Qual é a diferença entre processadores móveis e computadores?

Acabei de ler sobre o novo Samsung Galaxy Note Edge com um processador quad-core de 2,7 GHz e 3 GB de RAM.

O laptop que comprei no ano passado pela HP tem 4 GB de RAM e quad-core de 2,3 GHz e meu iMac é ainda mais antigo e tem 2,5 GHz i5.

Isso significa que o novo gadget da Samsung é mais poderoso que o meu desktop?

Os 2,7 GHz são o mesmo tipo de GHz que os dispositivos não móveis (são ampliados, comparados etc.)?

Por que, em termos de energia, os computadores modernos não possuem dois desses processadores quad-core da Samsung funcionando paralelamente, fornecendo energia de processamento de 5,4 GHz para a quantidade de energia elétrica que duas baterias Galaxy Note?

Nota: Esta resposta foi escrita com a suposição de que as CPUs sendo comparadas consistem em SoCs baseados em Intel, AMD e ARM disponíveis no mercado de aproximadamente 2006 a 2015. Qualquer conjunto de medidas de comparação será inválido, dado um escopo amplo o suficiente; Eu queria fornecer uma resposta muito específica e "tangível" aqui, além de cobrir os dois tipos de processadores mais usados, por isso fiz várias suposições que podem não ser válidas no caso absolutamente geral do design da CPU. Se você tiver nitpicks, lembre-se disso antes de compartilhá-los. Obrigado!

Vamos esclarecer uma coisa: MHz / GHz e número de núcleos não são mais um indicador confiável do desempenho relativo de dois processadores arbitrários.

Eles eram números duvidosos, na melhor das hipóteses, mesmo no passado, mas agora que temos dispositivos móveis, eles são indicadores absolutamente terríveis. Vou explicar onde eles podem ser usados ​​mais tarde na minha resposta, mas, por enquanto, vamos falar sobre outros fatores.

Hoje, os melhores números a serem considerados ao comparar processadores são Thermal Design Power (TDP) e Feature Fabrication Size , também conhecido como "tamanho fab" (em nanômetros - nm ).

Basicamente: conforme a potência do projeto térmico aumenta, a "escala" da CPU aumenta. Pense na "escala" entre uma bicicleta, um carro, um caminhão, um trem e um avião de carga C-17. Maior TDP significa maior escala. O MHz pode ou não ser maior, mas outros fatores como a complexidade da microarquitetura, o número de núcleos, o desempenho do preditor de ramificação, a quantidade de cache, o número de pipelines de execução etc., todos tendem a ser maiores em maiores processadores de escala.

Agora, conforme o tamanho da fábrica diminui , a "eficiência" da CPU aumenta. Portanto, se assumirmos dois processadores projetados exatamente da mesma forma, exceto que um deles é redimensionado para 14nm enquanto o outro está em 28nm, o processador de 14nm será capaz de:

• Execute pelo menos tão rápido quanto a CPU de maior tamanho fabuloso;
• Faça isso usando menos energia;
• Faça isso enquanto dissipa menos calor;
• Faça isso usando um volume menor em termos de tamanho físico do chip.

Geralmente, quando empresas como Intel e fabricantes de chips baseados em ARM (Samsung, Qualcomm, etc) diminuem o tamanho da fábrica, elas também tendem a aumentar um pouco o desempenho. Isso prejudica exatamente a quantidade de eficiência de energia que eles podem obter, mas todo mundo gosta que suas coisas funcionem mais rapidamente, para que eles projetem seus chips de maneira "equilibrada", para que você obtenha alguns ganhos de eficiência de energia e alguns de desempenho. Nos outros extremos, eles poderiam manter o processador exatamente tão sedento de energia quanto a geração anterior, mas aumentar bastante o desempenho ; ou, eles poderiam manter o processador exatamente na mesma velocidade que a geração anterior, mas reduzir o consumo de energia em um monte .

O ponto principal a considerar é que a geração atual de CPUs para tablets e smartphones tem um TDP em torno de 2 a 4 Watts e um tamanho fabuloso de 28 nm. Um processador de desktop low-end de 2012 tem um TDP de pelo menos 45 Watts e um tamanho fabuloso de 22 nm. Mesmo que o System On Chip (SoC) do tablet estivesse conectado a uma fonte de alimentação principal de A / C, para que não tenha que se preocupar com consumo de energia (para economizar bateria), um SoC para tablet quad-core perderia completamente todos os benchmarks de CPU para um "Core i3" de 2012, processador dual-core rodando talvez em GHz talvez mais baixo.

