In questo episodio della rubrica del lunedì tratteremo un tema molto importante per il funzionamento dei nostri smartphone. La distinzione di CPU e GPU

Riprendiamo il consueto approfondimento con la rubrica del lunedì ed oggi parliamo del funzionamento dei nostri device: cosa sono e come funzionano la CPU e la GPU. Per prima cosa bisogna conoscere la definizione di CPU e GPU.

CPU è l’acronimo di Central Processing Unit , unità che ha il compito di prendere le istruzioni dalle varie memorie, eseguirle e riportarne gli esiti nelle stesse.

GPU invece è l’acronimo di Graphics Processing Unit, unità che ha il compito di trasformare i diversi dati delle applicazioni in un formato video compatibile con lo schermo. In soldoni,  giochi, film, video o animazioni che vengono presentate in un’app, sono riprodotte e gestite dalla GPU.

La distinzione e la diversificazione tra CPU e GPU è importante in quanto la CPU svolge compiti sequenziali, quindi ad esempio per eseguire il comando C è necessario sapere l’esito del comando B e da questo, l’esito del comando A; la GPU invece svolge compiti paralleli come per esempio, il calcolo della corretta tonalità di un dato pixel, non richiede e non implica la conoscenza della tonalità degli altri pixel. La CPU è inoltre composta dal SOC (acronimo di System On Chip) che rappresenta il componente unico che racchiude tutti gli altri chip, che devono svolgere determinate funzioni. Per farvi un esempio pratico, il SOC Snapdragon 805 è costituito da una CPU Quad-Core (quindi a 4 chip) ARM-V7 con il clock di 2.7 GHz e da una GPU Adreno 420 con clock a 600 MHz. La parola clock, indica la frequenza alla quale la CPU o la GPU lavora.

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Un altro importante punto che differenzia due CPU è l’architettura: basate nel campo mobile sulla piattaforma ARM, indicano come sono costruiti i singoli core. E’ inoltre importante il processo costruttivo, che definisce la grandezza dei core, processo che si attesta su un valore medio di 28 nm anche se esistono processori con processo costruttivo a 20 o 14 nm (come l’exynos 7420 del Galaxy S6). Più la grandezza del chip aumenta, più i consumi tendono ad essere elevati. Ecco di seguito la lista delle principali architetture con indicata la loro tendenza (ovvero se più adatti alla potenza o alla efficienza).

  • ARM Cortex-A57 (Potenza)
  • ARM Cortex-A15 (Potenza)
  • ARM Cortex-A12/A17 (Equilibrata)
  • ARM Cortex-A9 (Equilibrata)
  • ARM Cortex-A8 (Equilibrata)
  • ARM Cortex-A53 (Efficienza)
  • ARM Cortex-A7 (Efficienza)
  • ARM Cortex-A5 (Efficienza)

Grazie alle recenti architetture big.LITTLE è possibile montare dei processori di potenza e altri di efficienza come lo Snapdragon 810 che integra 4 processori Cortex A57 (quindi di potenza) e 4 A53 (quindi più efficienti) in modo da creare un Octa-Core che abbia (sulla carta) ottime prestazioni e bassi consumi. ARM consente ai vari OEM di prodursi anche dei processori modificati con base ARM, come ad esempio i Chipset di Apple o la nota (e eccellente) architettura  Krait di Qualcomm che è una derivazione dell’architettura A15 e quindi votata alle performance. A dovere di cronaca, il criticatissimo Snapdragon 810 non è Krait mentre i vari Snap S4/600/800-801-805 sì e vedendo i problemi del primo, si può capire il grande vantaggio di avere un’architettura Krait.

Per quanto riguarda le GPU, non esiste un vero e proprio standard di costruzione ma si può verificare la potenza e la bontà di una GPU grazie al numero di FLOPS (FLoating point Operations Per Second) ovvero le operazioni e i render in grado di fare in un secondo. Attualmente le migliori GPU in campo mobile sono Nvidia Tegra K1 che arriva a 364.79 GFLOPS e la Adreno 430 che arriva a 324/388.8 GFLOPS a seconda della configurazione.

Concludendo, speriamo questo episodio sia stato di vostro gradimento e vi abbia fornito delle utili informazioni per conoscere meglio il mondo mobile; vi consigliamo inoltre di non riferirvi troppo ai benchmark in quanto non conta troppo il valore che un processore raggiunge ma la sua ottimizzazione.