Remarque : cette réponse est rédigée en partant du principe que les processeurs comparés sont des SoC Intel, AMD et ARM disponibles dans le commerce entre 2006 et 2015 environ. Tout ensemble de mesures de comparaison sera invalide si le champ d'application est suffisamment large ; je voulais fournir une réponse très spécifique et "tangible" ici tout en couvrant également les deux types de processeurs les plus utilisés, j'ai donc fait un tas d'hypothèses qui peuvent ne pas être valables dans le cas absolument général de la conception de CPU. Si vous avez des remarques à faire, gardez cela à l'esprit avant de les partager. Merci !
Mettons les choses au clair : MHz / GHz et le nombre de cœurs sont plus du tout un indicateur fiable de la performance relative de deux processeurs arbitraires.
Ces chiffres étaient au mieux douteux, même dans le passé, mais maintenant que nous avons des appareils mobiles, ce sont des indicateurs absolument terribles. Je vais expliquer où ils puede sera utilisé plus tard dans ma réponse, mais pour l'instant, parlons d'autres facteurs.
Aujourd'hui, les meilleurs chiffres à prendre en compte pour comparer les processeurs sont les suivants Puissance de la conception thermique (TDP), et Taille de fabrication de la caractéristique ou "fab size" (en nanomètres). nm ).
En gros, plus la puissance de conception thermique augmente, plus l'"échelle" du processeur augmente. Pensez à l'"échelle" entre un vélo, une voiture, un camion, un train et un avion cargo C-17. Un TDP plus élevé signifie une plus grande échelle. Le MHz peut ou ne peut pas sont plus élevés, mais d'autres facteurs comme la complexité de la microarchitecture, le nombre de cœurs, les performances du prédicteur de branchement, la quantité de cache, le nombre de pipelines d'exécution, etc. ont tendance à être plus élevés sur les processeurs de grande taille.
Maintenant, comme la taille de la fabrique diminue le "rendement" du processeur augmente. Ainsi, si nous supposons deux processeurs conçus exactement de la même manière, à l'exception de l'un d'entre eux qui est réduit à 14 nm alors que l'autre est à 28 nm, le processeur de 14 nm sera capable de :
- Exécuter au moins aussi rapide que l'unité centrale de taille supérieure ;
- Faites-le en utilisant moins de puissance ;
- Faites-le en dissipant moins de chaleur ;
- Faites-le en utilisant un volume plus petit en termes de taille physique de la puce.
En général, lorsque des sociétés comme Intel et les fabricants de puces ARM (Samsung, Qualcomm, etc.) réduisent la taille de leur usine, ils ont également tendance à augmenter un peu les performances. Cela limite la quantité exacte d'efficacité énergétique qu'ils peuvent obtenir, mais tout le monde aime que son matériel fonctionne plus vite, alors ils conçoivent leurs puces de manière "équilibrée", de sorte que vous obteniez un peu de des gains d'efficacité énergétique, et un peu de gains de performance. À l'autre extrême, ils pourraient garder le processeur exactement aussi gourmands en énergie que la génération précédente, mais augmentent les performances. beaucoup ; ou, ils pourraient garder le processeur exactement à la même vitesse que la génération précédente, mais réduisent la consommation d'énergie de beaucoup .
Le point principal à prendre en compte est que la génération actuelle de processeurs pour tablettes et smartphones a un TDP d'environ 2 à 4 watts et une taille de fabrication de 28 nm. A bas de gamme de 2012 a un TDP d'au moins 45 watts et une taille de fabrication de 22 nm. Même si le système sur puce (SoC) de la tablette était connecté à une source d'alimentation secteur afin qu'il n'ait pas à se soucier de la consommation d'énergie (pour économiser la batterie), un SoC de tablette à quatre cœurs perdrait complètement tous les repères de CPU au profit d'un processeur bas de gamme "Core i3" de 2012 à deux cœurs fonctionnant à une fréquence peut-être inférieure à GHz.
