آموزش

همه چیز درباره پردازنده های گوشی های همراه و کاربرد آن‌ها

 

سالهاست موبایل‌ها فقط یک ابزار برای تماس نیستند. صفحه نمایش بزرگ، از آنها یک دستگاه مالتی‌مدیا قابل‌حمل ساخته، دوربین‌های قوی، از آنها یک دستگاه ثبت خاطره ساخته و پردازنده‌های قوی، از آنها یک کامپیوتر جیبی ساخته است. موضوعات مذکور باعث شده خریداران موبایل تنها به آنتن‌دهی و کیفیت مکالمه بسنده نکنند و توجه بسیاری به سخت‌افزار به‌کاررفته در گوشی موبایل داشته باشند.

اما سخت‌افزار چقدر مهم است؟ سخت‌افزار، اجتماعی از قطعات الکترونیکی است که شامل پردازنده‌، نمایشگر، گرافیک، باتری و… . یکی از این قطعات سخت‌افزاری به‌کاررفته در گوشی همراه، پردازنده یا cpu است. اهمیت سخت‌افزار به‌کاررفته در موبایل‌ها آن‌چنان بالاست که ۸۰ درصد قیمت گوشی را می‌توان به سخت‌افزار آن نسبت داد. زیرا سرعت موبایل در انجام کارهای روزمره و محاسبه اطلاعات به سخت‌افزار آن بستگی دارد. دو قطعه بسیار مهم در دنیای موبایل، صفحه‌نمایش و پردازنده است که در این مقاله قصد داریم در خصوص پردازنده صحبت کنیم.

 

بزرگان تولیدکننده پردازنده‌های موبایل: شرکت‌های فناوری اطلاعات بسیاری در سراسر دنیا با ملیت‌های مختلف در حال تولید پردازنده موبایل و کامپیوتر هستند اما دو غول فناوری کوالکام و مدیاتک، سهم بسیاری از بازار را تصاحب کرده‌اند و بیش از نیمی از تولیدات موبایل در دنیا، قلب تپنده خود را از کوالکام آمریکایی و مدیاتک تایوانی امانت گرفته‌اند‌. اپل و سامسونگ هم در رده‌های بعدی قرار دارند که توانستند بعد از ۲ شرکت مذکور، سهم خوبی را تصاحب کنند.

 

در میان این چهار غول فناوری تولید کننده پردازنده‌های موبایل، کوالکام نام بلندآوازه‌تری دارد، زیرا اعتبار هر موبایل پرچمداری مدیون اسم اسنپدراگون است (اسنپدراگون پردازنده های شرکت کوالکام است). تنوع محصولات کوالکام، برگ برنده دیگری از این شرکت در مقابل دیگر مدعیان است. زیرا سری ۲۰۰ این شرکت برای موبایل‌های اقتصادی در نظر گرفته شده و سری ۸۰۰ مغز متفکر گوشی‌های پرچمدار است. این تنوع باعث شده اقشار مختلفی از جامعه، مشتریان کوالکام باشند. البته نمی‌توان از پیشرفت چشمگیر مدیاتک و اکسینوس سامسونگ چشم‌پوشی کرد و اگر بازار به همین روال از تولیدات مدیاتک استقبال کند، بی‌شک کوالکام بازنده بازی خواهد بود.

ساختار پردازنده‌های موبایل: پردازنده‌ها متشکل از چندین قطعه الکترونیکی نانومتری هستند که ممکن است شامل: کنترلر ماژول دوربین، تراشه امنیتی گوشی موبایل، nfc، بلوتوث، کنترلر ماژول موقعیت مکانی، مودم برای ارتباط WiFi یا گیرنده شبکه‌های متصل به سیم کارت مثل ۳G به ۴G و… باشد. ساختار مذکور برای تمام پردازنده‌ها تقریباً یکسان و مشابه است اما برخی جزئیات، باعث برتری بعضی از پردازنده‌ها می‌شود. مثلاً میزان مصرف انرژی، یک پارامتر مهم برای ارزشیابی پردازنده‌هاست. زیرا نگهداری شارژ، یک موضوع بسیار مهم در انتخاب و خرید موبایل است. البته سخت‌افزار قدرتمند، مصرف باتری بالاتری را هم طلب می‌کند بنابراین پردازنده‌های چهار هسته‌ای کم‌مصرف‌تر از پردازنده‌های هشت هسته‌ای هستند. نکته مهم دیگر، سخت‌افزار به‌روز است. به‌عنوان مثال پردازنده‌های به‌کاررفته در پرچمدار سال ۲۰۱۹ در سال ۲۰۲۱ قطعاً حرفی برای گفتن ندارند و غالباً روی موبایل‌های میان‌رده یا اقتصادی استفاده می‌شوند.

