Нормальная температура процессора. Год горячих флагманов. Как Qualcomm испортила смартфоны LG, HTC и Sony Подключение к глобальной сети
В течение нескольких месяцев, ходили слухи о том, что Qualcomm Snapdragon 810 SoC сильно греется, и это связано с решением Samsung использовать свою собственную технологию 14нм в Samsung Galaxy S6. Другие источники указывают, что это заводской брак. Samsung нужно было комплектовать свой планшет после того, как Apple решила вернуть производство назад к TSMC для А9, и компания смогла использовать собственные 14нм, которые были на подходе. Так почему бы и нет? Новое исследование вернуло проблему нагрева и продемонстрировала, что у Qualcomm 810 действительно проблемы с температурой, которых не было в предыдущих устройствах.
Ars Technica протестировала Snapdragon 810 (в LG G Flex 2 и HTC M9)? и сравнила его с другими устройствами, использующими Snapdragon 801 и кремний 805. Это были чипы на более зрелых 28нм, с более низким пиком теоретической производительности, согласно стресс-тесту на Geekbench. Этот тест недавно был пересмотрен для более аккуратного соответствия сценариям реального мира, этот тест теперь не просто выжимает из каждого ядра максимальную нагрузку, и умывает руки.
Результаты для Qualcomm’s 810 не очень утешительны. В сравнении с Exynos 7420, 14нм чипом, который используется в Samsung Galaxy S6, он просто ужасен:
Оба чипа тормозили (да и вообще, как и все чипы, которые тестировали Ars), но Snapdragon 810 тормозил в разы сильней. Пропущенные тире в обеих линиях означают время, когда оба ядра переключались на свои "меньшие" ядра. таким образом, Snapdragon 810 кратковременно увеличил тактовую частоту, но каждый раз, когда задействовались большие ядра, чип приходилось выключать, чтобы избежать перегрева.
Итак, есть ли у Snapdragon 810 проблемы с перегревом? Так как чип тормозит сильней, чем его предшественники, и эти тормоза негативно сказываются на общей деятельности устройства, то ответ, определенно, да. Но это еще не конец.
Что посеешь, то и пожнешь.
Никто не утверждает, что Galaxy S6 выходит победителем из состязания с Qualcomm в сравнении выше, как и предыдущие 28нм чипы. Справедливо, однако, отметить, что часть причины, по которой эти проблемы существуют, это желание производителей сильно снизить вес и толщину своих устройств. Первый телефон Samsung Galaxy S был около 9.9мм, и 14 мм, в зависимости от разновидности, которую вы приобрели. В нем использовался одноядерный процессор Cortex-A8, построенный на 45нм узле, с тактовой частотой 1ГГц. Современный Samsung Galaxy S6 использует восьмиядерный процессор Cortex-A57/53, и несмотря на изменения в тесте Geekbench, чип не выдает 2.1ГГц даже близко. Вместо этого, чип едва достигает 1.6ГГц.
Эта проблема не уникальна на рынке телефонов и планшетов. Core M от Intel переживает те же проблемы в некоторых конфигурациях и по тем же причинам. Производители создают девайсы, которые не отвечают своим заявленным характеристикам в полной мере. В какой-то степени, это делают намеренно. Intel сказали нам, что когда они спроектировали Core M, он дал производителю большую гибкость в выборе собственной термальной операционной рентабельности и тактовой оболочки. Но когда дело доходит до продажи устройств, у которых нет достаточного уровня охлаждения, чтобы добиться уровня хотя бы своих предшественников, возникает эта проблема.
Суть такова: закон Мура больше не работает, как для любого устройства ARM или x86. Настойчивое стремление уменьшать толщину и вес, одновременное увеличение количества ядер означает, что у производителей не осталось пространства для маневров. Справедливости ради, стоит отметить, что чип Qualcomm обладает невыгодными энергетическими характеристиками, но часть вины в конечном результате этого факта (неопытность пользователей) лежит на плечах компаний, вроде HTC и LG, которые решили создавать быстро греющиеся чипы, неспособные адекватно следить за охлаждением, вместо того, чтобы рискнуть, добавив миллиметр толщины для лучшей системы охлаждения.