As razões:

• Os chips Core i3 / i5 / i7 são MUITO maiores (em termos de número de transistores, área de matriz física, consumo de energia etc.) do que um chip de tablet;
• Os chips que entram nos desktops se preocupam muito menos com a economia de energia. Software, hardware e firmware combinam-se para reduzir severamente o desempenho em SoCs móveis, a fim de proporcionar uma bateria de longa duração. Nos desktops, esses recursos são implementados apenas quando não afetam significativamente o desempenho de ponta e, quando um aplicativo solicita o desempenho de ponta, ele pode ser fornecido de forma consistente. Em um processador móvel, eles geralmente implementam muitos pequenos "truques" para soltar quadros aqui e ali, etc. (em jogos, por exemplo), que são quase imperceptíveis aos olhos, mas economizam a bateria.

Uma analogia pura em que pensei: você poderia pensar nos "MHz" de um processador como os "RPMs" no motor de combustão interna de um veículo. Se eu aumentar o motor da minha moto para 6000 RPM, isso significa que ele pode puxar mais carga do que o motor principal de 16 cilindros de um trem a 1000 RPM? Não, claro que não. Um motor principal tem cerca de 2000 a 4000 cavalos de potência ( exemplo aqui ), enquanto um motor de motocicleta tem cerca de 100 a 200 cavalos de potência ( exemplo aqui do motor de motocicleta de maior potência já alcançando apenas 200 hp).

O TDP está mais próximo da potência do que o MHz, mas não exatamente.

Um contra-exemplo é quando se compara algo como um processador Intel Core i5 "Haswell" (4ª geração) do modelo 2014 com algo como um processador AMD topo de linha. Esses dois processadores terão desempenho próximo, mas o processador Intel consumirá 50% menos energia! De fato, um Core i5 de 55 Watt pode frequentemente superar um CPU AMD "Piledriver" de 105 Watt. O principal motivo aqui é que a Intel possui uma microarquitetura muito mais avançada que se afasta da AMD em desempenho desde o início da marca "Core". A Intel também avançou seu tamanho fabuloso muito mais rapidamente que a AMD, deixando a AMD na poeira.

Os processadores de desktop / laptop são semelhantes em termos de desempenho, até chegar a pequenos tablets Intel, que têm desempenho semelhante aos SoCs móveis ARM devido a restrições de energia. Mas, enquanto os processadores de desktop e laptops em "escala completa" continuarem inovando ano após ano, o que parece provável, os processadores de tablets não os ultrapassarão.

Concluirei dizendo que o MHz e o número de núcleos não são métricas completamente inúteis. Você pode usar essas métricas ao comparar CPUs que:

• Estão no mesmo segmento de mercado (smartphone / tablet / laptop / desktop);
• Estão na mesma geração de CPU (ou seja, os números são significativos apenas se as CPUs forem baseadas na mesma arquitetura, o que geralmente significa que seriam lançadas na mesma época);
• Ter o mesmo tamanho fabuloso e TDP semelhante ou idêntico;
• Ao comparar todas as suas especificações, elas diferem principalmente ou apenas no MHz (velocidade do clock) ou no número de núcleos.

Se essas declarações forem verdadeiras para quaisquer duas CPUs - por exemplo, o Intel Xeon E3-1270v3 vs. o Intel Xeon E3-1275v3 -, compará-las simplesmente por MHz e / ou # de núcleos pode fornecer uma pista da diferença no desempenho, mas a diferença será muito menor do que o esperado na maioria das cargas de trabalho.

Aqui está um pequeno gráfico que fiz no Excel para demonstrar a importância relativa de algumas das especificações comuns da CPU (nota: "MHz" na verdade se refere à "velocidade do relógio", mas eu estava com pressa; "ISA" se refere ao "Conjunto de instruções Arquitetura ", ou seja, o design real da CPU)

Nota: Esses números são aproximados / estimados com base na minha experiência, não em nenhuma pesquisa científica.

Hum .. Esta é uma boa pergunta.

