Каждое поколение мы видим, как чипсеты для смартфонов бьют рекорды производительности и достигают успехов, которые, как нам казалось, были совершенно невозможны, например, запуск AAA-игр с приемлемыми настройками графики. Однако две метрики, которые мы в значительной степени игнорировали, восхищаясь этими SoC, — это энергопотребление и температура. Отложив в сторону бенчмарки и впечатляющую частоту кадров, новое обсуждение, подкрепленное результатами тестов, показало, что производителям смартфонов становится все труднее эффективно охлаждать чипы, и, похоже, проблема будет усугубляться.
Поскольку испарительные камеры не справляются с эффективной передачей тепла от чипсетов смартфонов, давление теперь ложится на компании по повышению эффективности чипов
Были случаи, когда чипсеты, такие как Exynos 2600, массово производимые по техпроцессу Samsung 2 нм GAA, при нагрузке достигали пиковой мощности в 30 Вт. Если бы такой же лимит мощности был достигнут в ноутбуке, мы бы не слишком беспокоились, но достижение такой же мощности при работе внутри компактного корпуса должно волновать любого, кто планирует обновить свое устройство в этом году.
На Reddit пользователь ‘Virtual-Reference708’ подвергал испытаниям iPhone 17 Pro Max, запуская стресс-тест 3DMark Wild Life Extreme и некоторые требовательные игры. Хотя первоначальный прогон производительности впечатляет, баллы бенчмарка начинают медленно снижаться, что является прямым свидетельством теплового троттлинга. Чем дольше выполняются эти тесты, тем хуже становится производительность, и для компенсации избыточного тепла дисплей иногда может автоматически тускнеть.
Следует учитывать, что iPhone 17 Pro Max оснащен испарительной камерой, и очевидно, что A19 Pro слишком горяч для этого решения для охлаждения. В ветке на Reddit утверждается, что чипсеты для смартфонов спроектированы так, чтобы кратковременно работать с лимитом мощности в 15 Вт или выше для быстрой загрузки приложений или выполнения задач, но компактный корпус может рассеивать лишь около 6 Вт тепла, прежде чем он станет настолько горячим, что будет вызывать дискомфорт при удержании в руках.
Китайские компании, такие как REDMAGIC, смело экспериментируют, встраивая в свои смартфоны активные вентиляторы и контур жидкостного охлаждения, чтобы поддерживать низкую температуру таких SoC, как Snapdragon 8 Elite Gen 5. При нагрузке флагманский чипсет Qualcomm часто может достигать предела мощности от 20 Вт до 24 Вт. Другие производители, такие как Apple и Samsung, не могут экспериментировать с такими «чрезмерными» решениями для охлаждения, поскольку их язык дизайна не допускает таких навязчивых изменений. Короче говоря, охлаждение смартфонов определенно достигло теплового барьера, но это не означает, что производители чипов не могут решить эту проблему.
Что можно сделать, чтобы смартфоны могли охлаждать чипсеты при длительных рабочих нагрузках?
Использование техпроцесса TSMC 2 нм должно повысить энергоэффективность, но архитектурные изменения имеют не меньшее значение. В этой конкретной области Apple доминирует над конкурентами, поскольку ее A19 Pro оснащен энергоэффективными ядрами, которые, как показали некоторые тесты, обеспечивают до 29 процентов повышенную производительность практически без изменения энергопотребления по сравнению с A18 Pro. Похоже, Apple уделяет большое внимание снижению энергопотребления, но что насчет остальных?
Qualcomm работает в совершенно противоположном спектре: по слухам, ее Snapdragon 8 Elite Gen 6 Pro тестировался на частоте 5,00 ГГц, превышая порог Snapdragon 8 Elite Gen 5 в 4,74 ГГц. Мы понимаем, что производитель чипсетов хочет превзойти своих конкурентов, таких как Apple, но он совершенно ничего не делает для обуздания энергопотребления в смартфонах, что создает разительный контраст между двумя компаниями.
Даже с полным переходом Qualcomm на собственные ядра, начиная со Snapdragon 8 Elite, превосходство Apple в области эффективности пока не нашло достойного противника. В дополнение к испарительным камерам, которые практически стали необходимостью, Samsung внедряет инновации в этой области для улучшения теплопередачи, начиная с технологии Heat Pass Block (HPB), которую она интегрировала в Exynos 2600. Она заключается в размещении медного радиатора поверх кремниевого кристалла для отвода тепла, при этом чип DRAM перемещается в сторону, а не поверх кристалла.
К счастью, Samsung также тестирует другие архитектуры, такие как разработка side-by-side (SBS) охлаждения, что обеспечивает прирост пропускной способности памяти на 30–40 процентов. Эта технология, как ожидается, дебютирует с Exynos 2700 и должна обеспечить лучшую стабильную производительность.
Может ли толщина смартфона когда-либо измениться, чтобы вместить более мощные решения для охлаждения чипсетов?
Это вполне возможно, но производители смартфонов могут пойти лишь до определенного предела в увеличении толщины, поскольку утолщение устройства прямо пропорционально увеличению его веса и, как следствие, ухудшению удобства использования. В конечном счете, у компаний, разрабатывающих эти устройства, крайне ограничена свобода действий в отношении рабочих и тепловых параметров, но именно здесь может проявиться столь необходимая инновация.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Omar Sohail