Пришло время отпустить фантазию о том, что однажды Apple или Samsung построит смартфон настолько тонкий, что он будет двумерным, и вернуться в то время, когда устройства были достаточно прочными, что не нуждались в громоздких корпусах, которые все равно не спасут их при падении. Учитывая, что таким образом улучшается и охлаждение, и мы можем получить лучшую производительность в длительной перспективе, никакого подвоха нет.
Пару недель назад компания Qualcomm подтвердила, что в планы Microsoft входит выпуск нескольких смартфонов на базе новейшего процессора Snapdragon 810. Ходили слухи, что специалисты Qualcomm столкнулись с перегревом этих чипсетов, и по этой причине компания Samsung якобы отказалась устанавливать их в свой следующий флагманский смартфон Galaxy S6.
Однако на Snapdragon 810 уже работает несколько устройств, и проблем, связанных с перегревом, у них нет. Редакторы сайта STJS Gadgets Portal провели тестирование этого процессора и посмотрели, как сильно он нагревается в сравнении со Snapdragon 801. Они выполнили несколько тестов, сначала запустив на двух устройствах с разными процессорами требовательную игру Asphalt 8, а затем запись видео с разрешением 4K.
Начальная температура обоих процессоров была комнатной и составляла 25 градусов. В первом тесте процессор Snapdragon 801 постепенно нагрелся до 45 градусов, а максимальная температура Snapdragon 810 была чуть ниже - 40 градусов. Во втором тесте Snapdragon 801 нагрелся до 43 градусов, а Snapdragon 810 всего до 35.
Это означает, что проблем с перегревом у Snapdragon 810 нет или во всяком случае гораздо меньше, чем у Snapdragon 801. При этом у него гораздо выше производительность, а потребление энергии ниже.
В этом году компания Qualcomm спутала карты многим производителям мобильных устройств. Ее флагманский чипсет Snapdragon 810 в прямом смысле испортил топовые смартфоны LG, Sony и HTC, вынудив вендоров искать спасение в других чипах.
Флагманский Snapdragon — во флагманских смартфонах
Так сложилось, что последние несколько лет именно Qualcomm выпускала «эталонные» процессоры для флагманских смартфонов и планшетов. Вспоминаем:
Конец 2012 — начало 2013 года. Snapdragon S4 Pro появился в LG Optimus G, LG/Google Nexus 4, Xperia Z, Xiaomi Mi2.
2013 год, первая половина. Snapdragon 600 — в Samsung Galaxy S4 (LTE ), HTC One (M8), LG Optimus G Pro, Xiaomi Mi2 S, планшете Nexus 7
2013 год, вторая половина. Snapdragon 800 — в Samsung Galaxy Note 3 (LTE ), Xiaomi Mi3, Sony Xperia Z1, LG G2, LG/Google Nexus 5.
2014 год, первая половина. Snapdragon 801 — в Samsung Galaxy S5 (LTE ), HTC One (M9), Sony Xperia Z2 (а позже и Z3), LG G3, Xiaomi MI4.
2014 год, вторая половина. Snapdragon 805 — в Samsung Galaxy Note 4 (LTE ), LG G3 Cat. 6, Motorola/Google Nexus 6.
А потому, когда в апреле 2014 года Qualcomm анонсировала мощнейший 64-битный чип Snapdragon 810 с графическим ускорителем на 30% быстрее и на 20% экономичнее предшественника, все поняли, какая начинка будет у флагманов 2015 года.
Тревожный звоночек
Компания LG одной из первых отрапортовала о выходе смартфона со Snapdragon 810 внутри — им стал . Новинка была представлена в самом начале 2015 года на выставке CES .
Фото: Cnet
Первые обозреватели сразу же обратили внимание на серьезную проблему — перегрев LG G Flex 2 с последующим снижением производительности из-за «троттлинга ».
Как только процессор разогревается до высоких температур, включается «троттлинг » (англ . throttling) — механизм пропуска части машинных тактов с целью синхронизации работы различных компонентов или их защиты, в том числе процессора, от термического повреждения при перегреве.
