پردازنده های موبایل سال ۲۰۱۹ همگی معرفی شده اند و ما نیز در آراد مگ برآن شدیم تا به مقایسه ای میان این پردازنده ها بپردازیم و از زوایای مختلف آنها را مورد بررسی قرار دهیم. در این مقاله سه پردازنده Snapdragon 855 کوالکام ، Exynos 9820 سامسونگ و Kirin 980 هواوی که همگی از دنیای اندروید هستند، مورد بررسی قرار خواهند گرفت.
سه شرکت بزرگ تولید کننده پردازنده های موبایلی، از جدیدترین سیستم روی چیپ های خود رونمایی کرده اند که قرار است در گوشی های پرچمدار سال ۲۰۱۹ مورد استفاده قرار خواهد بگیرند. هواوی اولین شرکتی بود که با معرفی ۹۸۰ Kirin برای سال ۲۰۱۹ خیز برداشت که البته گوشی هوشمند Mate 20 Pro را نیز با این پردازنده معرفی کرد. سامسونگ نیز پس از هواوی، پردازنده ۹۸۲۰ Exynos را معرفی کرد و در نهایت نیز شرکت نام آشنای کوالکام از پردازنده ۸۵۵ Snapdragon رونمایی کرد.
مانند روال همیشگی، درمورد هر سه پردازنده بهبودهایی در بخش پردازش های منطقی و گرافیکی صورت گرفته است. همچنین تمرکز بر روی هوش مصنوعی (AI) همچنان ادامه دارد و مودم های پرسرعت تر LTE نیز به کار گرفته شده است. اما هیچکدام به صورت پیشفرض از مودم ۵G پشتیبانی نمی کنند. اگر گمان می کنید که گوشی های سال ۲۰۱۹ بسیار گران قیمت خواهند بود، حدس شما درست است؛ چرا که تمام توانایی های این گوشی ها از پردازنده هایشان قدرت گرفته خواهد شد.
مشخصات پردازنده ها
| Snapdragon 855 | Exynos 9820 | Kirin 980 | |
|---|---|---|---|
| هسته پردازنده | Semi-custom ARM Cortex – Kryo 485 | Fully-custom ARM Cortex | ARM Cortex |
| چیدمان هسته ها | ۱x Cortex A76 @ 2.84GHz ۳x Cortex-A76 @ 2.42GHz ۴x Cortex-A55 @ 1.8GHz |
۲x 4th gen custom ۲x Cortex-A75 ۴x Cortex-A55 |
۲x Cortex-A76 @ 2.6GHz ۲x Cortex-A76 @ 1.92GHz ۴x Cortex-A55 @ 1.8GHz |
| گرافیک | Adreno 640 | Mali-G76 MP12 | Mali-G76 MP10 |
| هوش مصنوعی | Hexagon 690 | NPU | Dual NPU |
| نوع حافظه | UFS 3.0 | UFS 3.0 | UFS 2.1 |
| لیتوگرافی | ۷nm FinFET | ۸nm FinFET | ۷nm FinFET |
| ضبط ویدیو | ۴K UHD, HDR @ 60fps | ۸K @ 30fps or 4K @ 150fps | ۴K @ 30fps |
| پخش ویدیو | ۸K UHD, 360 degree, up to 120fps, ۱۰-bit, H.265 and VP9 video decoder |
۸K 30fps or 4K 150fps, ۱۰-bit HEVC(H.265), H.264, VP9 |
۴K @ 60fps |
| مودم | X24 LTE دانلود: ۲ گیگابیت بر ثانیه آپلود: ۳۱۶ مگابیت بر ثانیه |
Cat 20 LTE دانلود: ۲ گیگابیت بر ثانیه آپلود: ۳۱۶ مگابیت بر ثانیه |
Cat 21 LTE دانلود: ۱.۴ گیگابیت بر ثانیه آپلود: ۲۰۰ مگابیت بر ثانیه |
ارتباطات
این پردازنده های قدرتمند، در زمینه تکنولوژی های استفاده شده در آنها، همگی از جدیدترین فناوری های موجود استفاده کرده اند. Snapdragon 855 ، Exynos 9820 و Kirin 980، هر سه شامل آخرین طراحی های هسته شرکت ARM و هسته های سفارشی شده توسط خود شرکت ها، اجزای جدید در گرافیک، شیوه های جدید پردازش های یادگیری ماشین و مودم های سریعتر LTE، هستند.
