Geekовщина©№1 Что и для чего

Смотря на популярность моей первой статьи под названием "GFLOPS или по поводу производительности GPU" я решил создать целую колонку, название которой будет Geekовщина. Странное название для странной колонки. В ней я буду рассказывать про аппаратную и софтверную составляющую электронной техники. Кто заинтересован- под кат.

Первая статья моей колонки называется «Что и для чего». В данной статье я напишу, «что выполняет что» я наркоман. В общем, я хочу Вам рассказать для чего нужны такие аппаратные составляющие, как например CPU, GPU, RAM и т.п., а также что их контролирует. Надеюсь, данная статья заинтересует Вас! Чтож, начнём!

CPU: Самая важная схема, располагающаяся на системной плате смартфона. Думаю все знают для чего нужен CPU- для выполнения исполняемого кода. Процессор работает на основе потоков- через один поток обрабатывается один пакет кода. Соответственно, чем выше рабочая частота процессора, тем больше кода он способен обработать за один и тот-же временной период. Самое главное отличие мобильных процессоров от компьютерных- это архитектура. Разная архитектура для разного кода. Так например, одноядерный Pentium IV будет быстрее, чем четырехядерный Snapdragon 800. Различие в архитектуре- x86 и ARM. Но это не означает, что моб. процессор от Intel с архитектурой x86 будет быстрее, чем Pentium IV. Здесь также есть различие в кеш памяти и максимальной частоте RAM. Самый быстрый кеш- L1, вот что определяет производительность. В компьютерных чипах объем данного кеша значительно выше, чем у смартфонов. Также не стоит забывать про L2 и L3. Кстати, кеш представляет собой гораздо более быстрое, чем оперативная память хранилище, поэтому объем кеша очень ограничен. Сам CPU обрабатывает физику, декодирует видео и фото файлы, работает с архивами и т.п. То есть, чем быстрее CPU, тем быстрее Ваш смартфон будет обрабатывать тяжелое видео, ведь скорость работы с архивами зависит еще и от скорости ROM(Storage)

GPU: Графический обработчик. Важная часть мобильных(в том числе ноутбуки) SoC.

Граф. обработчик, граф. ускоритель или просто графика- устройство, выполняющее графический рендер или, проще говоря отвечающее за графику. Во многих современных смартфонах GPU обрабатывает интерфейс системы. Именно благодаря GPU мы играем в игры с классной графикой без лагов (у кого как:)), имеем сверхчеткие FullHD дисплеи(теперь и 2k) и навороченные камеры. GPU обладает архитектурой, которая нацелена на максимально быструю обработку граф. объектов и текстур. Многие современные мобильные GPU обладают несколькими ядрами, что увеличивает скорость обработки объектов в секунду, собственно скорость «прогрузки» карты Вашей любимой игры увеличивается, а более высокая производительность позволяет обрабатывать больше анимации и динамических объектов.

RAM: Random Access Memory-ОЗУ-оперативка. Термин, который знают все. Оперативная память полностью соответствует своему названию- быстрая память, очень быстрая. Оперативка- вид памяти, к которому система может обратиться мгновенно- загружать информацию и выгружать ее. Довольно много владельцев с бюджетными смартфонами испытывают проблемы с нехваткой оперативки. Например, игра Asphalt 8 просто вылетает на одной и той же трассе. Почему? Потому что игра загружает некоторое кол-во данных в оперативку для быстрого доступа. Если бы игра этого не делала, то она врятли запустилась бы, ведь скорости Storage не хватает для столь быстрой обработки данных. Вообщем, оперативка- очень быстрый Storage с очень ограниченным объемом и энергозависимостью, что не позволяет использовать ОЗУ как полноценный Storage.

Storage: Внутренняя память, аналог Жесткого диска, но с меньшими скоростями. Мобильный жесткий диск(я буду называть его так) выглядит, как небольшой чип на системной плате. Некоторая часть ROM зарезервирована под ОС, то есть она недоступна пользователю(поэтому из 32GB свободно около 27GB и т.д.). Создание файловой системы происходит на стадии прошивки, поэтому теоретически можно выделить под пользователя большее кол-во памяти, но это отрицательно скажется на стабильности работы ОС. В итоге Storage- абсолютный, но мобильный аналог Жесткого диска.

Про аппаратную часть рассказал, теперь переходим к софтверной. Для работы всей этой бурды нужны танцы с бубном соответствующие API. Про API, думаю, рассказывать не стоит, скажу лишь то, что это необходимые для работы чего-либо файлы. В нашем случае это драйвера и контроллеры. Самый главный контроллер- это Kernel, то есть ядро. Kernel имеет полный доступ ко всему «железу» вашего смартфона. Процесс правления Kernel разделяется на несколько вассалов и феодалов(историки поймут). Главной частью управления процессором является Decision- драйвер управления порогом троттлинга и удержания частоты. Затем идут Governors- говерноры, по русски- алгоритм смены частоты. Говерноры управляют частотой CPU и GPU, а планировщики обслуживают приложения для выделения необходимой производительности, например известный планировщик DeadLine обслуживает самый трудоемкий процесс, при необходимости отрезая остальные так называемым «мертвым путем», а игровой GPU говернор Simple регулирует частоты гораздо более быстро, чем стоковый Ondemand. Такой контроль над «железом» породил кастомные Kernel, которые полностью открыты для пользователя, а также более оптимизированы и поддерживают Overclock и Underclock.

Перейдем непосредственно к запуску самой системы. OS Android запускается при помощи Bootloader- по русски «загрузчик». Это критическая составляющая системы, поэтому при повреждении бутлоадера ваш смартфон превратится в кирпич и спасти его сможет только JIG-кабель или замена системной платы. Следующий по важности идет Recovery- режим восстановления. Стоковый рекавери имеет очень ограниченные возможности, поэтому если Вы захотите забэкапить систему, то Вам в любом случае придется ставить кастомный Recovery, такой как например TWRP или CWM. Также, при установке кастомного рекавери у Вас появляется возможность прошивать смартфон.

Итак, это была первая статья моей новой колонки( которая, надеюсь, станет колонкой). Надеюсь Вам понравилось! Колонка будет развиваться примерно раз в неделю, также я собираюсь открыть вторую колонку под названием «Свободная аналитика». На этом все!