A resposta é NÃO, o Samsung Galaxy provavelmente não é tão poderoso quanto o seu PC de mesa. E isso seria óbvio se você executasse um teste abrangente de benchmark de CPU.

Vou tentar reunir a resposta da maneira que vejo. Outros membros mais experientes provavelmente adicionarão mais detalhes e valor posteriormente.

Antes de tudo, devido à diferença na arquitetura da CPU, os processadores de dispositivos móveis e os processadores de PC de mesa suportam conjuntos de instruções diferentes. Como você provavelmente adivinhou, o conjunto de instruções é maior para PCs.

Outra coisa é propaganda enganosa. A velocidade anunciada para a CPU do PC é frequentemente alcançada e, a CPU pode ser executada nessa velocidade por longos períodos de tempo. Isso é possível devido ao fornecimento excessivo de energia da rede elétrica e ao sistema de refrigeração decente que permite remover o calor do núcleo. Este não é o caso de dispositivos móveis. A velocidade anunciada é a velocidade máxima possível, mas é muito superior à velocidade média. Os dispositivos móveis costumam diminuir a velocidade da CPU devido ao superaquecimento e à economia de bateria.

E o último, mas não menos importante, é a disponibilidade de componentes adicionais, como memória principal (RAM), memória cache, etc. A quantidade de RAM não é o único critério. Há também a velocidade do clock da RAM que define a rapidez com que os dados podem ser armazenados e recuperados na / da RAM. Esses parâmetros também variam entre dispositivos móveis e PCs.

Você pode encontrar mais diferenças, mas a causa principal é o consumo de energia e os requisitos de tamanho. Os PCs podem consumir mais energia da rede elétrica e também podem ser maiores, para sempre oferecer maior poder de processamento.

Para leitura adicional eu recomendo: Processadores: Computador vs Móvel

Na verdade, a classificação de MHz tem pouca relevância entre diferentes processadores de fabricantes. Ele só tem alguma relevância para as CPUs exatamente na mesma família. Enquanto os processadores de telefone estão se tornando muito rápidos e podem muito bem superar os antigos Pentium 4, você ainda não pode compará-los até mesmo com um Core i3 de gama baixa.

Você deve estar ciente de que existem vários fatores que influenciam o desempenho geral e não apenas da CPU. Por exemplo,

• Velocidade do clock da CPU
• Número de núcleos do processador
• Número de instruções por ciclo
• Previsão de ramificação
• Conjunto de instruções
• Largura da instrução
• Largura do ônibus
• Velocidade de memória
• Tamanho da memória cache
• Design de cache
• Layout de silicone
• Otimização de software
• etc

Portanto, a velocidade do clock ou a classificação em MHz são apenas uma parte de várias coisas diferentes que você pode usar para medir o desempenho. Um processador AMD é mais uma chaleira de peixe diferente da Intel ou ARM. Sabe-se há muito tempo que uma CPU AMD em 3GHz e a mesma contagem de núcleos não funciona tão bem quanto uma CPU Intel com a mesma contagem de núcleos e especificações similares e classificação de GHz.

E você também observará que a velocidade da memória afeta também o desempenho e também o cache. Observando que os processadores de servidor têm caches L1 grandes em comparação com os equivalentes de desktop e aqueles que você encontrará em seu telefone. Portanto, eles gastam menos tempo aguardando dados do que a CPU de um telefone.

A razão pela qual adicionei conjunto de instruções e otimização de software é que alguns softwares podem executar algoritmos melhor um chip do que outro, porque eles podem usar instruções especiais para acelerar determinadas operações que, de outra forma, poderiam levar dezenas de instruções. Isso não deve ser subestimado.

Vale ressaltar que o TPD não tem nada a ver com desempenho. Uma construção idêntica de CPU com um processo de fabricação menor, por exemplo, passar de 32 para 22nm, por exemplo, resultará em um TDP menor na matriz de 22nm versus a de 32nm. Mas o desempenho diminuiu? não, pelo contrário. Existem medidas de plataforma cruzada que tentam medir o desempenho relativo, como o benchmark Linpack. Mas essas são medidas artificiais e raramente são benchmarks, um bom indicador de desempenho para uma aplicação específica.