Les raisons :
- Les puces Core i3/i5/i7 sont BEAUCOUP plus grande (en termes de nombre de transistors, de surface physique de la puce, de consommation d'énergie, etc.) qu'une puce de tablette ;
- Les puces qui entrent dans les ordinateurs de bureau se soucient BEAUCOUP moins sur les économies d'énergie. Les logiciels, le matériel et les microprogrammes se combinent pour sévèrement réduire les performances des SoC mobiles afin de vous offrir une longue durée de vie de la batterie. Sur les ordinateurs de bureau, ces fonctions ne sont implémentées que lorsqu'elles n'ont pas d'impact significatif sur les performances de pointe, et lorsqu'une application demande des performances de pointe, elles peuvent être fournies de manière cohérente. Sur un processeur mobile, ils mettent souvent en œuvre de nombreux petits "trucs" pour faire tomber des images ici et là, etc. (dans les jeux, par exemple), qui sont généralement imperceptibles à l'œil nu mais permettent d'économiser de la batterie.
Je viens de penser à une analogie intéressante : on pourrait comparer les "MHz" d'un processeur au compteur de tours/minute du moteur à combustion interne d'un véhicule. Si je fais tourner le moteur de ma moto à 6000 tr/min, cela signifie-t-il qu'il peut tirer plus de charge que le moteur 16 cylindres d'un train à 1000 tr/min ? Non, bien sûr que non. Un moteur d'entraînement a une puissance d'environ 2000 à 4000 chevaux ( exemple ici ), tandis qu'un moteur de moto a une puissance d'environ 100 à 200 chevaux ( exemple ici du moteur de moto le plus puissant jamais dépassant de peu les 200 ch).
Le TDP est plus proche de la puissance en chevaux que du MHz, mais pas exactement.
Un contre-exemple est la comparaison d'un processeur Intel Core i5 "Haswell" (4e génération) de 2014 avec un processeur AMD haut de gamme. Les performances de ces deux processeurs seront proches, mais le processeur Intel consommera 50 % d'énergie en moins ! En effet, un Core i5 de 55 watts peut souvent surpasser un processeur AMD "Piledriver" de 105 watts. La raison principale en est qu'Intel dispose d'une microarchitecture beaucoup plus avancée qui a distancé AMD en termes de performances depuis le lancement de la marque "Core". Intel a également fait progresser la taille de ses fabriques beaucoup plus rapidement qu'AMD, laissant AMD dans la poussière.
Les processeurs pour ordinateurs de bureau/portables sont assez similaires en termes de performances, jusqu'à ce que l'on arrive aux minuscules tablettes Intel, dont les performances sont similaires à celles des SoC mobiles ARM en raison des contraintes de puissance. Mais tant que les processeurs pour ordinateurs de bureau et pour ordinateurs portables "complets" continueront à innover d'année en année, ce qui semble probable, les processeurs pour tablettes ne les dépasseront pas.
Je conclurai en disant que les MHz et le nombre de cœurs ne sont pas complètement des métriques inutiles. Vous pouvez utiliser ces mesures lorsque vous comparez des processeurs qui.. :
- Sont dans le même segment de marché (smartphone/tablette/ordinateur portable/ordinateur de bureau) ;
- sont dans le même CPU génération (c'est-à-dire que les chiffres ne sont significatifs que si les processeurs sont basés sur la même architecture, ce qui signifie généralement qu'ils sont sortis à peu près en même temps) ;
- Ils ont la même taille de fabrication et un TDP similaire ou identique ;
- Si l'on compare toutes leurs spécifications, elles diffèrent principalement ou uniquement par le MHz (vitesse d'horloge) ou le nombre de cœurs.
Si ces affirmations sont vraies pour deux processeurs (par exemple, l'Intel Xeon E3-1270v3 par rapport à l'Intel Xeon E3-1275v3), alors la comparaison entre les deux processeurs se fait simplement en fonction du nombre de MHz et/ou du nombre de cœurs. puede vous donne un indice de la différence de performance, mais la différence sera beaucoup plus faible que ce à quoi vous vous attendez pour la plupart des charges de travail.
Voici un petit tableau que j'ai créé dans Excel pour démontrer l'importance relative de certaines des spécifications courantes des processeurs (remarque : "MHz" signifie en fait "vitesse d'horloge", mais j'étais pressé ; "ISA" signifie "Instruction Set Architecture", c'est-à-dire la conception même du processeur).
Note : Ces chiffres sont des approximations basées sur mon expérience et non sur des recherches scientifiques.
![Ballpark figures for CPU specs' relative importance]()
