまたはより低いクロック速度で(より高い場合もある)パフォーマンスの低いウーチを確実に打ち負かすでしょう。したがって、クロック速度は、コア数とまったく同じようにCPUパフォーマンスの良い指標ではありません。電力と面積を節約するために、モバイルプロセッサはデスクトッププロセッサよりも簡単で遅いアルゴリズムを実装することに注意してください。デスクトッププロセッサは、多くの場合、モバイルプロセッサのほぼ2〜4倍(またはそれ以上)の速度のアルゴリズムを備えており、モバイルプロセッサよりも優れたパフォーマンスを発揮します。

**キャッシュの効果**キャッシュは、コア速度自体よりもプロセッサのパフォーマンスに大きな役割を果たします。キャッシュは、RAMへの要求を減らすためのプロセッサ内の高速RAMです。デスクトップキャッシュはモバイルキャッシュよりも大きくて高速で(デスクトップのサイズや電力に制限はありません)、モバイルCPUよりもデスクトップに優位性を与えます。CISCの効率を追加し、デスクトップキャッシュはモバイルキャッシュよりも優れています。2MBのデスクトップキャッシュは、単に命令密度自体(同じスペースの詳細情報)だけで2MBのモバイルキャッシュに勝ります。キャッシュはCPUパフォーマンスを決定する上で非常に重要です。大きな高速キャッシュを備えたプロセッサは、小さな低速キャッシュを備えたプロセッサよりもパフォーマンスが優れています。ただし、キャッシュの速度とサイズの間にはトレードオフがあり、これがシステムにキャッシュのレベルがある理由です。テクノロジーが縮小するにつれて、キャッシュはより高速で効率的になります。もちろん、キャッシュアーキテクチャもこの点で非常に重要な役割を果たします。キャッシュを比較するのはそれほど単純ではありませんが、キャッシュの比較は、コアやクロック速度を含む比較よりもはるかに邪魔になりません。

このように、一定の世代を想定すると、デスクトッププロセッサはほとんど常に生のパフォーマンスの点でモバイルプロセッサよりも優れていますが、モバイルプロセッサは比較的低いパフォーマンスを補うためにほとんど電力を消費しません。


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CPUの特性を考えて理解するために、大まかなアナロジーを使用してみましょう。

CPUが車を組み立てる工場であると想像してください。部品(データ)が到着し、コンベアベルトで送られて組み立てられます。最後に、完成した車がもう一方の端をロールアウトします(処理されたデータ)。

ドアのようなパーツの単純なグループは、あるステップで前進し、次のステップで新しいパーツを追加する、などです。1つのプロセスが複数のグループに使用される場合があるため、たとえば、ドアハンドルアセンブリを作成するラインは、フロントドアとリアドアの両方にドアハンドルを通します。エンジンのようなより複雑なグループは、より長いコンベヤールートをたどり、すべてのパーツを収集するためにいくつかのステップを取り、それらを複雑な配置に配置するための単一のステップなどがあります。タスク専用のCPUのさまざまな部分を完了して使用するためのクロックサイクル(ただし、複数のタイプのコマンドの一部として使用される場合があります)。

クロック速度はコンベアの速度かもしれません。ティックごとに、コンベアは次のステップに進みます。コンベアをより速く走らせると、より多くの車が通過しますが、タスクが完了するのにかかるよりも速くこれを行うことはできません(CPUでは、制限はトランジスタの電気的特性です)

ダイサイズは、工場(チップ)のサイズです。大きいものは、一度に多くの処理を実行できるため、より多くの処理を実行できます。

ファブサイズは、組立ロボット/人(トランジスタ)の大きさです。小さい場合は、同じスペースにもっと収まることができます。より小さなトランジスタはより速く動作し、より少ない電力を使用します/より少ない熱を与えます。

TDPは、フル稼働時に工場が使用できる電力量です。CPUでは、これは重要です。これは、CPUが完全に使用されているときに使用する電力量と、発生する熱量を示すためです。これは、何かが起こっていることを大まかに示しているだけであり、効率は他のすべての変数に依存するため、TDPはパフォーマンスの指標として使用できません。これは本当に常識です。さもないと、今日のPCが5、10年前のものよりも何千倍も電力を消費せずに何千倍も速くなる可能性があるからです。

最適化やアセンブリラインの高速化ができない場合、別のアセンブリを並行して実行することができます。これは、コアの数と同じです。同じように、工場はCPUの同じアクセス道路/配送ベイコアを共有し、メモリなどへのアクセスを共有します。

これらはすべて測定可能ですが、図を簡単に配置できない基本的な要素が1つ残っています。それはアーキテクチャです。私の自動車工場では、トラックを簡単に作ることはできません。組立ラインはあるもののためにセットアップされ、別のものを作ることはまだできますが、最適ではない方法で部品をあるラインから別のラインに移動することを意味し、多くの時間を無駄にします。プロセッサは特定のタスク用に設計されており、PCのメインCPUは非常に一般化されていますが、マルチメディア拡張などの非常に特殊な最適化も行われています。1つのCPUは2つのステップでコマンドを実行でき、別のCPUは20の基本操作に分割する必要があります。アーキテクチャは、パフォーマンスを決定する上で最も重要な要素になります

