artykuły

Rzecz o procesorach ARM, ich pojedynku z procesorami x86 oraz ich przyszłości

Anatomia ARM

82 6 sierpnia 2016, 09:00 Mieszko Krzykowski, Mateusz Brzostek

Porównanie wydajności procesorów ARM

Czas na najważniejsze, czyli benchmarki. Wyniki podzieliliśmy na dwie grupy: w pierwszej zebraliśmy testy jednowątkowe, a w drugiej – wielowątkowe. Posłużyliśmy się popularnym Geekbenchem i testami procesora w 3DMarku, ponieważ są to narzędzia multiplatformowe, dostępne w wersjach na Androida, iOS i PC. Do tego dorzuciliśmy swoje testy rzeczywiste: kodowanie wideo x264, kompresowanie dużego pliku 7-Zipem i kompresję audio z formatu WAV do MP3. Powstawanie i sposób działania tych testów opisywaliśmy na blogu PCLab.pl, ale na potrzeby tego artykułu zostały zaktualizowane: korzystamy z wersji x264 z początku czerwca, FFmpega zaktualizowaliśmy do wersji 3.0 (najnowszej dostępnej w momencie rozpoczęcia testów), a 7-Zip w końcu jest 64-bitowy. To samo się tyczy windowsowych wersji tych testów: FFmpeg, LAME, x264 i 7-Zip skompilowaliśmy samodzielnie przy użyciu tego samego kompilatora (GCC 4.9, bo nowsze wersje nie są obsługiwane przez Android NDK, a Clang stwarzał nam problemy) i tych samych ustawień, co w przypadku androidowych wersji tych narzędzi. 

Wniosek 1.

Rdzenie Apple są bardzo szybkie – wygląda na to, że najszybsze „zegar w zegar” spośród istniejących rdzeni ARM. Co prawda mamy trochę zbyt mało ich testów, żeby stwierdzić to definitywnie, a w testach wielowątkowych muszą one uznać wyższość jednostek ośmiordzeniowych, ale bardzo chcielibyśmy móc kiedyś dokładniej porównać ich wydajność z osiągami mobilnych rozwiązań Intela, bo czujemy, że byłoby ciekawie. 

Wniosek 2.

W tej chwili architektura Qualcomma rządzi w świecie Androida. Rdzenie Kryo są bardzo szybkie i Snapdragon 820 nawet pomimo wolniejszego taktowania wyprzedza w większości testów jednowątkowych procesory oparte na dużych rdzeniach Cortex-A72 i Samsung M1. Jeśli jednak Cortex-A73 będzie tak szybki i tak efektywny energetycznie, jak to obiecuje ARM, końcówka roku znowu powinna należeć do tej firmy.

Wniosek 3.

Choć Qualcomm rządzi w testach jednowątkowych, to w wielowątkowych musi uznać wyższość szybciej taktowanej, ośmiordzeniowej konkurencji. Lepiej mieć więcej wolniejszych czy mniej szybszych rdzeni? Apple i Qualcomm uważają, że w smartfonach i tabletach lepsze jest to drugie, i my – pomimo mało przychylnych wyników benchmarków – jesteśmy podobnego zdania.

Wniosek 4.

To przerażające, jak słabe są rdzenie Cortex-A53. „Zegar w zegar” są one mniej więcej dwa razy wolniejsze od najmocniejszych rdzeni ARM. To oznacza, że między smartfonami najwyższej klasy a tymi ze średniej półki powstała wydajnościowa przepaść, którą naprawdę czuć w trakcie bardziej intensywnego użytkowania sprzętu i której nie da się zasypać przez dorzucanie kolejnych rdzeni. Dlatego tak ważnym układem jest Snapdragon 650 i mamy nadzieję, że szybko zdobędzie popularność, a Huawei i Mediatek dodadzą do swojej oferty jego odpowiedniki.

Wniosek 5. 

To przerażające, jak słabo wypada w tych wszystkich testach Snapdragon 805. Jest to ostatni czołowy procesor 32-bitowej ery i swego czasu naprawdę zachwycał wydajnością, a obecnie – szczególnie w kontekście bardzo szybkiego taktowania (nadal jest to najszybciej taktowany smartfonowy procesor w historii) – wywołuje ona co najwyżej uśmiech politowania, bo „zegar w zegar” układ ten jest teraz nawet słabszy od Corteksa-A53. Wydajność jedno- i wielowątkowa jest po prostu słaba i to dobrze, że Qualcomm stworzył Kryo niemal od zera, bo dzięki temu nowa architektura mobilnego giganta jest ponad dwa razy szybsza „zegar w zegar” od starej. Byłoby fajnie, gdyby pewna zielona firma znana z tworzenia procesorów desktopowych potrafiła dokonać czegoś podobnego ;)

6