Сравнительное тестирование Intel Atom Z3745, Qualcomm Snapdragon 400, 600 и 800

Первый процессор семейства Atom компания Intel выпустила в 2008 году – это была модель N270 c одним физическим, но двумя виртуальными ядрами (частота 1,6 ГГц, техпроцесс 45 нм). Данный процессор даже не имел интегрированного графического ускорителя и контроллера оперативной памяти; оба этих компонента были частью чипсета Intel 945GSE.

Если тепловыделение процессора Intel Atom N270 составляло умеренные 2,5 Вт, то серверный мост 945GSE грелся уже на внушительные 6 Вт. А ведь был еще дополнительный южный мост ICH7-M с TDP 3,3 Вт (суммарно: 2,5 + 6 + 3,3 = 11,8 Вт!). Благо, тогда процессоры Atom использовались не в смартфонах и планшетах, а в нетбуках и неттопах со сравнительно просторным корпусом и активным охлаждением.

На протяжении последующих лет процессоры Intel Atom эволюционировали и улучшались: сначала контроллер ОЗУ и графическое ядро стало частью процессора (отказ от северного моста), а затем и вовсе появились однокристальные системы (отказ от южного моста). Новейшее на данный момент поколение процессоров Intel Atom носит название Bay Trail (Silvermont).

Intel vs. Qualcomm

Поначалу процессоры Intel Bay Trail применялись только в Windows8-планшетах. Но мало-помалу эти чипы распространились и на Android-планшеты, включая недорогие 7-дюймовые модели. Именно поэтому я решил провести тестирование производительности мощнейшего Intel Atom в сравнении с тремя ARM-процессорами Qualcomm: Snapdragon 400, 600 и 800. В тесте принимали участие[dlink href=”http://plazma.tv/asus/transformer-pad-4g-tf303cl-1d017a-blue/specefication/”] планшеты компании ASUS – Transformer Pad TF303CL[/dlink] и ASUS MeMO Pad 7 ME176CX (оба на процессоре Intel Atom Z3745, но с разным разрешением экрана), LG G Pad 10.1 V700 (Qualcomm MSM8226), ASUS Nexus 7 2013 (Qualcomm APQ8064-1AA) и смартфон LG G2 (Qualcomm MSM8974). Технические характеристики процессоров приводим в виде первой таблицы.

Однокристальная система	Intel Atom Z3745	Qualcomm Snapdragon 400 (MSM8226)	Qualcomm Snapdragon 600 (APQ8064-1AA)	Qualcomm Snapdragon 800 (MSM8974)
Архитектура	x86_64	ARMv7	ARMv7	ARMv7
Адресация памяти	64 бита	32 бита	32 бита	32 бита
Количество процессорных ядер	4	4	4	4
Название ядра	Bay Trail (Silvermont)	Cortex-A7	Krait 300	Krait 400
Тактовая частота	1,86 ГГц	1,2 ГГц	1,5 ГГц	2,3 ГГц
Графический ускоритель	Intel HD Graphics	Adreno 305	Adreno 320	Adreno 330
Количество и частота графических ядер	4 @ 311-896 МГц	6 @ 450 МГц	16 @ 400 МГц	32 @ 450-578 МГц
Техпроцесс	22 нм	28 нм	28 нм	28 нм

Тепловыделение процессора Intel Atom Z3745 не превышает 2 Вт, что сущий мизер, учитывая производительность на уровне офисных ноутбуков. Процессоры Intel Bay Trail (модели Celeron N2830/2930 и Pentium N3520/3530) сейчас широко применяются как в 11,6-дюймовых нетбуках, так и 15,6-дюймовых лэптопах. Для сравнения, тепловой пакет смартфонного Qualcomm Snapdragon 800 равен 3 Вт, а для планшетной версии допускается разгон до 4 Вт. Правда, графический ускоритель Snapdragon 800 существенно мощнее, чем Atom Z3745, да и произведен чип по сравнительно устаревшему техпроцессу (28 против 22 нм).

Де-юре Qualcomm APQ8064-1AA (процессор планшета ASUS Nexus 7 2013) относится к семейству Snapdragon S4 Pro, но де-факто ядра у него не устаревшие Krait 200 (3,3 DMIPS/МГц), а улучшенные Krait 300, как у Snapdragon 600. Производительность же чипов Qualcomm Snapdragon 400, 600 и 800 оценивается в 1,9, 3,4 и 3,4 DMIPS/МГц соответственно. Да, быстродействие у ядер Krait 300 и Krait 400 одинаковое, а отличает их техпроцесс – казалось бы одинаковый 28-нм, но в первом случае это LP (SiON-транзисторы), а во втором HPM (HKMG-транзисторы). Второй вариант более энергоэффективный: ниже напряжение питания процессорного ядра, что позволяет повысить тактовую частоту с 1,7 до 2,3 ГГц.

Тестирование

В качестве единого мерила процессорной мощности я выбрал Android-бенчмарк AnTuTu. Суммарный балл AnTuTu и подтесты процессора (одно- и многопоточность) и графического ускорителя представлены во второй таблице.

Модель процессора	Intel Atom Z3745 (1920×1200)	Intel Atom Z3745 (1280×800)	Qualcomm Snapdragon 400 (1280×800)	Qualcomm Snapdragon 600 (1920×1200)	Qualcomm Snapdragon 800 (1920×1080)
Суммарный балл AnTuTu	32 908	32 785	17 753	25 596	34 695
CPU (multi-thread)
ЦП (целое число)	3046	3020	1244	2148	2173
ЦП (плавающая запятая)	3696	3740	1594	2696	2424
CPU (single thread)
ЦП (целое число)	1176	1191	793	1315	1824
ЦП (плавающая запятая)	1744	1786	872	1542	2188
Графика
2D графика	1648	1505	1037	1628	1648
3D графика	6502	7372	3587	6697	12 222

Та же информация, но в виде диаграммы.

И наконец, скриншоты, подтверждающие данные.

Как показывают результаты тестирование, Intel Atom Z3745 опережает Snapdragon 600 и 800 с большим отрывом в многопоточности, но по неизвестным причинам проигрывает Snapdragon 800 в однопоточности. Есть предположение, что при загруженном только одном ядре Intel Atom работает на пониженной частоте, из-за чего и проигрывает высокочастотному Snapdragon 800 в однопоточности.

Но самое интересное то, что Atom Z3745 используется уже и в нижнем ценовом сегменте Android-планшетов, где компания Qualcomm представлена лишь вдвое более слабым Snapdragon 400 (низкая тактовая частота – не оправдание). Причем проигрывает Snapdragon 400 и в графических тестах: Adreno 305 не по силам тягаться с Intel HD Graphics (Bay Trail), мощность которого примерно равна Adreno 320.

Графика же Adreno 330 примерно вдвое быстрее, чем Intel HD Graphics и Adreno 320. Зато Snapdragon 400 потребляет значительно меньше электроэнергии, чем любой другой процессор, упомянутый в данной статье (заслуга ядра Cortex-A7). И если высокая процессорная мощь требуется далеко не всем пользователям смартфонов и планшетов, то от длительного времени работы без подзарядки вряд ли кто-то откажется.

Выводы

Первые прототипы Android-смартфонов Intel на х86-процессорах, помнится, вызывали смех и тоску одновременно: толстые, горячие, мало работающие от батареи и с плохой совместимостью с Android-приложениями, особенно трехмерными играми. Но общими усилиями Intel и Google удалось сделать невозможное – умерить горячий нрав процессоров Atom и оптимизировать операционную систему Android под х86-архитектуру.

Следующий 2015 год в IT-индустрии должен пройти под лозунгом «64-битные процессоры в каждый смартфон и планшет!». Полноценная поддержка 64-битности должна появиться в Android L. И компания Intel готова к новому тренду ничуть не хуже, а может и лучше, чем конкуренты – Qualcomm и MediaTek. Ведь не за горами выход процессоров Intel Core M, которые сделают доступной планшетам полноценную ПК-шную архитектуру Broadwell. А это примерно двукратный прирост быстродействия на мегагерц по сравнению с Bay Trail. Ох, заживем!

Обновлено 4.10.2014! Я дополнительно протестировал Android-планшеты ASUS Asus MeMO Pad FHD 10 ME302C и Lenovo Yoga Tablet 10 HD+, оба с FullHD-экраном. Первый оснащен процессором Intel Atom Z2560: архитектура Clover Trail, два физических, но четыре виртуальных ядра с частотой 1,6 ГГц, графика PowerVR SGX544MP2 (400 МГц). Второй основан на чипе Qualcomm MSM8228 (серия Snapdragon 400): четыре ядра Cortex-A7 с частотой 1,6 ГГц и графика Adreno 305. Ниже привожу скриншоты AnTuTu.