모바일 프로세서와 데스크톱 프로세서의 차이점은 무엇입니까?


101

방금 2.7GHz 쿼드 코어 프로세서와 3GB RAM을 갖춘 새로운 Samsung Galaxy Note Edge에 대해 읽었습니다.

작년에 HP에서 구입 한 노트북은 4GB의 RAM과 2.3GHz 쿼드 코어이며 iMac은 더 오래되어 2.5GHz i5입니다.

새로운 Samsung 가젯이 데스크탑보다 강력하다는 의미입니까?

2.7GHz가 비 모바일 장치와 같은 종류의 GHz입니까 (확장 또는 비교 등)?

전력 측면에서 현대 컴퓨터에 삼성 쿼드 코어 프로세서 중 2 개가 병렬로 실행되지 않아 2 개의 갤럭시 노트 배터리와 같은 전기 에너지 양에 대해 5.4GHz 처리 전력을 공급하지 않는 이유는 무엇입니까?


72
어서, 사람들! 총 5.4GHz가 아닙니다. 그것이 작동하는 방식이 아닙니다!
작은 도우미

3
Edge의 CPU 유형을 표시하지 않습니다. Intel / AMD x86 CPU가 아닌 경우 약 12 ​​가지 이유로 인해 HP 또는 iMac과 비교할 수 없습니다. 시스템의 차이점을 이해하기 위해 3 대의 컴퓨터에서 몇 가지 성능 테스트 만 수행하면 안됩니다.
Ramhound

2
@Ramhound Galaxy Note Edge는 기본적으로 ARM 패 블릿 (스마트 폰 / 태블릿)입니다. CPU 성능은 현재 스마트 폰 성능을 초과 할 가능성이 높습니다. 그러나 여전히 데스크톱 또는 랩톱 CPU보다 훨씬 작은 클래스 CPU이므로 성능면에서 CPU와 거의 일치하지 않습니다.
allquixotic

21
Little Helper의 의견에 대해 자세히 설명하면 : 각 코어 / 다이 / 칩에 클럭 속도를 추가하고 누적 된 성능 수준을 기대할 수는 없습니다. 대부분의 컴퓨터 워크로드는 다중 처리에 맞게 조정되지 않습니다. 유추 : 300MPH에서 경주하는 자동차 한 대와 30MPH에서 경주하는 10 대 한 번에 10 대의 자동차를 운전한다고해서 레이싱 카만큼 빠르지는 않습니다. 운전할 곳이 10 곳인 경우에만 레이싱 카를 일치시킬 수 있습니다. 물리적 공간의 지역성 및 공유 경로로 인해 유추가 무너 지므로 너무 깊이 읽으려고하지는 않지만 기본 아이디어가 있습니다.
joe

답변:


118

참고 :이 답변은 비교중인 CPU가 약 2006 년부터 2015 년까지 시중에서 판매되는 Intel, AMD 및 ARM 기반 SoC로 구성되었다는 가정하에 작성되었습니다. 충분히 넓은 범위에서 비교 측정 세트는 유효하지 않습니다. 여기서 가장 널리 사용되는 두 가지 유형의 프로세서를 다루면서 매우 구체적이고 "유형적인"답변을 제공하고자했기 때문에 CPU 설계의 경우 일반적으로 유효하지 않은 여러 가지 가정을했습니다. 이쑤시개가 있다면 공유하기 전에이 점을 명심하십시오. 감사!


MHz / GHz 및 코어 수는 더 이상 임의의 두 프로세서의 상대적 성능을 나타내는 신뢰할 수있는 지표 가 아닙니다 .

그들은 과거에도 기껏해야 모호한 숫자 였지만 이제는 모바일 장치가 있으므로 절대적으로 끔찍한 지표입니다. 나중에 내 대답에서 사용할 있는 위치에 대해 설명 하지만 지금은 다른 요소에 대해 이야기합시다.

비교 프로세서 때 오늘, 최고의 번호 고려해야 할 열 설계 전력 (TDP) 및 기능 제작 크기 , (- 나노 미터에서 일명 '팹 크기 " 나노 미터 ).

기본적으로 열 설계 전력이 증가하면 CPU의 "스케일"이 증가합니다. 자전거, 자동차, 트럭, 기차 및 C-17화물 비행기 사이의 "규모"를 생각하십시오. TDP가 높을수록 더 큰 규모를 의미합니다. MHz 높을 수도 있고 높지 않을 수도 있지만, 마이크로 아키텍처의 복잡성, 코어 수, 분기 예측기의 성능, 캐시 크기, 실행 파이프 라인 수 등과 같은 다른 요소는 모두 더 큰 경향이 있습니다. 스케일 프로세서.

이제 팹 크기가 감소함에 따라 CPU의 "효율"이 증가합니다. 따라서 두 프로세서 중 하나가 14nm로 축소되고 다른 프로세서가 28nm로 축소되는 것을 제외하고는 정확히 동일하게 설계된 두 프로세서를 가정하면 14nm 프로세서는 다음을 수행 할 수 있습니다.

  • 수행 적어도 더 높은 팹 크기의 CPU로 빠른;
  • 적은 전력을 사용하십시오.
  • 적은 열을 발산하면서 그렇게하십시오.
  • 칩의 물리적 크기 측면에서 더 작은 볼륨을 사용하십시오.

일반적으로 Intel 및 ARM 기반 칩 제조업체 (Samsung, Qualcomm 등)와 같은 회사에서 팹 크기를 줄이면 성능도 약간 상승하는 경향이 있습니다. 이것은 그들이 얻을 수 정확히 얼마나 많은 전력 효율에 바구니를두고 있지만, 모든 사람들이 "균형 잡힌"방법으로 자신의 칩을 설계 할 수 있도록 당신이 얻을 수 있도록, 빠르게 실행하기 위해 자신의 물건을 좋아하는 일부 전력 효율성 향상, 그리고 약간의 성능 향상. 다른 극단적 인 경우, 프로세서 는 이전 세대와 똑같이 전력 소모를 유지할 수 있지만 성능 을 크게 향상 시킬 수 있습니다 . 또는, 그들은 프로세서를 유지할 수 정확히 이전 세대와 같은 속도로,하지만하여 전력 소비를 줄일 수 많은 .

고려해야 할 주요 요점은 현재 세대의 태블릿 및 스마트 폰 CPU의 TDP가 약 2 ~ 4W이고 팹 크기는 28nm라는 것입니다. 저가형 2012 데스크탑 프로세서는 적어도 45 와트의 TDP 22 nm의 팹 크기를 갖는다. 태블릿의 SoC (System On Chip)가 A / C 주 전원에 연결되어 있어도 배터리를 절약하기 위해 전력 소비에 대해 걱정할 필요가 없더라도 쿼드 코어 태블릿 SoC는 모든 단일 CPU 벤치 마크를 완전히 잃게됩니다 아마도 더 낮은 GHz에서 실행되는 2012 로우 엔드 "Core i3", 듀얼 코어 프로세서.

그 원인:

  • 코어 i3 / i5 / i7 칩은 태블릿 칩보다 훨씬 큽니다 (트랜지스터 수, 물리적 다이 면적, 전력 소비 등).
  • 데스크탑에 들어가는 칩 은 전력 절약에 대해 덜 신경 입니다. 소프트웨어, 하드웨어 및 펌웨어가 결합되어 배터리 수명을 연장하기 위해 모바일 SoC의 성능 을 크게 낮 춥니 다. 데스크톱에서는 이러한 기능이 최고 성능에 큰 영향을 미치지 않는 경우에만 구현되며 응용 프로그램에서 최고 성능을 요청하면 일관되게 제공 할 수 있습니다. 모바일 프로세서에서, 그들은 종종 눈과 눈에 띄지 않지만 배터리 수명을 절약하는 프레임 등을 여기 저기 떨어 뜨리기 위해 많은 작은 "트릭"을 구현합니다.

방금 생각한 깔끔한 비유 : 프로세서의 "MHz"는 차량의 내연 기관의 "RPM"미터와 같은 것으로 생각할 수 있습니다. 오토바이 엔진을 6000RPM으로 올리면 1000RPM에서 열차의 16 기통 원동기보다 더 많은 부하를 끌어낼 수 있습니까? 물론 아닙니다. 원동기 2000 년 약 4000 마력 (에 가지고 여기 예를 들어 오토바이 엔진 (약 100 마력 (200)에있는 동안,) 여기 예를 들어 가장 높은 마력의 오토바이 엔진의 어느 단지 200 마력을 토핑).

TDP는 MHz보다 마력에 더 가깝지만 정확하게는 아닙니다.

2014 년 모델 "Haswell"(4 세대) Intel Core i5 프로세서와 같은 제품을 고급 AMD 프로세서와 비교할 때의 반례가 있습니다. 이 두 CPU의 성능은 비슷하지만 인텔 프로세서는 에너지를 50 % 덜 사용합니다! 실제로 55 와트 코어 i5는 종종 105 와트 AMD "Piledriver"CPU보다 성능이 뛰어납니다. 여기서 가장 중요한 이유는 인텔이 "코어"브랜드가 시작된 이후 AMD에서 성능을 떨어 뜨린 훨씬 더 고급의 마이크로 아키텍처를 가지고 있기 때문입니다. 인텔은 또한 AMD보다 훨씬 빠른 팹 크기를 앞당겨 AMD를 방치하고 있습니다.

데스크탑 / 노트북 프로세서는 전력 제약으로 인해 ARM 모바일 SoC와 비슷한 성능을 가진 작은 인텔 태블릿에 이르기까지 성능면에서 다소 유사합니다. 그러나 데스크톱 및 "풀 스케일"랩톱 프로세서가 매년 혁신을 지속하는 한 태블릿 프로세서는이를 능가하지 못할 것입니다.

MHz와 # of Cores가 완전히 쓸모없는 지표 는 아니라고 결론을 내릴 것입니다 . 다음과 같은 CPU를 비교할 때이 메트릭을 사용할 수 있습니다.

  • 동일한 시장 세그먼트 (스마트 폰 / 태블릿 / 노트북 / 데스크톱)에 있습니다.
  • 동일한 CPU 생성 상태에 있습니다 (즉, CPU가 동일한 아키텍처를 기반으로하는 경우에만 숫자가 의미가 있습니다. 즉, 일반적으로 같은 시간에 릴리스됩니다).
  • 동일한 팹 크기와 유사하거나 동일한 TDP를 갖습니다.
  • 모든 사양을 비교할 때 주로 또는 전적으로 MHz (클럭 속도) 또는 코어 수가 다릅니다.

이러한 설명이 두 개의 CPU (예 : Intel Xeon E3-1270v3 vs. Intel Xeon E3-1275v3)에 해당하는 경우 MHz 및 / 또는 코어 수로 간단히 비교 하면 차이의 실마리를 얻을 수 있습니다. 성능면에서 차이가 있지만 대부분의 워크로드에서 예상되는 것보다 차이가 훨씬 작습니다.

다음은 몇 가지 일반적인 CPU 사양의 상대적 중요성을 보여주기 위해 Excel에서 작성한 작은 차트입니다 (참고 : "MHz"는 실제로 "클럭 속도"를 나타내지 만 서두르고 있습니다. "ISA"는 "지침 세트"를 나타냅니다. 아키텍처 ", 즉 CPU의 실제 디자인)

참고 :이 수치는 과학적 연구가 아니라 내 경험에 근거한 대략적인 수치입니다.

CPU 사양의 상대적 중요성에 대한 야구장 수치


4
"오늘날 프로세서를 비교할 때 고려해야 할 가장 좋은 숫자 ..." -MHz를 TDP 및 팹 크기와 비교하는 단일 메트릭 오류를 대체하고 있습니다.
톱밥

7
TPD와 성능을 연결하는 것은 완전히 허위입니다. 같은 제조업체의 동일한 제품군에있는 구형 프로세서보다 성능이 훨씬 뛰어난 최신 프로세서는 실제로 TPD가 훨씬 높습니다. 상관 관계가 없습니다. 나는 당신이 전체 대답을 다시 생각하는 것이 좋습니다.
Matt H

13
"TDP는 MHz보다 마력에 더 가깝지만 정확하게는 아닙니다." -전적으로 동의하지 않습니다. FLOPS, MIPS 또는 Geekbench와 같은 일부 성능 지표를 사용하지 않는 이유는 무엇입니까? 자동차 유사성을 유지하기 위해 MHz는 엔진 용량, 마력, Geekbench 점수, TDP는 연료 효율입니다.
el.pescado

6
22nm 대 32nm에서 동일한 CPU를 제조하면 TDP가 감소한다는 것이 분명합니다. 그러나 이것이 TDP가 성능을 떨어 뜨렸다 고해서 성능이 저하되는 것은 아닙니다. 그렇기 때문에 상대 성능을 측정하기 위해 TDP를 실제로 폐기해야한다고 생각합니다. 다시, TDP를 절대 상대 성능의 척도로 사용해서는 안된다는 것이 분명해야합니다. 그리고 파이 그래프와 관련하여 중요도 척도에서 0이어야합니다. 이것이 사람들이 실제로 Linpack과 같은 벤치 마크를 작성하여 상대적 성능을 측정하는 이유입니다.
Matt H

3
수년에 걸쳐 인텔 프로세서의 세대를 비교하면 TDP 60,80 또는 120W의 변형이 있지만 세대당 성능이 크게 다릅니다. TDP는 성능과 관련이 없습니다.
JamesRyan

19

흠 .. 좋은 질문이다.

대답은 '아니오'입니다. 삼성 갤럭시는 데스크탑 PC만큼 강력하지 않습니다. 그리고 포괄적 인 CPU 벤치 마크 테스트를 실행한다면이 점이 분명 할 것입니다.

나는 내가 보는 방식으로 답을 모 으려고 노력할 것이다. 더 숙련 된 다른 회원들은 나중에 더 많은 세부 사항과 가치를 추가 할 것입니다.

우선, CPU 아키텍처의 차이로 인해 모바일 장치 프로세서와 데스크탑 PC 프로세서는 서로 다른 명령어 세트를 지원합니다. 아마 짐작할 수 있듯이, 명령어 세트는 PC에서 더 큽니다.

또 다른 것은 거짓 광고입니다. PC CPU에 대해 알려진 속도는 종종 달성되며 CPU는 오랜 시간 동안 해당 속도로 실행될 수 있습니다. 이는 주 전원에서 과도한 전원 공급과 코어에서 열을 제거 할 수있는 적절한 냉각 시스템으로 인해 가능합니다. 이것은 모바일 장치의 경우에는 해당되지 않습니다. 보급 속도는 가능한 최대 속도이지만 평균 속도보다 훨씬 높습니다. 모바일 장치는 과열 및 배터리 절약으로 인해 종종 CPU 속도가 느려집니다.

마지막은 주 메모리 (RAM), 캐시 메모리 등과 같은 추가 구성 요소의 가용성입니다. RAM의 양이 유일한 기준은 아닙니다. RAM에 데이터를 얼마나 빨리 저장하고 검색 할 수 있는지를 정의하는 RAM 클럭 속도도 있습니다. 이러한 매개 변수는 모바일 장치와 PC 간에도 다릅니다.

더 많은 차이점을 생각해 낼 수 있지만 근본 원인은 전력 소비 및 크기 요구 사항입니다. PC는 전원에서 더 많은 전력을 소비 할 수 있고 더 커질 수 있으므로 항상 더 높은 처리 성능을 제공 할 수 있습니다.

추가 독서를 위해 나는 추천한다 : 프로세서 : 컴퓨터 대 모바일


1
명령어 세트의 "크기"는 명령어 수와 관련하여 성능과 거의 직교합니다. SIMD가 벡터화 가능한 워크로드를 엄청나게 돕는 등 더 복잡한 워크로드가 더 많은 워크로드에서보다 유연 해졌지만 엄격하게 더 빨라지 는 것은 아닙니다 . 이것은 주로 붉은 청어입니다. ISA는 내가 대답에서 지적한 TDP 및 fab 크기 요소보다 차이가 적습니다.
allquixotic

잘못된. 명령어 세트는 성능에 엄청난 차이를 만듭니다. 나는 생계를위한 코드를 작성합니다. 우리가 Haswell을 위해 최적화 한 일부 코드는 많은 경우, 이전 세대보다 높은 클럭 속도에서 Haswell 칩에서 10-300 % 더 빠릅니다. 이것은 TDP와 관련이 없습니다.
Matt H

@MattH : 추가 지시 사항을 잘 선택 하면 많은 도움이됩니다. 그러나 단지 "명령 집합이 더 크다"는 것은 아닙니다. 결국, 현대 인텔 x86 칩에서 ISA의 거의 절반은 사용되지 않습니다! 16 비트의 이전 호환성 지침. 세그먼트 레지스터. 1980 년부터 곧바로 초기 전원 켜기 시퀀스.
Zan Lynx

@ZanLynx, 잘 선택된 지침과 관련하여 매우 사실입니다. 모든 고급 명령을 모든 프로세서에서 사용할 수있는 것은 아닙니다. AVX는 Haswell에서 사용할 수 있지만 이전 세대에서는 사용할 수 없으며 ARM에서는 사용할 수 없습니다.
Matt H

9

실제로 MHz 등급은 다른 제조업체 프로세서 간에는 거의 관련이 없습니다. 정확히 같은 제품군의 CPU와 관련이 있습니다. 전화 프로세서가 꽤 빨라지고 있으며 기존 펜티엄 4에서 바지를 이길 수는 있지만 여전히 저급 코어 i3과 비교할 수는 없습니다.

CPU뿐만 아니라 전반적인 성능에 영향을 미치는 많은 요소가 있음을 알고 있어야합니다. 예를 들어

  • CPU 클럭 속도
  • 프로세서 코어 수
  • 사이클 당 명령 수
  • 지점 예측
  • 명령어 세트
  • 지시 폭
  • 버스 폭
  • 메모리 속도
  • 캐시 크기
  • 캐시 디자인
  • 실리콘 레이아웃
  • 소프트웨어 최적화
  • 기타

따라서 클럭 속도 또는 MHz 등급은 성능을 측정하는 데 사용할 수있는 여러 가지 요소 중 일부일뿐입니다. AMD 프로세서는 인텔 또는 ARM과 다른 주전자입니다. 3GHz 및 동일한 코어 수의 AMD CPU가 동일한 코어 수 및 사양 및 유사한 GHz 등급을 가진 Intel CPU만큼 성능이 좋지 않은 것으로 오랫동안 알려져 왔습니다.

또한 메모리 속도가 캐시뿐만 아니라 성능에도 영향을 미칩니다. 서버 프로세서에는 데스크탑에 비해 큰 L1 캐시와 전화기에서 찾을 수있는 L1 캐시가 있습니다. 따라서 전화 CPU보다 데이터를 기다리는 시간이 줄어 듭니다.

명령어 세트와 소프트웨어 최적화를 추가 한 이유는 일부 소프트웨어가 특별한 명령어를 사용하여 수십 개의 명령어가 필요할 수있는 특정 작업의 속도를 높일 수 있기 때문에 하나의 칩이 다른 칩보다 더 잘 실행될 수 있기 때문입니다. 과소 평가해서는 안됩니다.

TPD는 성능과 관련이 없음을 지적해야합니다. 더 작은 제조 공정을 가진 동일한 CPU 빌드, 예를 들어 32에서 22nm로 이동하면 22nm에서 32nm 다이에 비해 TDP가 낮아집니다. 그러나 성능이 저하 되었습니까? 아니, 정반대. Linpack 벤치 마크와 같은 상대 성능을 측정하려는 플랫폼 간 측정이 있습니다. 그러나 이는 인공적인 조치이며 벤치 마크가 특정 응용 프로그램의 성능을 나타내는 좋은 지표는 아닙니다.


6

allquixotic의 대답은 당신에게 사물의 실질적인면을 아주 잘 제공합니다. 나는 '시계'의 특성과 짧은 시간에 모든 시계가 동일하게 생성되지 않는 이유를 이해하는 것이 유용하다고 생각합니다 . 그리고 내가 잘못하지 않으면, 이것은 모든 마이크로 프로세서에서 실제 또는 이론적으로 사실이어야합니다.

5GHz는 초당 50 억 사이클 또는 클럭을 의미합니다. 그러나 사이클 에서 발생 하는 것은 주파수 5GHz로 표시되지 않습니다. 휠이 초당 25 번 회전하면 얼마나 멀리 이동합니까? 그것은 물론 둘레에 달려 있습니다.

프로세서를 사용하면 달성 할 수 있는 작업량에 사이클 당 작업 수 (제한 및 대기 시간 빼기)가 곱해집니다 .

사이클 당 수행되는 최대 작업량은 이론적으로는 임의의 양일 수 있습니다. 그리고 역사적으로 CPU는 사이클에서 수행 할 수있는 작업량을 늘리고 있습니다. 그들은 여러 가지 방법으로 이것을 할 수 있습니다 :

  • 인스트럭션 세트의 크기가 증가하면 단일 사이클에서 더 큰 변형 문제를 해결할 수 있습니다.
  • 보다 복잡한 지침을 통해보다 복잡한 문제를 해결할 수 있습니다.
  • 논리적 최적화를 통해 적은 단계로 문제를 해결할 수 있습니다.

이러한 최적화는 CPU 코어에 하드웨어를 추가함으로써 가능해졌습니다 . 특정 수학적 연산은 특수 하드웨어를 사용할 때 더욱 효율적입니다. 예를 들어, 십진수로 작업하는 것은 정수로 작업하는 것과는 매우 다르므로 현대 CPU는 각 유형의 숫자를 처리하기 위해 각 코어의 특수 부분을 가지고 있습니다.

코어가 복잡해지기 때문에 모든 부품이 모든 사이클에 사용되는 것은 아니므로 최근의 추세는 두 개의 완전히 별개의 작업을 단일 사이클로 결합하는 "하이퍼 스레딩"유형을 구현하는 것이 었습니다. 핵심.

보다시피, 이것은 CPU 주파수를 성능의 매우 나쁜 지표로 만듭니다. 사이클 당 이론적 성능을 계산하는 것은 기껏해야 복잡한 혼란이기 때문에 벤치 마크가 벤치 마크를 거의 비교하는 데 사용되는 이유이기도합니다.

요약

"코어"의 정의는 임의적이며 프로세서마다 크게 다르기 때문에, 상기 코어의 사이클 당 수행되는 작업량 또한 임의적이다.


4

모바일 프로세서와 데스크톱 프로세서의 차이점은 무엇입니까?

모바일 프로세서와 데스크탑 프로세서의 주요 차이점은 다음과 같습니다.

  • 전력 소비 : 모바일 프로세서는 저전압 및 작은 용량의 소형 배터리로 전원을 공급 받아야합니다. 따라서 전력 효율은 운영 성능 및 마케팅 요구에 대한 주요 관심사입니다. 데스크탑 프로세서의 경우 전력 효율성은 사소한 문제입니다. 시장의 게임 부문에서 전력 효율은 실질적으로 관련이 없습니다.

  • 물리적 치수 요소 : 모바일 프로세서는 가능한 한 물리적으로 작고 가벼워 야합니다. 데스크탑 프로세서의 경우 크기와 무게는 본질적으로 관련이 없으며 제조 및 비용 문제를 제외하고는 설계 대상이 없습니다.

  • I / O 확장 : 모바일 프로세서는 잘 정의되고 제한된 수의 주변 장치, 포트 및 확장 기능이없는 (예 : PCIe 버스가 없음) 단일 보드 컴퓨터 용입니다. 기본 메모리 용량조차도 MMU 요구 사항을 최소화하기 위해 몇 개의 GiB로 제한 될 수 있습니다. 반면 데스크탑 프로세서는 설치 가능한 대용량 주 메모리와 (고속) PCIe 및 USB 버스를 사용하는 어댑터 및 주변 장치를위한 확장 기능이 있어야합니다.

모바일 프로세서의 계산 능력은 이러한 설계 목표에 따라 크게 제약을받습니다. 다행히도 최신 모바일 프로세서가 구형 데스크탑 프로세서의 계산 능력과 유리하게 비교 될 수 있도록 반도체 / 프로세서 기술이 발전하고 있습니다.
그러나 특정 시점에서 "최고의"모바일 프로세서는 "최고의"데스크탑 프로세서보다 계산 성능이 뛰어나지 않습니다. 제한된 I / O 확장과 결합하여보다 저렴한 모바일 프로세서는 자체 포함 된 올인원 "데스크톱"시스템에서만 사용됩니다.

내 질문은 이것이 새로운 Samsung 가제트가 내 데스크탑보다 강력하다는 것을 의미합니까?

"강력한"을 정의하고 메트릭을 선택해야합니다. 거의 모든 단일 메트릭 (마케팅 유형을 사용하려는 경우)을 조작하여 가짜 비교를 생성 할 수 있습니다. 일부 컴퓨터는 특정 벤치 마크 (예 : FLOPS 측정)에 대해서만 성능이 우수하도록 재 설계된 것으로 알려져 있지만 전체 성능은 경쟁 제품보다 나을 수 있습니다. 단일 메트릭 같은 CPU 클럭 속도 (즉 GHz의) 또는 TDP 또는 공장 크기는 관련성 및 성능 평가되지 비교 될 수있는 기술 변화 등을 .


4

성능 대 성능 모바일 프로세서는 전력을 보존해야하며 데스크탑 프로세서보다 열을 훨씬 적게 발생시켜야합니다. 이러한 요구 사항을 충족시키기 위해 모바일 프로세서는 항상 같은 세대의 데스크톱 프로세서 (x86 / AMD64 / x86_64)보다 훨씬 간단한 아키텍처 (ARM)를 사용합니다. 실제로 CPU를 비교하는 가장 유용한 지표는 기본 아키텍처입니다. 모든 MHz, 기능 크기 및 코어 수는 CPU를 유사하거나 관련된 아키텍처와 비교하는 경우에만 도움이 될 수 있습니다.

CPU 아키텍처 / 마이크로 아키텍처 CPU 아키텍처 는 프로그램을 실행하는 방법과 계산을 수행하는 데 사용하는 알고리즘 및 캐시 및 RAM에 액세스하는 방법을 결정합니다. 아키텍처에는 CPU가 이해하는 "언어"(명령)도 포함됩니다. 데스크탑 프로세서는 언어가 모바일 프로세서가 이해할 수있는 것보다 훨씬 복잡하다는 것을 이해합니다. 데스크톱 프로세서는 복잡한 x86 / x86_64 언어를 이해하는 반면 모바일 프로세서는 ARM32 / 64 / Thumb2 언어를 이해하는 데 훨씬 더 단순하므로 알고리즘을 설명하기 위해 더 많은 "단어"가 필요하고 x86과 비교할 때 크기가 비효율적입니다. 모바일 칩이 단순한 언어를 이해하는 이유는 들어갈 수있는 트랜지스터의 수에 면적과 전력 제약이 있기 때문입니다.

일반적인 데스크탑 프로세서는 8+ CISC (복잡한) 명령을 병렬 및 비 순차적 방식으로 실행하여 전력 소비 증가에 따른 고성능을 제공하는 반면 모바일 프로세서는 2 RISC (간단한) 명령 만 실행할 수 있습니다. 전력을 보존하기 위해 데스크톱 프로세서는 모바일 장치 (1MB)보다 훨씬 많은 캐시 (6MB +)를 가지고있어 성능이 크게 향상됩니다. 또한 CISC 아키텍처 (데스크톱 및 랩톱에 사용되는 Intel x86_64)는 높은 코드 밀도를 제공하여 더 작은 공간에 더 많은 양의 정보를 포장 할 수 있으며 RISC 아키텍처 (모바일에 사용되는 ARM64)는 메모리에 더 많은 압력을 가하는 압축되지 않은 명령을 사용합니다. 동일한 의미를 전달하기 위해 더 많은 공간이 필요하므로 대역폭.

일반적으로 데스크톱 아키텍처는 성능 지향적입니다. 예를 들어, 최신 인텔 프로세서 (데스크톱)에서의 SIMD 작업은 일반적인 ARM 프로세서 (모바일)에 소요되는 시간의 25 % 만 소요됩니다. 면적과 전력이 제한되지 않기 때문에 데스크탑이 CPU에 더 많은 트랜지스터를 넣을 수 있기 때문입니다. .

피처 크기의 영향 일반적으로 아키텍처 A의 프로세서를 더 낮은 기술 (예 : 22nm ~ 12nm)로 이식하면 성능이 향상되는 동시에 트랜지스터 성능과 효율성이 향상되어 전력 소비가 줄어 듭니다. 따라서, 예를 들어 12nm로 제작 된 일반적인 ARM Cortex A-5는 28nm로 제작 된 ARM Cortex A-5보다 성능이 우수하고 시원하게 작동합니다. 그러나 32nm에서 제조 된 ARM Cortex A-15 (A-5보다 더 나은 마이크로 아키텍처)는 12nm에서 A-5보다 훨씬 빠르게 실행됩니다 (하지만 더 많은 전력을 소비합니다). 따라서 피처 크기는 중요한 측정 기준이지만, 서로 다른 마이크로 아키텍처 / 아키텍처를 비교할 때 특히 다른 하나보다 훨씬 우수한 경우 기반이 사라집니다.

코어의 영향 핵심 수에 속지 마십시오. CPU 성능을 나타내는 끔찍한 지표입니다. 코어 수를 기준으로 CPU를 비교하는 것은 동일한 마이크로 아키텍처 인 경우에만 유용합니다. 물론, 코어가 많을수록 더 빠른 마이크로 아키텍처는 코어가 적을수록 느린 마이크로 아키텍처를 능가합니다. 그러나 느린 쿼드 코어는 고성능 듀얼 코어 프로세서보다 성능이 떨어질 가능성이 높습니다. 약한 쿼드 코어는 시간 T에서 4 개의 간단한 작업을 처리하는 데 능숙 할 수있는 반면, 강력한 (코어 당 4 배 빠른) 듀얼 코어는 시간 프레임 (T / 2)의 절반에서 4 개의 간단한 작업을 처리 할 수 ​​있기 때문에 가능합니다. 다른 T / 4에 대해 T / 4 다른 2에서 프로세스 2를 처리하십시오 (T / 4 + T / 4 = T / 2). 또한 쿼터-옥타 코어에주의하십시오 (대부분의 모바일은 전력을 절약하기 위해 언제든지 4 개의 코어 만 활성화 될 수 있다는 점에서 유사합니다).

클록 주파수의 영향 프로세서의 마이크로 아키텍처에 따라 크게 달라집니다.

이를 설명하기 위해 다음 문제인 3 * 3을 고려하십시오.

프로세서 A가 문제를 3 + 3 + 3으로 변환하고 문제를 실행하는 데 3 클럭 사이클을 걸리고 프로세서 B가 룩업 테이블을 사용하여 3 * 3을 직접 수행하고 결과를 1 클럭 사이클로 제공한다고 가정 해보십시오. 제조업체 A가 프로세서 주파수 (클럭 사이클)가 1GHz이고 B가 500MHz라고 말하면 A는 3ns를 완료하는 데 3ns가 걸리고 B는 2ns 만 소요하므로 B는 A보다 33 % 빠릅니다. 시계에서 50 % 느리게 실행됩니다). 따라서 클럭 속도는 유사한 마이크로 아키텍처를 비교할 때만 좋은 비교입니다. 낮은 클럭 속도를 가진 더 좋은 uarch는 훨씬 높은 클럭 속도를 가진 오래된 uarch를 이길 수 있습니다. 또한 낮은 클럭 속도는 전력을 절약합니다. 더 높은 클럭 속도에서 고성능 uarch는 비슷하거나 더 낮은 클럭 속도 (때로는 더 높음)로 더 낮은 성능의 uarch를 확실히 능가합니다. 따라서 클럭 속도가 코어 수와 같은 CPU 성능을 측정하는 것은 아닙니다. 모바일 프로세서는 전력과 면적을 절약하기 위해 데스크탑 프로세서보다 계산에 더 간단하고 느린 알고리즘을 구현합니다. 데스크탑 프로세서는 종종 모바일 프로세서보다 거의 2 배에서 4 배 빠른 알고리즘을 특징으로합니다.

** 캐시 효과 ** 캐시는 코어 속도 자체보다 프로세서 성능에서 중요한 역할을합니다. 캐시는 프로세서 내부의 고속 RAM으로 RAM에 대한 요청을 줄입니다. 데스크톱 캐시는 모바일 캐시보다 더 크고 빠릅니다 (데스크톱의 크기 나 성능에 대한 제한은 없습니다). 따라서 데스크톱은 모바일 CPU보다 우위에 있습니다. CISC 효율성을 추가하면 데스크톱 캐시가 모바일 캐시보다 유리합니다. 2MB 데스크톱 캐시는 명령 밀도 자체만으로 2MB 모바일 캐시를 능가합니다 (같은 공간에서 더 많은 정보). 캐시는 CPU 성능을 결정하는 데 매우 중요합니다. 캐시 속도가 빠른 프로세서는 캐시 속도가 느린 프로세서보다 성능이 뛰어납니다. 그러나 캐시 속도와 크기 사이에는 트레이드 오프가 존재하므로 시스템에 캐시 레벨이 있습니다. 기술이 축소됨에 따라 캐시는 훨씬 더 빠르고 효율적으로됩니다. 물론 캐시 아키텍처도 이와 관련하여 매우 중요한 역할을합니다. 캐시를 비교하는 것은 간단하지 않지만 캐시 비교는 코어 또는 클럭 속도와 관련된 비교보다 훨씬 덜 까다 롭습니다.

따라서, 일정한 세대를 가정 할 때 데스크톱 프로세서는 원시 성능 측면에서 거의 항상 모바일 프로세서보다 성능이 뛰어나며 모바일 프로세서는 상대적으로 열악한 성능을 보완하기 위해 거의 항상 적은 전력을 소비합니다.


2

느슨한 유추를 사용하여 CPU의 특성을 생각하고 이해할 수 있습니다.

CPU가 공장에서 자동차를 조립한다고 상상해보십시오. 부품 (데이터)이 들어와 조립 된 컨베이어 벨트로 보내집니다. 마지막으로 완성 된 자동차가 다른 쪽 끝을 처리합니다 (처리 된 데이터).

문과 같은 간단한 부품 그룹이 한 단계 앞으로 이동하고 다음 단계에서 새 부품이 추가 될 수 있습니다. 하나 이상의 프로세스가 둘 이상의 그룹에 사용될 수 있으므로, 예를 들어 도어 핸들 어셈블리를 만드는 라인은 도어 핸들을 앞뒤 도어로 통과시킵니다. 엔진과 같이 더 복잡한 그룹은 더 긴 컨베이어 경로를 사용하며 복잡한 배열에 배치하는 단일 단계보다 모든 부품을 수집하는 데 여러 단계가 필요할 수 있습니다. 따라서 CPU에서 다른 명령은 다른 수의 작업에 전용 인 CPU의 다른 부분을 완료하고 사용하기위한 클럭주기 (하지만 여러 유형의 명령의 일부로 사용될 수 있음).

클럭 속도 는 컨베이어의 속도 일 수 있습니다. 모든 틱에서 컨베이어는 다음 단계로 진행합니다. 컨베이어를 더 빨리 가동하면 더 많은 차량이 통과하지만 작업을 완료하는 것보다 더 빨리 수행 할 수는 없습니다 (CPU에서 한계는 트랜지스터의 전기적 특성입니다)

다이 크기 는 공장 (칩)의 크기입니다. 더 큰 것은 한 번에 더 많은 일을 할 수 있으므로 더 많은 일을 할 수 있습니다.

팹 크기 는 조립 로봇 / 사람 (트랜지스터)의 크기입니다. 크기가 작을수록 같은 공간에 더 잘 맞을 수 있습니다. 더 작은 트랜지스터는 더 빨리 작동하고 더 적은 전력을 사용하고 더 적은 열을 줄 수 있습니다.

TDP 는 최대 용량으로 실행할 때 공장에서 사용할 수있는 전력량입니다. CPU에서 이것은 CPU가 전체 사용량에서 얼마나 많은 전력을 사용할 것인지뿐만 아니라 얼마나 많은 열을 생성 할 것인지를 나타 내기 때문에 중요합니다. 이 단지에가는 일이 있음을 거친 표시를 제공 볼 수 있습니다 TDP 성능의 지표로 사용될 수 없습니다 효율이 다른 모든 변수에 의존하기 때문입니다. 그렇지 않으면 오늘날 PC가 수천 배나 더 많은 전력을 사용하지 않고 5 년 또는 10 년 전보다 수천 배나 더 빠를 수 있기 때문에 이것은 상식입니다.

조립 라인을 더 빨리 최적화하거나 만들 수없는 경우 간단히 다른 라인을 나란히 배치 할 수 있습니다. 코어 수와 같습니다 . 같은 방식으로 팩토리는 CPU의 동일한 액세스 도로 / 배달 베이 코어를 공유하여 메모리 등에 액세스 할 수 있습니다.

이 모든 것들이 측정 가능하지만 아키텍처를 이해하기 쉽지 않은 근본적인 요소가 남아 있습니다 . 내 자동차 공장은 쉽게 트럭을 만들 수 없으며 보트도 적습니다. 조립 라인은 한 가지로 설정되어 있으며 다른 것을 수행 할 수는 있지만 최적의 방법으로 부품을 한 라인에서 다른 라인으로 옮기면 많은 시간을 낭비하는 것을 의미합니다. 프로세서는 특정 작업을 위해 설계되었으며 PC의 기본 CPU는 일반화되었지만 멀티미디어 확장과 같은 매우 특수한 최적화 기능도 있습니다. 한 CPU는 2 단계로 명령을 수행 할 수 있으며 다른 CPU는 20 개의 기본 작업으로 분리해야합니다. 아키텍처는 성능을 결정하는 가장 중요한 요소가 될 수 있습니다

따라서 동일한 플랫폼에서 매우 유사한 CPU를 비교하는 것은 매우 어렵습니다. AMD FX와 Intel i7은 특정 클럭 또는 TDP에 대해 서로 다른 작업에서 더 좋습니다. Atom과 같은 모바일 PC 프로세서는 이미 비교하기 훨씬 어렵습니다. 휴대폰의 CPU는 데스크탑 프로세서와 함께 ARM 코어 텍스와 Qualcomm Snapdragon을 비교하기가 어렵습니다.

결론적으로, 이러한 통계 중 어느 것도 다른 유형의 프로세서의 성능을 비교할 수 없습니다. 유일한 방법은 관심이있는 특정 작업을 기준으로 벤치 마크를 수행하고 각 작업을 비교하여 비교하는 것입니다. (각 플랫폼이 특정 플랫폼에 매우 우수하다는 것을 명심하고 종종 명확한 '가장 빠른'것은 없습니다)


1

다른 사람들이 언급했듯이 MHz와 GHz는 CPU를 서로 비교하는 데 사용해서는 안됩니다. 동일한 아키텍처 또는 제품군의 프로세서를 비교하는 데 사용할 수 있습니다 (실제로 동일한 아키텍처를 공유하므로 i3 4000m을 i3 4100m GHz와 현명하게 비교할 수 있음). 최신 프로세서의 CPU 성능은 다이 크기, 아키텍처, 코어 수 및 주파수와 같은 요인의 평균입니다. togheter를 고려한 이러한 모든 요소를 ​​통해 od 성능 측면에서 CPU를 배치 할 수 있습니다. 그러나 데스크탑 및 모바일 프로세서는 직접 비교해서는 안됩니다.

그들은 많은 수준에서 다르기 때문에. 그들은 다른 아키텍처, 다른 명령어 세트를 가지고 있으며, 모바일 프로세서는 크기가 훨씬 작으며 다른 환경에서 작동해야합니다. 즉, 전력 공급이 제한적인 모바일 장치에 주로 사용되므로 전력 사용 및 작동 온도도 중요합니다. 또한 대부분의 고급 모바일 프로세서에서 GHz는 빈 값입니다. 스로틀 경향이 있기 때문에 (대부분의 경우) 오랫동안 잠재력을 최대한 활용할 수는 없습니다 (Nexsus 5는 훌륭한 예이며 벤치 마크에서도 스로틀 링하는 Snapdragon 800을 발견합니다). 과열로 인해 칩이 손상되는 것을 막기 위해 줄어 듭니다.

정말로 비교하고 싶다면 가장 신뢰할 수있는 방법은 linpack (일부 어리석은 멀티 플랫폼 벤치 마크와 비교)을 사용하는 것입니다. Linpack 여전히 Linpack 여전히 교육 목적보다는 호기심을위한 리소스로 사용해야합니다. 신뢰할 수 있다고해서 일반적으로 신뢰할 수있는 것은 아닙니다.

내 질문은 이것이 새로운 Samsung 가제트가 내 데스크탑보다 강력하다는 것을 의미합니까?

모바일 프로세서는 데스크톱 프로세서에 비해 여전히 매우 약하기 때문에 오랫동안 가능하지 않을 것입니다.


1

내 질문은 이것이 새로운 Samsung 가제트가 내 데스크탑보다 강력하다는 것을 의미합니까?

2.7GHz는 비 모바일 장치와 같은 종류의 GHz입니까 (확장 또는 비교 등)?

이것에 대한 답을 위해 나는 질문을 할 것이다.

2.7GHz의 Intel 듀얼 코어 CPU가 Intel 코어 I3 CPU (2 코어) 2.7GHz보다 강력합니까?

절대 아니야 ..... !!!

따라서 캐시, 크기, 속도, 열, 전력, 코어 등을 기준으로 Desktop CPU의 차이점이 많이 있습니다.

따라서 모바일 및 데스크탑 CPU도 다릅니다 ...

데스크톱 CPU는 모바일과 비교하여 다른 요구 사항을 고려하여 만들어졌습니다.


1

프로세서가 작동하면 열이 발생합니다. 많은 열. 모바일 장치는 컴퓨터보다 상당히 작기 때문에 실행중인 모바일 프로세서에서 발생하는 열이 증폭되어 구성 요소를 심각하게 손상 시키거나 심지어 녹일 수도 있습니다. 따라서 장치 개발자와 디자이너는 모바일 프로세서가 실행할 수있는 속도를 제한하거나 제한합니다. 즉, 프로세서가 뜨거워지면 속도가 제한되어 성능이 저하됩니다.

이러한 조절로 인해 많은 전화의 프로세서가 실제로 광고 속도보다 느리게 실행됩니다. 실제로, 모바일 프로세서의 광고 속도는 일반적으로 최대입니다. 이것을 광고 속도가 일반적으로 평균 실행 속도 인 대부분의 컴퓨터 프로세서와 비교하면 컴퓨터가 더 강력한 이유를 알 수 있습니다.

출처


0

모든 대답은 좋지만 질문에 대답하지 않았습니다! 왜 데스크탑 CPU 사이클이 모바일 CPU 사이클보다 더 강력한 것 같습니까? 대답은 : 데스크탑 CPU는 모바일 CPU보다 더 많은 트랜지스터를 사용합니다 Intel Core = 600000000 ~ 1200000000 Arm Base = 20000 ~ 40000

왜 ? 데스크탑 CPU는 모바일 CPU보다 많은 명령을 처리하기 때문에 더 많은 트랜지스터 = 더 많은 명령 = 더 많은 성능

ARM Cortex A7 (1.5GHz에서 4 코어) = 2,850 MIPS (초당 백만 명령) = 2850000000 명령

AMD E-350 (1.6GHz의 듀얼 코어) = 10,000 MIPS (초당 백만 명령) = 0000000000 명령

Tianhe-1A (2ghz에서 186,368 코어) = 2,670,000,000 MIPS = 2670000000000000

추가 도움말을 보려면주기 당 명령 또는 CPI를 계산할 수 있습니다. http://meseec.ce.rit.edu/eecc550-winter2011/550-12-6-2011.pdf

그리고 다음 중요한 사항 : SnapDragon 801 Max frequence와 같은 모바일 CPU는 최대 2.2 GHZ입니다. 이는 2.2 GHZ에서 안정적이지 않은 주파수를 의미하며 시작되었습니다 (500 mhz ~ 2.2 GHz) CPU 히트를 결정했습니다.

당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.