したがって、同じプラットフォーム上で非常に類似したCPUを比較することも非常に困難です。AMD FXとIntel i7は、任意のクロックまたはTDPの異なるタスクで優れています。AtomのようなモバイルPCプロセッサはすでに比較が難しく、携帯電話のCPUは、ARM皮質とデスクトッププロセッサを搭載したQualcomm Snapdragonを比較するのが困難です。

結論として、これらの統計のいずれも、異なるタイプのプロセッサーのパフォーマンスを比較することはできません。唯一の方法は、関心のある特定のタスクに基づいてベンチマークをとり、それぞれで実行して比較することです。(各プラットフォームは特定のものに非常に優れていることを念頭に置いて、明確な「最速」はしばしばありません)


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他の人が述べたように、CPUを互いに比較するためにMHzとGHzを使用すべきではありません。同じアーキテクチャまたはファミリのプロセッサを比較するために使用できます(同じアーキテクチャを共有しているため、実際にi3 4000mとi3 4100m GHzを比較できます)。最新のプロセッサのCPUパフォーマンスは、ダイサイズ、アーキテクチャ、コア数、周波数などの要因の平均です。これらすべての要素を考慮に入れると、パフォーマンスの観点からCPUを位置付けることができます。ただし、デスクトッププロセッサとモバイルプロセッサを直接比較しないでください。

多くのレベルで異なるためです。それらは異なるアーキテクチャ、異なる命令セットを持ち、モバイルプロセッサはサイズがはるかに小さく、異なる環境で動作する必要があります。これは、主に電力の供給が制限されているモバイルデバイスで使用されるため、電力使用量と動作温度も重要であることを意味します。また、ほとんどのハイエンドモバイルプロセッサのGHzは空の値です。多くの場合、多くの場合MHzおよび電圧がスロットルをかける傾向があるため(Nexsus 5がその良い例です。過熱によるチップの損傷を防ぐために削減されます。

あなたが実際にそれらを比較したい場合は、最も信頼性の高い方法は、(いくつかの愚かなマルチプラットフォームのベンチマークと比較して)LINPACKを使用して、このサイトを参照するために、次のようになります。Linpackのはまだこれが最もあるとして教育目的ではなく、純粋な好奇心のためのリソースとして使用する必要があります信頼できるとは、一般的に信頼できるという意味ではありません。

私の質問は、これは新しいサムスンのガジェットが私のデスクトップよりも強力であることを意味していますか?

いいえ、モバイルプロセッサはデスクトッププロセッサと比較してまだ非常に弱いため、長年にわたって適切に機能することはありません。


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私の質問は、これは新しいサムスンのガジェットが私のデスクトップよりも強力であることを意味していますか?

2.7GHzは非モバイルデバイスと同じ種類のGHzですか(スケールアップまたは比較など)?

これに答えるために質問をします。

2.7 GHzのIntelデュアルコアCPUは、IntelコアI3 CPU(2コア)2.7 GHzより強力です。

絶対にない..... !!!

そのため、キャッシュ、サイズ、速度、熱、電力、コアなどに関するデスクトップCPUのみに多くの違いがあります。

したがって、モバイルとデスクトップのCPUも異なります...

デスクトップCPUは、モバイルとは異なる要件を考慮して作られています。


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プロセッサを実行すると、熱が発生します。熱がたくさん。モバイルデバイスはコンピューターよりもかなり小さいため、実行中のモバイルプロセッサで発生する熱は増幅されることが多く、コンポーネントに深刻な損傷を与えたり、コンポーネントを溶かすことさえあります。そのため、デバイスの開発者と設計者は、モバイルプロセッサの実行速度を制限または調整します。これは、プロセッサが熱くなっている場合、速度が制限され、パフォーマンスが低下することを意味します。

この調整により、多くの電話のプロセッサは、実際に公示された速度よりも遅くなります。実際、モバイルプロセッサの公示速度は通常最大です。これをほとんどのコンピュータープロセッサと比較してください。通常、公表されている速度は平均的な実行速度であり、コンピューターがより強力である理由がわかり始めます。

ソース


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すべての答えは良いですが、質問は答えられません!デスクトップCPUサイクルがモバイルCPUサイクルよりも強力なのはなぜですか?答えは次のとおりです。デスクトップCPUはモバイルCPUよりも多くのトランジスタを使用Intel Core = 600000000〜1200000000 Arm Base = 20000〜40000

どうして ?デスクトップCPUはモバイルCPUよりも多くの命令を処理するためです。

ARM Cortex A7(1.5 GHzで4コア)= 2,850 MIPS(1秒あたりのミリオン命令数)= 2850000000命令

AMD E-350(1.6 GHzのデュアルコア)= 10,000 MIPS(100万命令/秒)= 10000000000命令

Tianhe-1A(2GHzで186,368コア)= 2,670,000,000 MIPS = 2670000000000000

詳細については、サイクルごとの命令またはCPIを計算できます:http : //meseec.ce.rit.edu/eecc550-winter2011/550-12-6-2011.pdf

次の重要事項:SnapDragon 801のようなモバイルCPUは最大2.2 GHZです。これは平均周波数が2.2 GHZで安定せず、開始したことです(500 MHz〜2.2 GHZ)CPUの発熱が決定されました。

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