 

بازار داغ اعداد و ارقام: مانور تبلیغاتی تولیدکننده‌های موبایل، غالباً با تکیه بر اعداد و ارقام است. اما در واقعیت اعداد و ارقام تعیین‌کننده کیفیت و کارایی نیست زیرا مهندسی چیدمان قطعات در کنار هم، مدیریت مصرف دمای تولید‌شده پردازنده، سخت‌افزار و… عواملی هستند که ارزش نهایی محصول را تعیین می‌کند. به‌عنوان مثال اگر مدیریت دمای تولید شده به‌درستی انجام نگیرد، احتمال ذوب شدن برخی از اتصالات یا حتی آتش گرفتن موبایل وجود دارد. این موضوع در استفاده‌های سنگین مستمر، مثل بازی‌های گرافیکی به چشم می‌آید. زیرا مصرف انرژی در قطعات، تولید حرارت می‌کند و اگر این حرارت کنترل نشود، خسارت فراوانی به ساختار گوشی موبایل در دراز‌مدت و کوتاه‌مدت می‌زند. این موضوع چنان مشکل بزرگی بود که تولیدکنندگان موبایل به فکر استفاده از خنک‌کننده‌ها در گوشی افتادند و از ترفندهای مختلفی برای مهار حرارت تولیدی بهره جستند. پس هرگز گول اعداد و ارقام را در دنیای موبایل نخورید و به تبلیغات زرق‌وبرق‌دار تولیدکننده‌ها اعتماد نداشته باشید.

 

فناوری ARM چیست: معماری ARM یک ایده انحصاری است که برای ساخت پردازنده موبایل‌ها استفاده می‌شود. این ایده و فناوری، یک فرمول ویژه دارد که می‌تواند یک بهره‌وری خاص اقتصادی و منطقی را در هسته پردازنده‌ها به وجود آورد. به سرعت کلاک در هر هسته در کنار میزان حافظه در دسترس و ترکیب چیدمان هسته‌ها، فناوری ARM می‌گویند. این فناوری در پردازنده‌های موبایل، سبب می‌شود مصرف انرژی کنترل شود و در عین حال حرارت ایجاد شده نیز مدیریت شود. به‌عنوان مثال اگر یک پردازنده ۴+۴ هسته‌ای در همه پردازش‌های خود از هشت هسته استفاده کند، دو نتیجه قطعی را می‌توان برای آن متصور شد:

۱- مصرف باتری چنان بالاست که یک باتری ۴۰۰۰ تا ۵۰۰۰ میلی‌آمپر کمتر از چند ساعت دوام می‌آورد.

۲-حرارت تولیدی، باعث سوختن صفحه‌نمایش و تمام اتصالات خواهد شد.

برای جلوگیری از این اتفاق ناخوشایند، عملیات پردازشی به سه دسته فوق­سبک، سبک و سنگین تقسیم می‌شود. در زمان انجام کارهای سبک که وب‌گردی، پخش موزیک و فیلم و… است، فقط دو پردازنده ضعیف با سرعت و قدرت پایین وارد مدار می‌شوند و وظیفه آنالیز داده‌ها را برعهده می‌گیرند. اما هنگامی‌که کارهای گرافیکی سنگین توسط موبایل انجام می‌شود، چهار هسته که قدرت بیشتری دارند، مشغول به کار می­شوند.

کدام پردازنده قوی‌تر است؟ سؤالات زیادی در خصوص پردازنده‌ها وجود دارد. سؤالاتی از قبیل: کدام پردازنده قوی‌تر است؟ بهترین پردازنده کدام است؟ اپل قوی‌تر است یا سامسونگ؟ و… هیچ‌کس نمی‌تواند برای این سؤالات یک جواب قاطع بدهد زیرا قدرت و سرعت هر پردازنده که در معرفی آن اعلام می‌گردد، ارقام بیان‌شده توسط تولید کننده آن است، نه زمانی که درون یک گوشی مشغول انجام پردازش است زیرا توان واقعی با توان اسمی متفاوت است. اما چه عواملی باعث می‌شود قدرت پردازش متفاوت با اعداد اعلامی تولیدکننده باشد؟ سیستم‌عامل و رابط کاربری دو عامل مهم در تعیین سرعت یک موبایل هستند و هرچه رابط کاربری سبک‌تر و سیستم‌عامل روان‌تر باشد، شاهد بهترین عملکرد از سوی پردازنده هستیم.

علت روان بودن موبایل‌های اپل همین موضوع است. شرکت اپل سیستم عامل ios را در لوازم الکترونیکی خود استفاده می‌کند که حاصل سال‌ها مطالعه تیم تحقیقاتی این شرکت است و عملکرد بسیار استثنایی دارد. برای درک بهتر موضوع به نتایج تست پردازنده A14 به‌کاررفته در آیفون ۱۲ و Exynos 2100 سامسونگ اشاره می‌کنیم. A14 در Geekbench در آزمون تک‌هسته‌ای امتیاز ۱۵۸۳ را کسب کرده، در حالی که اگزینوس ۲۱۰۰ در آزمون تک‌هسته‌ای تنها توانست امتیاز ۱۰۳۸ را کسب کند. در آزمون چندهسته‌ای، پردازنده A14 اپل به عدد ۴۱۹۸ امتیاز دست پیدا کرد و این امتیاز برای اکسینوس ۲۱۰۰، عدد ۳۰۶۰ بود.

اسنپدراگون ۸۶۹ پلاس در تست تک­هسته‌ای ۸۴۵ امتیاز و در تست چندهسته‌ای تنها توانست ۱۳۰۷ امتیاز به دست آورد. البته گوشی‌های پرچمدار اغلب تولیدکننده­ها اختلاف فاحشی با آیفون­ها ندارند زیرا رم استفاده شده در این گوشی­ها از آیفون بیشتر است و اختلاف سرعت در پردازنده را جبران می­کند. برای اثبات این ادعا، به نتایج انجام بازی­های سنگین درگوشی­های پرچمدار اندروید و آیفون­ها مراجعه کنید و خواهید دید بدون لگ در همه گوشی­ها اجرا می­شود.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا