A questão dos SoCs

 O chip ARM usado e o número de núcleos disponíveis estão longe de ser tudo o que define o desempenho de um SoC. Assim como dois PCs baseados no mesmo processador podem oferecer um desempenho completamente diferente devido à diferenças nos outros componentes, SoCs de diferentes fabricantes ou de diferentes famílias podem oferecer um desempenho muito distinto, mesmo quando baseados no mesmo processador ou GPU e operando na mesma frequência.

A primeira questão é a memória RAM. Smartphones e tablets tipicamente usam chip LPDRR (low power DDR) que operam de forma muito similar aos módulos para desktop, com a diferença que operam com tensões mais baixas e por isso oferecem um consumo elétrico mais baixo. As memórias LPDDR passaram pela mesma evolução das memórias para PC, com os padrões LPDDR1, LPDDR2 e mais recentemente o LPDDR3 sucessivamente dobrando as taxas de transferência em relação à geração anterior.

O TI OMAP 3640 (usado no Milestone 2), por exemplo, é apenas uma atualização direta do antigo OMAP 3430 (usado no Milestone 1), produzido usando uma técnica de produção de 45 nm, contra os 65 nm do antecessor. Apesar de ele não trazer mudanças na arquitetura mantendo o mesmo Cortex A8 e a mesma GPU PowerVR SGX 530, ele oferece um desempenho, clock por clock, pelo menos 20% superior ao do chip anterior, com benchmarks que privilegiam o desempenho 3D reportando um desempenho até 80% superior. Em outras palavras, mesmo mantendo a mesma arquitetura, um OMAP 3640 de 1.0 GHz oferece um desempenho de 120 a 350% superior ao do OMAP 3430 de 550 MHz, mesmo que a diferença de clock entre os dois seja de apenas 82%.

Essa enorme disparidade é explicada pelo fato de o OMAP 3430 ainda utilizar memórias LPDDR1, o que torna o chip terrivelmente limitado pelo desempenho no acesso à memória, enquanto o OMAP 3640 usa memórias LPDDR2, que desafogaram o processador, melhorando o desempenho. Além de desafogar o processador, a migração para o LPDDR2 dobrou a banda do chipset de vídeo, permitindo que a frequência dele fosse aumentada de 110 para 200 MHz, o que explica os ganhos dramáticos em relação ao desempenho 3D. É por isso que mesmo que se faça overclock do Milestone 1 de 550 MHz para 1 GHz, o desempenho continuará bem diferente do desempenho do Milestone 2, baseado no novo chip.

Além do tipo da memória usada temos a questão da frequência e do número de canais usados. O Samsung Hummingbird (usado no Galaxy S I9000), por exemplo, utiliza chips de memória LPDDR2 de 200 MHz, acessados através de um barramento de 32 bits, dual-channel. O Exynos 4 quad do Galaxy S III, por sua vez suporta o uso de módulos LPDDR3 de 800 MHz ou módulos LPDDR2 de 533 MHz acessados através do mesmo barramento de 32 bits dual-channel, o que significa uma banda uma mais larga.

O Exynos 4 também adota um encapsulamento PoP (package on package), onde o SoC é encapsulado com dois chips de memória RAM soldados diretamente sobre ele, como você pode ver na foto a seguir. Essa proximidade entre o SoC e os chips de memória reduz a latência, o que também ajuda no desempenho: