Основной процессорной архитектурой для смартфонов является ARM, созданная и поддерживаемая одноименной компанией. Большинство чипсетов для мобильных устройств создаются на базе ее разработок, однако подход отличается. Некоторые компании лицензируют готовые решения, а некоторые создают свои на их основе. Поэтому на рынке сложилось противостояние базовых и кастомных микроархитектур центральных и графических процессоров.

Базовые решения, созданные ARM, это процессорные ядра и графические Mali. Их использует большинство чипмейкеров: MediaTek, Samsung, Spreadtrum, Nvidia. А вот компания Qualcomm идет своим путем. Кастомные ядра Kryo применяются в топовых ее чипсетах, а графикой Adreno собственной разработки оснащаются все чипы Snapdragon.

В связи с разными архитектурами возникает вопрос: а что лучше – Adreno или Mali? Ответить на этот вопрос однозначно, как и решить, чьи графические чипы, Nvidia или AMD (к слову, именно последней принадлежало подразделение Adreno, до выкупа Qualcomm в 2009 году), лучше для настольного ПК. Дело в том, что все зависит от ситуации и конкретных задач, в которых превосходство может оказаться как на одной, так и другой стороне. Однако мы попробуем взвесить все плюсы и минусы Adreno и Mali, чтобы решить, что же все-таки лучше по их совокупности.

Плюсы и минусы Adreno

Плюсы:

• Высокая производительность. Теоретическое максимальное быстродействие графики Adreno выше, чем у Mali, установленной в чипсеты аналогичного класса. Так, в Snapdragon 625 вычислительная мощность Adreno 506 составляет около 130 ГФЛОПС (миллиардов вычислений с плавающей запятой за секунду), а в его сопернике MTK Helio P10 с ГП Mali T860 Mp2 – 47 ГФЛОПС.
• Поддержка более новых API. Чипы Adreno актуального поколения имеют больший набор API (программных инструментов для разработки), а их версии новее. Так, Adreno серии 500, вышедшие больше года назад, поддерживают Vulkan, OpenCL 2.0, DirectX12, Open GL ES 3.2. А вот у Mali поддержки DirectX12 еще нет, а OpenCL появилась лишь в серии G 2016, вышедшей в конце 2017.
• Меньшая склонность к перегреву. Графические процессоры Adreno в среднем меньше склонны перегреваться, чем Mali. В арсенале Qualcomm было несколько процессоров, склонных входить в троттлинг, но это были самые мощные чипсеты, у которых и ядра ЦП отличались горячим нравом. Да и в режиме сниженной производительности они не особо отставали (если вообще отставали) от конкурентов.

Минусы:

• Дороговизна. Разработка собственной графики обходится Qualcomm дороже, чем платят за лицензирование ARM Mali конкуренты. Поэтому чипсеты американской компании дороже, чем у тех же MTK.
• Худшая оптимизация софта. Около 20 % всех продаваемых смартфонов в мире – это Samsung, использующие графику Mali. Huawei в своих Kirin тоже внедряют стоковые ГП от ARM. Также от использования чьей-либо, кроме ARM графики, отказались и MediaTek. Как итог, доля Mali на рынке больше, и разработчики игр оптимизируют их, в первую очередь, для Mali. В итоге, при меньшем количестве GFLOPS, реально Mali в чипах бюджетного и среднего уровня не сильно уступают Adreno в играх.
• Меньший Fillrate в рендеринге. У чипов Adreno домен текстурирования (отвественный за формирование итогового изображения) относительно слабый. Адрено 530 способен отрендерить около 600 млн треугольников (из которых формируется 3D-картинка) за секунду, Mali G71 – 850 млн.

Плюсы и минусы Mali

Плюсы:

• Распространенность. Так как графика Mali является «эталонной» для чипсетов смартфонов, то и игры под нее оптимизируют лучше, чем под Адрено.
• Низкая цена. Лицензия на выпуск чипсетов с Mali стоит относительно дешево. Поэтому даже небольшие компании, без миллиардных вложений, могут заняться выпуском чипов с Мали, тем самым подстегивая конкуренцию и стимулируя компанию ARM на разработки новых решений. Да и для пользователей графика Mali обходится в итоге дешевле.
• Высокие тактовые частоты. Графические процессоры Mali работают на частотах до 1 ГГц, в то время как максимальная частота у соперника – 650 МГц, в модели Adreno 530. За счет частоты на чипах Mali будут лучше идти игры, которые хуже поддерживают многопоточную обработку 3D.
• Мощный домен рендеринга. Топовый ГП Mali G71 способен отрендерить до 850 млн треугольников в секунду, или 27 млрд отдельных пикселей (Adreno 530 – всего 8 млрд). Как итог, он лучше подходит для отрисовки графики с HD-текстурами в высоком разрешении.

Минусы:

• Меньше шейдерных ядер. В графических процессорах Mali шейдерных ядер меньше, чем у конкурента. У Mali и меньшая максимальная производительность в ГФЛОПС, и худшая приспособленность к играм, умеющим эффективно распараллеливать нагрузку на ГП.
• Ограниченные конфигурации. Сами по себе, графические процессоры Mali не особо уступают Adreno (что доказывает Samsung Galaxy S7 с Mali T880 MP12). Однако на практике производители используют готовые решения попроще, с небольшим числом вычислительных кластеров. Например, Mali T720 может содержать до 8 блоков, но наиболее распространен Mali T720 MP2, с всего двумя кластерами.
• Склонность к перегреву. За счет высоких тактовых частот решения Mali являются более универсальными, но побочным эффектом становится нагрев. Именно он, в том числе, мешает встраивать большое число вычислительных кластеров графики в чипсет.

Итоги

Чтобы решить, что лучше, Mali или Adreno, сведем все важные параметры в одну табличку, и подсчитаем, у какого из ГП больше преимуществ.

Как показывает сравнение, на стороне Adreno – более мощные вычислительные блоки, лучше поддержка новых технологий, меньше проблем с нагревом. А вот Mali берет доступностью, мощным доменом рендеринга, тактовой частотой и популярностью, благодаря которой оптимизация софта идет, в первую очередь, под эти ГП. Однако это теория.

В реальности, в бюджетном и начально-среднем уровне предпочтительнее смотрятся Mali, а вот твердый средний класс (как Qualcomm Snapdragon 65x и выше) и флагманы – это удел Adreno. И ничего удивительного в этом нет, ведь графику сейчас сложно рассматривать в отрыве от чипсета, неотъемлемой частью которого она является. Поэтому в целом на рынке SoC наблюдается такая же расстановка сил.

Возможно вам будет интересно:

• Процессоры MediaTek: модельный ряд для смартфонов на начало 2017 года
• Процессоры Qualcomm Snapdragon: модельный ряд на начало 2017 года
• Snapdragon 625 против Helio x20: сравнение эталонных среднебюджетных чипсетов
• Что такое архитектура процессора, какая бывает и используется в смартфонах
• Какой процессор в смартфонах лучше: от Qualcomm или MediaTek?

Также вам понравятся:

Как работает датчик приближения в смартфоне Смартфоны с двойной камерой, достойные внимания (конец 2016 — начало 2017 гг.) Какой аккумулятор лучше для смартфона, его виды и перспективы суперконденсаторов Процессоры Qualcomm Snapdragon: модельный ряд на начало 2017 года Рейтинг бюджетных смартфонов с хорошей камерой на конец 2016 — начало 2017 гг Что такое архитектура процессора, какая бывает и используется в смартфонах