В случае со Snapdragon 810 троттлинг значительно понижал производительность устройства уже через несколько минут после его активного использования. И процессор при длительной загрузке становился медленнее прошлогоднего Snapdragon 805 и даже 801.
Таким образом, поиграть в «тяжелые» игры на LG G Flex 2 было проблематично — спустя десяток минут у вас в руках был жаркий, местами «лагающий » гаджет.
Надо бежать
И LG, и HTC признали, что погорячились с выпуском смартфонов на Snapdragon 810, пусть и не открытым текстом.
«Основной» флагман LG — G4 — неожиданно получил более слабый шестиядерный чип Snapdragon 808, и не зря.
Другие производители также не хотят в очередной раз наступать на грабли Qualcomm .
Китайская компания Xiaomi , входящая в Топ-5 производителей смартфонов, в следующем году может представить свой собственный процессор , разработанный совместно с Leadcore . Это позволит не только уйти от зависимости от Qualcomm , но и сократить себестоимость и без того дешевых мобильных устройств.
А несколько дней назад выяснилось , что свой мощный и энергоэффективный мобильный чип — NUCLUN 2 — разрабатывает компания LG. И вполне вероятно, что именно он, а не процессор Qualcomm станет «сердцем» LG G5 в следующем году.
Даже несмотря на выход неудачного Snapdragon 810, Qualcomm еще не растеряла весь запас доверия у производителей мобильных устройств. Но если нечто подобное случится со Snapdragon 820, выход которого запланирован на 2016 год, американской компании придется несладко. Конкуренты становятся сильнее, и права на ошибку больше нет.
Сдерживающими факторами в развитии портативной электроники уже лет 20 являются энергопотребление и тепловыделение компонентов. Разработчики стараются обеспечить высокий уровень быстродействия, вписываясь в допустимые пределы потребления и нагрева чипов, но не всегда это удается на все 100%. Не желая жертвовать производительностью, чипсеты смартфонов оснащают различными системами динамической регулировки частоты, но они не всегда помогают.
Порой вычислительные компоненты достигают очень высоких температур, разогревают корпус устройства и не дают нормально пользоваться аппаратом. Причин, почему так происходит, может быть несколько, а сочетание нескольких из них одновременно могут сделать комфортное использование смартфона невозможным в принципе. Основные причины, почему температуры выходят из-под контроля, перечислим ниже.
Одной из главных причин превышения температур становятся изначально неудачные чипсеты. Перегрев ядер, ускорителя или радиомодуля происходит от того, что на начальном этапе проектирования инженеры могут допустить недочеты или выбрать не самые оптимальные компоненты. Чаще всего такое случается, когда производитель чипсета хочет «выжать все соки» из доступных компонентов, но не имеет времени на качественную отладку железа.
В 2014 году MediaTek со своим чипом MT6595 подставили под удар репутацию Qualcomm. Китайский чип оказался самым мощным, рекорд тогда поставил Meizu MX4 с MT6595 внутри. В итоге конкурирующий чипсет Snapdragon 810 был выпущен в спешке, и оказался подверженным перегреву. Меньше склонен к превышению температур его «младший брат» Snapdragon 808, но этот грех замечен и за ним.
У MediaTek подвержены чрезмерному нагреву топовые чипсеты. В некоторых аппаратах перегревался Helio X10, почти везде растут под нагрузкой температуры Helio X20 и X25. Иногда склонны к перегреву с троттлингом и топовые Kirin от Huawei (как модель 960 в Mate 9), но там обновления прошивки обычно устраняют проблему.
2. Недоработки конструкции
Помимо самого чипсета, имеет значение и особенности его монтажа. Если инженеры позаботились, чтобы чип контактировал с металлическими частями корпуса (крышкой или рамой) напрямую, или посредством тепловых трубок – тепло своевременно отводится от него. А вот когда SoC упрятана поглубже, окружена воздухом со всех сторон (кроме платы) – перегреваться может любой чип.
Тепловая трубка в Samsung Galaxy S7 Edge
Перегреву из-за несовершенной конструкции смартфона больше характерных для недорогих устройств. Иногда выдавать чрезмерные температуры могут даже теоретически холодные процессоры, созданные по тонкому техпроцессу.
