Smartphones vs. Desktops: Por que meu telefone é mais lento que meu PC?

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O smartphone no seu bolso é poderoso. É mais poderoso do que uma grande quantidade de supercomputadores agora extintos e alguns modernos também. Outro fato prontamente disponível é que "seu telefone celular tem mais energia do que toda a NASA em 1969, quando colocou dois astronautas na lua".

Mas os modernos microprocessadores para smartphones ainda estão atrás do processamento poderoso disponível em seu laptop ou desktop. Mas não é a mesma tecnologia? Vamos dar uma olhada.

Celular vs. Área de Trabalho

Os números são semelhantes, os nomes também.

Microprocessadores móveis usam muito da mesma terminologia que seus colegas de área de trabalho, mas eles são diferentes. De fato, os processadores vêm em duas classes: móvel e desktop. Além disso, a tag "mobile" é um pouco enganadora, pois abrange um amplo espectro de dispositivos; smartphones, laptops, Internet das Coisas (IoT) e muito mais.

Além disso, os grandes players do mercado de chips de desktop - Intel e AMD - não têm muito a dizer no mercado de microprocessadores para smartphones. Ambos os fabricantes venderam suas divisões de smartphones, decidindo não competir com a Qualcomm, Apple, Samsung e outros gigantes da fabricação de chips móveis.

Dito isto, o CPU Intel Atom alimenta um punhado de modelos ASUS Zenfone e há rumores de que eles poderão voltar ao mercado durante a próxima geração móvel 5G.

Diferenças de processadores para dispositivos móveis e computadores

Existem algumas diferenças importantes entre processadores de smartphone e computadores de mesa que diferenciam o último.

• Arquitetura da CPU: Sistema em um Chip
• Arquitetura do conjunto de instruções: ARM vs. x86
• Poder e Calor

1. Arquitetura da CPU: Sistema em um Chip

Quando falamos sobre uma CPU de desktop, invariavelmente estamos nos referindo a essa peça específica de hardware. Uma CPU de desktop é o cérebro do computador O melhor guia para o seu PC: tudo o que você queria saber - e maisEnquanto as especificações técnicas do seu PC mudam, sua função permanece a mesma. Neste guia, definiremos exatamente o que cada componente faz, por que faz e por que isso é importante. consulte Mais informação . Quando falamos sobre uma CPU de smartphone, o termo "processador" refere-se mais à arquitetura System on a Chip (SoC). Então, como eles são diferentes?

Bem, o SoC é um chip único aproximadamente do mesmo tamanho de uma CPU de desktop, mas também abriga uma GPU (uma placa gráfica unidade de processamento, outro componente separado do PC), vários rádios, sensores, camadas de segurança e dispositivos características. Lembre-se, fabricantes empacote tudo isso em um único chip Qual é a diferença entre uma APU, uma CPU e uma GPU?Nos últimos cinco anos ou mais, houve vários termos diferentes para descrever o hardware do computador. Alguns desses termos incluem, entre outros, APU, CPU e GPU. Mas... consulte Mais informação . A imagem a seguir mostra os recursos da CPU Exynos 8895 SoC do Samsung Galaxy S8.

Isso é muito exigente, exigindo muita energia. Considere que todos esses componentes são hardware separado em uma área de trabalho e podemos passar para a próxima seção.

2. Arquitetura do conjunto de instruções: ARM vs. x86

O segundo aspecto da arquitetura da CPU a considerar é o design geral da CPU. A Intel licencia seu design de CPU x86 para a AMD e a VIA Technologies. AMD são bem conhecidas; você já ouviu falar da VIA?

Independentemente disso, o design da Intel domina o mercado de processadores para desktop. As CPUs x86 são projetadas para poder computacional de ponta, capazes de executar milhões de instruções. E como o seu computador de mesa consome energia diretamente do soquete, a CPU pode ficar louca, resultando em máquinas mais poderosas (além de mais calor!).

Os smartphones são diferentes. A ARM projeta e licencia a maioria dos processadores de smartphones para fabricantes como Qualcomm, Apple e assim por diante. Mas a principal diferença é saber que o design de um microprocessador para smartphone ARM favorece o desempenho e a duração da bateria, em vez do poder total de uma CPU de desktop. Aqui está o porquê.

• CPUs ARM SoC use o que é conhecido como RISC (Reduced Instruction Set Computing). Os conjuntos de instruções RISC são menores, requerem menos energia para processar e são concluídos rapidamente, liberando recursos do sistema ou permitindo que o dispositivo fique "inativo" para economizar bateria.
• CPUs Intel x86 use o que é conhecido como CISC (Complex Instruction Set Computing). Os conjuntos de instruções CISC são muito mais complexos, adicionando seqüências contendo várias instruções.

Além disso, todas as CPUs modernas usam algo conhecido como microcódigo.

Microcódigo é o tipo de código interno da CPU que informa à CPU quais ações executar, dividindo as operações em instruções minuciosas. Mas o microcódigo também funciona de maneira diferente nas CPUs RISC. Como as instruções RISC já são comparativamente pequenas, dividi-las em operações menores de microcódigo é mais rápido.

3. Potência e Calor

O marketing da CPU nos diz para examinar o número de núcleos e a velocidade do clock do processador. Mas os valores do processador do smartphone diferem de duas maneiras: primeiro, eles não se correlacionam com as medições da CPU da área de trabalho e, segundo, são um pouco enganadores por causa disso. Os valores numéricos não ilustram o outro lado importante das CPUs dos smartphones: geração de energia versus dissipação de calor.

Quando o processador funciona, gera calor - muito disso. Uma CPU de desktop dissipa o calor usando um ventilador ou dissipador de calor; a CPU do seu smartphone não tem o mesmo luxo. Além disso, as CPUs dos smartphones são compactadas em um espaço confinado, às vezes no seu bolso quente, ao lado da perna quente, em um dia quente Por que seu telefone Android está superaquecendo e como interrompê-loO telefone Android está superaquecendo? Mostramos por que o telefone fica quente, como esfriá-lo e evitar que aqueça novamente. consulte Mais informação ... ficando muito quente.

Os fabricantes de CPU de smartphone sabem disso e, como tal, limitam a velocidade geral com a qual o processador pode funcionar. Uma CPU de desktop pode anunciar sua velocidade de execução consistente, enquanto uma CPU de smartphone provavelmente anuncia sua capacidade máxima teórica Você pode realmente acelerar o seu smartphone (ou é tudo mentira?)Um novo smartphone geralmente significa uma experiência mais rápida ou melhor. Mas e o seu dispositivo antigo? Existem métodos mágicos para reduzir o desempenho de um aparelho antigo? consulte Mais informação .

Veja este exemplo. A CPU Intel i7 média produz cerca de 65 watts de calor; uma CPU SoC baseada em ARM produz apenas cerca de 3W - cerca de 22 vezes menos que o chip Intel. Para ser justo com a Intel, estamos comparando uma uva a uma melancia. Os mais recentes chips Intel Atom (projetados para dispositivos móveis e smartphones) têm dissipação de calor muito melhor, como seria de esperar.

Portanto, em teoria, a ARM poderia desenvolver CPUs SoC para smartphones que aumentam enormemente a velocidade do relógio - mas seu smartphone e sua bateria superaquecem e morrem de forma crítica. E as pessoas boas da ARM realmente não querem isso.

Experiência na área de trabalho

Em alguns casos, smartphones estão substituindo soluções de desktop e laptop. Aparelhos recentes multitarefa facilmente, executando vários aplicativos simultaneamente. Além disso, a grande variedade de aplicativos disponíveis no Android e iOS significa que é simples encontrar aplicativos equivalentes a computadores. Muitos de seus aplicativos de área de trabalho favoritos também possuem dispositivos móveis, como o Microsoft Word.

E depois existem sistemas de encaixe integrados. O Continuum foi introduzido pela Microsoft com o lançamento do Windows 10, permitindo conectar seu smartphone a uma tela. Similarmente, Estação de acoplamento DeX da Samsung conecta-se a uma tela e espelha a tela do seu smartphone.

Nos dois casos, você pode confiar um pouco no seu smartphone como um hub de produtividade. No entanto, aqueles que usam software pesado de recursos continuarão a confiar em soluções de desktop mais poderosas. (Há montes de hardware para ajudar Vala sua área de trabalho! Transforme seu smartphone em um substituto de desktopDeseja abandonar a área de trabalho e usar seu smartphone? Você pode fazer isso! consulte Mais informação você também.)

Os smartphones sempre combinam com os desktops?

Com toda a honestidade, é difícil dizer. Os desktops devem manter seu domínio, porque os smartphones são criticamente limitados pela energia e capacidade da bateria. É difícil imaginar uma época em que os smartphones sejam mais poderosos que a mais recente CPU de desktop - mas nunca digam nunca.

O principal a lembrar é que as CPUs de smartphones e desktops têm expectativas e objetivos diferentes. Medi-los com precisão entre si nem sempre é útil por causa das vastas diferenças de uso, bem como do mercado de smartphones em constante mudança.

Ainda não tem certeza? Confira nosso jargão-rebentando guia para processadores móveis Jargon Buster: O guia para entender os processadores móveisNeste guia, abordaremos o jargão para explicar o que você precisa saber sobre os processadores para smartphone. consulte Mais informação antes de fazer sua próxima compra!