A resposta de allquixotic fornece muito bem o lado prático das coisas. Eu acho que também seria útil ter um pouco de especificidade de um 'relógio' e por que todos os relógios não são criados iguais . E, a menos que eu erre, isso deve ser verdadeiro em todos os microprocessadores, real ou teórico.

5 GHz significa 5 bilhões de ciclos ou relógios por segundo. Mas o que acontece em um ciclo não é representado na frequência 5 GHz. Se uma roda gira 25 vezes por segundo, até onde ela vai? Depende da circunferência, é claro.

Com um processador, a quantidade de trabalho possível que pode ser alcançado seria os ciclos multiplicados pelo trabalho por ciclo (menos limitações e tempos de espera).

A quantidade máxima de trabalho realizada por ciclo pode ser qualquer quantidade (teoricamente). E historicamente, as CPUs aumentam a quantidade de trabalho que podem fazer em um ciclo. Eles podem fazer isso de várias maneiras:

• Quando o tamanho do conjunto de instruções aumenta, eles são capazes de resolver uma variação maior de problemas em um único ciclo.
• Instruções mais complexas permitem solucionar problemas mais complexos.
• A otimização lógica permite resolver problemas com menos etapas.

Essa otimização levou e foi possível adicionando hardware aos núcleos da CPU . Certas operações matemáticas se tornam mais eficientes quando você possui hardware especializado para elas. Por exemplo, trabalhar com números decimais é bem diferente de trabalhar com números inteiros, de modo que as CPUs modernas têm uma parte especializada de cada núcleo para lidar com cada tipo de número.

Como os núcleos se tornaram complexos, nem todas as partes são usadas em todos os ciclos; portanto, uma tendência recente tem sido implementar algum tipo de "hiperencadeamento" que combina duas operações completamente separadas em um único ciclo, já que ambas as operações usam principalmente partes diferentes de cada ciclo. o nucleo.

Como você pode ver, isso faz da frequência da CPU um indicador de desempenho muito ruim. É também por isso que os benchmarks são usados ​​em quase qualquer comparação entre eles, pois calcular o desempenho teórico por ciclo é, na melhor das hipóteses, uma bagunça complicada.

Sumário

Uma vez que a definição de um "núcleo" é arbitrária e varia enormemente de processador para processador, a quantidade de trabalho realizado por ciclo do referido núcleo também é arbitrária.

Qual é a diferença entre processadores móveis e computadores?

As principais diferenças entre os processadores móveis e de desktop são:

• consumo de energia: O processador móvel precisa ser alimentado por pequenas baterias de baixa tensão e pequena capacidade. Portanto, a eficiência energética é uma das principais preocupações para desempenho operacional e reivindicações de marketing. Para o processador de desktop, a eficiência de energia é uma preocupação menor. Para o segmento de jogos do mercado, a eficiência de energia é praticamente irrelevante.

• fatores de dimensão física: o processador móvel deve ser fisicamente pequeno e leve possível. Para um processador de desktop, tamanho e peso são essencialmente irrelevantes e não têm metas de design, exceto talvez por questões de fabricação e custo.

• Expansão de E / S: O processador móvel é para um computador de placa única com um número bem definido e limitado de periféricos, portas e essencialmente sem capacidade de expansão (ou seja, sem barramento PCIe). Mesmo sua capacidade de memória principal provavelmente ficará restrita a alguns GiB para minimizar os requisitos da MMU. Um processador de desktop, por outro lado, deve ser capaz de oferecer grande memória principal instalável e capacidade de expansão para adaptadores e periféricos usando os barramentos PCIe e USB (alta velocidade).

O poder computacional de um processador móvel é severamente restringido por esses objetivos de design. Felizmente, a tecnologia de semicondutores / processadores está avançando para que os processadores móveis mais recentes possam se comparar favoravelmente com o poder computacional dos processadores de desktop mais antigos.
Mas, em qualquer ponto no tempo, o "melhor" processador móvel não superará computacionalmente o "melhor" processador de desktop. Combinado à expansão restrita de E / S, o processador móvel mais caro provavelmente seria usado apenas em um sistema "desktop" completo e independente.

Minha pergunta é: isso significa que o novo gadget da Samsung é mais poderoso que meu desktop?