3. Использование смартфона в процессе зарядки
В ходе пополнения заряда современные смартфоны могут пропускать через себя 10 ватт энергии (5В/2А). Из-за больших токов и повышения сопротивления, часть энергии уходит в тепло на силовых цепях и в батарее. Если это тепло не успевает рассеиваться в воздухе – случается перегрев. Например, Xiaomi Redmi Note 3 Pro с Snapdragon 650 внутри сам по себе не очень склонен к перегреву, но если смотреть Youtube на зарядке или играть, его температуры существенно повышаются.
Во избежание критического перегрева производители иногда используют различные «костыли». Например, технология QuickCharge 2.0 не позволяет заряжать аккумулятор токами полной силы, если аппаратом в это время пользуются.
4. Воздействие окружающей среды
Высокая температура воздуха (больше 30 градусов) тоже может стать причиной перегрева смартфона. Если использовать аппарат в условиях жары, его железо может не успевать охлаждаться, в итоге запускаются процессы агрессивного снижения температур (троттлинг) и производительность девайса снижается. Если аппарат просто долго лежал под прямыми солнечными лучами – он может перегреться, даже если погода относительно комфортная, а температура воздуха близка к комнатной.
5. Чрезмерная программная активность
Причиной перегрева нередко становятся программы, которые проявляют повышенную активность в режиме ожидания. Для поддержания температур в норме, ОС смартфонов содержат механизмы динамической регулировки процессорной активности. Если они работают исправно, устройство поддерживает в активном состоянии минимально достаточное количество ядер, на как можно низкой частоте.
Механизм Doze в составе «чистых» сборок Android или его альтернативы в сторонних модификациях (вроде MIUI, Flyme и т.д.) минимизируют любую активность софта при бездействии смартфона. Однако если установленный софт недостаточно оптимизирован, перегружен различными модулями автозапуска по событиям (например, постоянно ищет спутники или регулярно показывает рекламные уведомления, синхронизируется с облачными сервисами и т.д.) – смартфон не может нормально «спать». В итоге не только чипсет не успевает охлаждаться, но и заряд батареи тает на глазах даже в режиме ожидания.
6. Плохое качество связи и/или чрезмерная активность сетевых модулей
Мощность, выдаваемая передатчиками Wi-Fi, навигатора, сотового модема, напрямую зависит от уровня сигнала. Чем хуже сигнал базовой станции или роутера, спутников GPS – тем больше энергии уходит на питание коммуникационных модулей, и тем большая ее часть переходит в тепло. Так как в современных смартфонах контроллеры интерфейсов связи являются частью чипсета – в таких условиях он нагревается в первую очередь.
Определить, что причиной высоких температур стало именно плохое качество связи, можно по индикаторам сети оператора и Wi-Fi. Если они показывают низкий уровень сигнала, то именно из-за чрезмерной активности модема возникает избыточный нагрев SoC.
7. Физические дефекты смартфона
Иногда причиной роста температур становятся дефекты девайса. Если антенна повреждена или отошла – это приводит к ухудшению приема радиосигнала (и перегреву – см. предыдущий пункт). Подобный эффект также вызывает окисление контактов от влаги. В месте повышенного сопротивления энергия уходит в тепло, возникают перегрев платы и аккумулятора, а от них и остального железа. Неисправности аккумулятора и/или цепей зарядки также приводят к тепловым потерям энергии и повышению температуры смартфона.
Как избежать перегрева
Для того, чтобы смартфон не перегревался, стоит соблюдать несколько рекомендаций.
- Не держите смартфон под прямыми солнечными лучами, особенно летом.
- По возможности не нагружайте сильно устройство, когда оно заряжается.
- Не одевайте плотные чехлы на смартфон, если его чипсет склонен к повышению температур.
- Следите за установленным софтом, ограничивайте активность чрезмерно назойливых программ.
- Не пользуйтесь блоками питания и USB-кабелями плохого качества.
Если же аппарат перегревается при нормальной эксплуатации и избежать повышенных температур никак не удается, следует обратиться в СЦ. Ведь неадекватный перегрев в таких условиях является гарантийным случаем.
Также вам понравятся:
Как правильно фотографировать на iPhone (руководство от Apple)
