Одни различия между хорошими и плохими смартфонами заметны сразу — например, невысокая яркость, тусклые цвета и "лесенка" на мелком шрифте выдают низкокачественный экран, а неустранимый "декор" из отпечатков пальцев на корпусе — дешевый пластик. С тем, что внутри, сложнее. Среди электронных компонентов смартфона много незаменимых, но главный, пожалуй, один — система-на-чипе. Она же "процессор" или просто "чип".

К такому сравнению будут претензии и у компьютерщиков, и у биологов, но точнее вряд ли скажешь — по функциям процессор в смартфоне аналогичен мозгу. Как состояние и "прокачанность" мозга определяют возможности его носителя, так "мозг" смартфона диктует, что устройству по зубам, а что — нет. Получится ли четким и контрастным видео, на котором ваш ребенок делает первые шаги, можно ли будет с комфортом поиграть в новую игру, как быстро во время игры разрядится батарея и надежно ли защищена от посторонних информация на устройстве — все это и многое другое определяет процессор.

Наша жизнь и возможности все сильнее зависят от мобильных устройств, а их возможности, в свою очередь — от системы-на-чипе. Эта статья должна помочь разобраться, как устроен современный мобильный процессор и какие компоненты играют в нем главную роль. А в качестве примера возьмем чип, используемый в популярных на рынке флагманских смартфонах — устройствах Samsung линеек Galaxy S20 и Galaxy Note20 — Samsung Exynos 990.

Собственно, процессор

Главное в мобильном процессоре (по крайней мере, пока) — это… процессор. То есть тот компонент системы-на-чипе, который аналогичен центральному процессору в ноутбуке или настольном ПК и отвечает за любые неспециализированные вычисления. Погасить экран по нажатию боковой кнопки, запустить программу, сделать фото, отправить сообщение — чтобы это произошло, разные элементы смартфона должны обменяться сигналами и данными. Координирует этот процесс операционная система, а процессор выступает "двигателем", выполняющим все необходимые вычисления.

Десять лет назад в первом смартфоне Samsung Galaxy S со всем справлялся простой чип с одним единственным вычислительным ядром. Потом стало ясно, что ядер должно быть несколько, чтобы смартфон мог, когда не требуется максимальная производительность, работать вполсилы, экономя заряд батареи, но при необходимости разгонялся на полную, не допуская задержек и подвисаний.

В дальнейшем идею развили — появились разные ядра для разных задач, а внутри процессора их стали объединять в группы (кластеры) для максимально эффективного распределения нагрузки. В чем-то процессор стал еще больше походить на мозг, в котором разные отделы, а внутри них — зоны и структуры, обладают каждая своей специализацией. Одни обрабатывают сенсорную информацию, другие — управляют поведением, третьи — следят, чтобы легкие продолжали дышать, а сердце — биться.