Você precisa definir "poderoso" e escolher métricas. Quase qualquer métrica única (que tipos de marketing gostam de usar) pode ser manipulada para produzir comparações falsas. Sabe-se que alguns computadores foram reprojetados apenas para ter um bom desempenho em benchmarks específicos (por exemplo, medir FLOPS), enquanto seu desempenho geral pode não ser melhor que a concorrência.
Uma métrica única, como a velocidade do clock da CPU (por exemplo, GHz) ou tamanho TDP ou fab, pode se tornar menos relevante e não comparável para avaliar o desempenho conforme a tecnologia muda .

Energia versus desempenho Os processadores móveis devem economizar energia (grande parte) e gerar muito menos calor que os processadores de desktop. Para atender a esse requisito, os processadores móveis SEMPRE usam uma arquitetura muito mais simples (ARM) do que os processadores de desktop (x86 / AMD64 / x86_64) da mesma geração. De fato, a métrica mais útil para comparar CPUs é a arquitetura subjacente. Todo o MHz, tamanho do recurso e número de núcleos podem ajudar apenas se você estiver comparando CPUs com arquiteturas semelhantes ou relacionadas.

A arquitetura / microarquitetura da CPU A arquitetura de uma CPU decide como ela executa os programas e quais algoritmos são usados ​​para executar a computação e também como ela acessa o cache e a RAM. A arquitetura também inclui o "idioma" (instruções) que a CPU entende. Um processador de desktop entende que a linguagem é muito mais complexa do que aquilo que um processador móvel pode entender. Os processadores de desktop compreendem a linguagem complexa x86 / x86_64, enquanto os processadores móveis compreendem a linguagem ARM32 / 64 / Thumb2, que é muito mais simples, portanto exige mais "palavras" para descrever um algoritmo e é ineficiente em tamanho quando comparado ao x86. A razão pela qual os chips móveis entendem a linguagem simples é porque há uma restrição de área e potência no número de transistores que podem entrar nela.

Um processador de desktop típico pode executar mais de 8 instruções CISC (complexas) em paralelo e fora de ordem para oferecer alto desempenho ao custo de maior dissipação de energia, enquanto um processador móvel pode executar apenas 2 instruções RISC (simples). de ordem para economizar energia. Os processadores para desktop têm muito mais cache (6 MB ou mais) do que os dispositivos móveis (1 MB), proporcionando um grande aumento de desempenho. Além disso, as arquiteturas CISC (Intel x86_64 usadas em desktops e laptops) oferecem alta densidade de código, permitindo que uma quantidade maior de informações seja compactada em um espaço menor, enquanto as arquiteturas RISC (ARM64 usadas em celulares) usam instruções não compactadas que tendem a colocar mais pressão na memória largura de banda, pois é necessário mais espaço para transmitir o mesmo significado.

Como regra geral, as arquiteturas de desktop são orientadas para o desempenho. Por exemplo, uma operação SIMD em um processador Intel moderno (desktop) leva apenas 25% do tempo que um processador ARM típico (móvel) leva devido ao fato de que os desktops podem inserir mais transistores na CPU, pois a área e a energia não são limitadas. .

Efeito do tamanho do recurso Como regra geral, se um processador da arquitetura A é portado para uma tecnologia mais baixa (por exemplo, 22 nm a 12 nm), seu desempenho melhora enquanto o consumo de energia reduz devido ao desempenho e à eficiência aprimorados do transistor. Assim, por exemplo, um ARM Cortex A-5 típico fabricado em 12nm oferecerá um desempenho mais alto e funcionará mais frio do que um ARM Cortex A-5 fabricado em 28nm. No entanto, um ARM Cortex A-15 (uma microarquitetura melhor que a A-5) fabricada a 32 nm funcionará muito mais rápido que o A-5 a 12 nm (porém, consumirá mais energia). Assim, embora o tamanho do recurso seja uma métrica importante, ele perde o equilíbrio ao comparar diferentes micro-arquiteturas / arquiteturas, especialmente quando um é muito melhor que o outro.

Efeito de núcleos Não se deixe enganar pela contagem principal. Eles são terríveis indicadores de desempenho da CPU. Comparar CPUs com base nas contagens principais só é útil quando elas são da mesma microarquitetura. Obviamente, uma microarquitetura mais rápida com mais núcleos supera um microarquitetura mais lento com menos núcleos. No entanto, um quad core lento provavelmente oferecerá desempenho pior do que um processador dual core de alto desempenho. Um quad core fraco pode ser bom para lidar com 4 tarefas simples no tempo T, enquanto um dual core forte (4x mais rápido por núcleo) pode lidar com 4 tarefas simples na metade do período (T / 2), pois deve ser capaz de processe 2 deles em T / 4 outros 2 para o outro T / 4 (T / 4 + T / 4 = T / 2). Também tenha cuidado com núcleos quase octa (a maioria dos celulares é quase no sentido de que apenas 4 núcleos podem estar ativos a qualquer momento para economizar energia).

Efeito da freqüência do relógio Isso depende muito da microarquitetura do processador.

Para ilustrar isso, considere o seguinte problema, 3 * 3.

Digamos que o processador A converte o problema em 3 + 3 + 3 e leva 3 ciclos de clock para executar o problema, enquanto o processador B executa 3 * 3 diretamente usando uma tabela de pesquisa e fornece o resultado em 1 ciclo de clock. Se o fabricante A diz que a frequência do processador (ciclo do relógio) é de 1 GHz, enquanto B diz que é de 500 MHz, B é mais rápido que A, pois A leva 3ns para completar 3 * 3 enquanto B leva apenas 2ns (B é 33% mais rápido que A, apesar de B está funcionando 50% mais lento no relógio). Assim, as velocidades de clock são boas comparações apenas quando se comparam micro-arquiteturas semelhantes. Um uarch melhor com uma velocidade de clock mais baixa pode superar um uarch mais antigo com uma velocidade de clock muito maior. Velocidades baixas também economizam energia. Um uarch de alto desempenho em uma velocidade de clock mais alta certamente superará um uarch de desempenho inferior com uma velocidade de clock semelhante ou mais baixa (às vezes também mais alta). Portanto, a velocidade do relógio não é uma boa medida do desempenho da CPU, assim como a contagem de núcleos. Observe que os processadores móveis implementam algoritmos mais simples e lentos para computar do que os processadores de desktop para economizar energia e área. Os processadores de desktop geralmente apresentam algoritmos que são quase duas a quatro vezes (ou mais) tão rápidos quanto seus equivalentes móveis, dando a eles uma vantagem distinta no desempenho em relação aos processadores móveis.

** Efeito do cache ** O cache desempenha um papel importante no desempenho do processador, além da velocidade do núcleo. O cache é uma RAM de alta velocidade dentro do processador para reduzir as solicitações à RAM. Os caches de desktop são maiores e mais rápidos (não há restrição de tamanho ou energia para os desktops) do que os caches móveis, dando aos desktops uma vantagem sobre as CPUs móveis. Adicione a eficiência CISC e os caches de desktop têm uma vantagem sobre os caches móveis. Um cache de 2 MB da área de trabalho supera o cache móvel de 2 MB simplesmente pela densidade da instrução (mais informações no mesmo espaço). Os caches são muito importantes na determinação do desempenho da CPU. Um processador com um grande cache rápido superará o desempenho de um processador com um pequeno cache lento. No entanto, existe uma troca entre velocidade e tamanho do cache, motivo pelo qual os sistemas têm níveis de cache. À medida que a tecnologia diminui, os caches se tornam muito mais rápidos e eficientes. Obviamente, a arquitetura de cache também desempenha um papel muito importante nesse sentido. Simplesmente não é tão simples comparar caches, mas as comparações de cache são MUITO menos perversas do que as comparações envolvendo núcleos ou velocidades de clock.

Assim, assumindo uma geração constante, os processadores de desktop quase sempre superam os processadores móveis em termos de desempenho bruto, enquanto os processadores móveis quase sempre consomem menos energia para compensar seu desempenho relativamente ruim.

Vamos usar uma analogia solta para pensar e entender as características de uma CPU.

Imagine que uma CPU é uma fábrica montando carros. As peças (dados) entram, são enviadas nas correias transportadoras onde são montadas. Finalmente, um carro completo lança a outra extremidade (dados processados).

Um simples grupo de peças, como uma porta, pode avançar em uma etapa, adicionar uma nova peça na próxima e assim por diante. Um processo pode ser usado para mais de um grupo. Por exemplo, a linha que faz o conjunto da maçaneta da porta passaria a maçaneta da porta para as portas dianteira e traseira. Um grupo mais complexo, como um mecanismo, segue uma rota mais longa do transportador e pode executar várias etapas para reunir todas as peças, mais do que uma única etapa para colocá-las em um arranjo complexo, etc. o clock alterna para concluir e usar diferentes partes da CPU que são dedicadas a uma tarefa (mas podem ser usadas como parte de mais de um tipo de comando).

a velocidade do relógio pode ser a velocidade do seu transportador. Em cada escala, o transportador avança para o próximo passo. Operar um transportador mais rápido faz com que mais carros passem, mas você não pode fazer isso mais rápido do que as tarefas necessárias para concluir (na CPU, o limite são as propriedades elétricas de um transistor)

O tamanho da matriz é o tamanho da sua fábrica (chip). Um maior pode ter mais coisas acontecendo ao mesmo tempo e, portanto, fazer mais.

tamanho fabuloso é o tamanho dos robôs / pessoas de montagem (transistores). Quando eles são menores, você pode encaixar mais no mesmo espaço. Transistores menores podem funcionar mais rápido e usar menos energia / liberar menos calor.

TDP é a quantidade de energia que sua fábrica pode usar ao operar com capacidade total. Em uma CPU, isso é importante porque indica quanta energia a CPU usará sob uso total, mas também quanto calor ela gerará. Você pode ver que isso apenas fornece uma indicação aproximada de que algo está acontecendo; o TDP não pode ser usado como qualquer indicação de desempenho, porque a eficiência depende de todas as outras variáveis. Isso é senso comum, porque, de outro modo, como seu PC hoje pode ser milhares de vezes mais rápido que um de 5 ou 10 anos atrás, sem usar milhares de vezes mais eletricidade.

Quando não consigo otimizar ou tornar minha linha de montagem mais rápida, posso simplesmente ter outra funcionando ao lado, é como o seu número de núcleos . Da mesma forma, uma fábrica pode compartilhar as mesmas vias de acesso / núcleos do compartimento de entrega de uma CPU compartilhar o acesso à memória, etc.

Tudo isso é mensurável, mas resta um fator fundamental que não é tão fácil de entender: a arquitetura . Minha fábrica de automóveis não pode facilmente fabricar um caminhão e muito menos um barco. As linhas de montagem são configuradas para uma coisa e ainda é possível fazer outra, mas significa mover as peças de uma linha para outra de uma maneira que não é ideal, desperdiçando muito tempo. Os processadores são projetados para tarefas específicas, a CPU principal do seu PC é bastante generalizada, mas ainda possui otimizações bastante especializadas, como extensões de multimídia. Uma CPU pode ser capaz de executar um comando em duas etapas, enquanto outra precisa dividir em 20 operações básicas. Arquitetura pode ser o fator mais importante na determinação do desempenho

Portanto, comparar CPUs muito semelhantes na mesma plataforma é bastante difícil. Um AMD FX e Intel i7 são melhores em tarefas diferentes para qualquer relógio ou TDP. Um processador de PC móvel como um Atom já é ainda mais difícil de comparar, a CPU do seu telefone é difícil de comparar entre um córtex ARM e um Qualcomm Snapdragon e muito menos um processador de desktop.

Portanto, para concluir, nenhuma dessas estatísticas permite comparar o desempenho de diferentes tipos de processador. A única maneira é fazer benchmarks com base em tarefas específicas com as quais você está preocupado e executá-las em cada uma para comparar. (Tendo em mente que cada plataforma é muito boa em plataformas específicas, geralmente não há um 'mais rápido' claro)

Como outros declararam, MHz e GHz não devem ser usados ​​para comparar CPUss entre si. Eles podem ser usados ​​para comparar processadores com a mesma arquitetura ou família (você pode comparar o i3 4000m com o i3 4100m GHz porque eles compartilham a mesma arquitetura). O desempenho da CPU nos processadores modernos é a média de fatores como tamanho da matriz, arquitetura, número de núcleos e frequência. Todos esses fatores levados em consideração juntos podem permitir que você posicione as CPUs em termos de desempenho. Os processadores para desktop e dispositivos móveis, no entanto, não devem ser comparados diretamente.

Porque eles são diferentes em muitos níveis. Eles têm arquitetura diferente, conjunto de instruções diferente, processadores móveis são muito menores em tamanho e precisam trabalhar em circunstâncias diferentes. O que significa que o uso de energia e as temperaturas de trabalho também são importantes, pois são usados ​​principalmente em dispositivos móveis com fornecimento limitado de energia. Também GHz na maioria dos processadores móveis de ponta são valores vazios. Você não pode usar todo o seu potencial por muito tempo (na maioria dos casos), porque eles tendem a acelerar (o Nexsus 5 é um ótimo exemplo disso, ele identifica bastante o Snapdragon 800, que está otimizando mesmo em benchmarks) e MHz e voltagem são muito altos. ficando reduzido para evitar que o chip seja danificado devido ao superaquecimento.

Se você realmente deseja compará-los, a maneira mais confiável seria usar o linpack (em comparação com alguns benchmarks tolos de multiplataforma), consulte este site: Linpack ainda deve ser usado como um recurso por pura curiosidade e não por fins educacionais, confiável não significa ser confiável em geral.

Minha pergunta é: isso significa que o novo gadget da Samsung é mais poderoso que meu desktop?

Não, e isso não acontecerá por muitos anos, já que os processadores móveis ainda são muito fracos em comparação aos computadores de mesa.

Minha pergunta é: isso significa que o novo gadget da Samsung é mais poderoso que meu desktop?

O 2.7GHz é o mesmo tipo de GHz que os dispositivos não móveis (é ampliado ou comparado etc)?

Para responder a isso, farei uma pergunta.

A CPU dual core da Intel com 2,7 GHz é mais poderosa que a CPU Intel Core I3 (2 núcleos) de 2,7 ghz.

absolutamente não na ..... !!!

Portanto, existem muitas diferenças nos cpu de desktop apenas com referência a cache, tamanho, velocidade, calor, potência, núcleos, etc ...

Portanto, a CPU móvel e de desktop também são diferentes ...

As CPUs de desktop são feitas considerando diferentes requisitos, em comparação com os móveis.

Quando os processadores são executados, eles geram calor. Muito calor. Como os dispositivos móveis são consideravelmente menores que os computadores, o calor gerado por um processador móvel em execução é frequentemente amplificado e pode danificar seriamente os componentes ou até derreter-los. Portanto, os desenvolvedores e designers dos dispositivos limitam ou limitam a velocidade na qual um processador móvel pode ser executado. Isso significa que, se um processador estiver esquentando, limitará sua velocidade, o que equivale a um desempenho mais lento.

Devido a essa limitação, o processador em muitos telefones realmente fica mais lento que a velocidade anunciada. De fato, a velocidade anunciada dos processadores móveis é normalmente a máxima. Compare isso com a maioria dos processadores de computador, onde a velocidade anunciada geralmente é a velocidade média de execução e você começa a entender por que os computadores são mais potentes.

Fonte

toda a resposta é boa, mas uma pergunta não respondida! por que parecia que um ciclo de CPU da área de trabalho é mais potência do que o ciclo da CPU móvel? A resposta é: A CPU do desktop usa mais transistores do que a CPU móvel Intel Core = 600000000 ~ 1200000000 Base do braço = 20000 ~ 40000

porque ? Como uma CPU de mesa processa mais instruções que uma CPU móvel, portanto: Mais transistor = Mais instruções = Mais desempenho

ARM Cortex A7 (4 núcleos a 1,5 ghz) = 2.850 MIPS (milhão de instruções por segundo) = 2850000000 instruções

AMD E-350 (núcleo duplo a 1,6 ghz) = 10.000 MIPS (milhão de instruções por segundo) = 10000000000 instruções

Tianhe-1A (186.368 núcleos em 2ghz) = 2.670.000.000 MIPS = 2670000000000000

Você pode calcular as instruções por ciclo ou CPI para obter mais ajuda: http://meseec.ce.rit.edu/eecc550-winter2011/550-12-6-2011.pdf

e O próximo importante: uma CPU móvel como a frequência SnapDragon 801 Max é de até 2,2 GHZ. Essa frequência média não é estável em 2,2 GHZ e começou (500 mhz ~ 2,2 ghz). Foi decidido AQUECER A CPU