سامسونگ و کوالکام در زمینه استفاده از سریعترین مودم ها پیشتاز هستند و از این رو پردازنده های Snapdragon 855 و Exynos 9820 این شرکت ها نیز به مودم های ۲ گیگابیتی LTE و پشتیبانی از تکنولوژی های تجمیع کریرهای مخابراتی، تجهیز شده اند. تمام اینها سبب می شود تا این دو پردازنده، برتری های بیشتری در زمینه کیفیت تماس، سرعت انتقال اطلاعات و دیگر فاکتورهای ارتباطی نسبت به Kirin 980 داشته باشند.
چند رسانه ای
در این پردازنده ها، توجه ویژه ای نیز به ویژگی های چند رسانه ای شده است. پشتیبانی از ویدیوهای HDR،پخش ویدیوهایی با روزولوشن ۸K، پشتیبانی سخت افزاری از کدک های H.265 و VP9 همگی مواردیست که در هر دو پردازنده های Exynos و Snapdragon به چشم می خورد.
پشتیبانی از ۵G
نکته جالب توجه این است که هر سه پردازنده از از فناوری ۵G پشتیبانی نمی کنند. این بدین معنیست که شرکت های تولید کننده گوشی هوشمند نمی توانند به صورت Native گوشی ۵G در سال ۲۰۱۹ عرضه کنند. اما هر سه چیپ از مودم های ۵G خارجی پشتیبانی می کنند تا شرکت ها همچنان یک گزینه اضافه برای تولید گوشی های هود داشته باشند.
پردازنده های هواوی با لیتوگرافی ۷ نانومتری شرکت TSMC توسعه یافته اند؛ این در حالیست که سامسونگ از لیتوگرافی ۸ نانومتری اختصاصی خود برای تولید Exynos 9820 استفاده کرده است.
پیش به سوی لیتوگرافی ۷ نانومتری
سر و صدای زیادی برای استفاده از لیتوگرافی ۷ نانومتری برپا شد. حتی هواوی قسمت اصلی معرفی Kirin 980 را به این موضوع اختصاص داد که این موضوع باعث شد تا کوالکام نیز اعلام کند که پردازنده بعدی این شرکت یعنی Snapdragon 855 بر پایه همین تکنولوژی توسعه خواهد یافت.
دنیای گوشی های هوشمند، به سرعت استفاده از تکنولوژی های جدید و فناوری های روز را کهنه می کنند و به سوی جدیدترین ها پیش می روند. از همن رو شاهد هستیم که گذر از لیتوگرافی ۱۰ نانومتری و رسیدن به ۷ نانومتری بسیار سریع صورت گرفته است. لیتوگرافی ۷ نانومتری برای کاربران، مترادف با عمر باتری بیشتر در کنار قدرت بالاتر پردازشی خواهد بود.
با استفاده سامسونگ از لیتوگرافی ۸ نانومتری که توسط خود این شرکت توسعه یافته، به نظر می رسد که فناوری ۷ نانومتری آن، هنوز آماده تولید انبوه نیست. سامسونگ انتظار دارد با حرکت از لیتوگرافی ۱۰ نانومتری به ۸ نانومتری در Exynos 9820 ، شاهد بهبود ۱۰ درصدی در زمینه انرژی باشد؛ این در حالیست که شرکت TSMC، فناوری ۷ نانومتری خود را با ۳۰ الی ۴۰ درصد بهبود در زمینه انرژی نسبت به لیتوگرافی ۱۰ نانومتری همراه کرده است. درست است که در نهایت، این دیگر فاکتورها هستند که مصرف انرژی دستگاه و پردازنده را تعیین می کنند؛ اما تا اینجای کار سامسونگ از دو رقیب دیگر خود در بخش مصرف انرژی، عقب تر است.
کلاسترها
طراحی پردازنده های موبایل جذاب تر از گذشته شده است. پردازنده های ۸ هسته ای امروز در تلاش هستند تا خلاقیت بیشتر و همچنین کلاستر های بهینه تری را ارائه دهند که نسبت به قبل، هسته های آن ها سفارشی شده تر شده و بهبودهای مختلفی بر روی آنها انجام گرفته است.
طراحی big.LITTLE، به سه کلاستر بزرگ، متوسط و کوچک تقسیم شده است که از هسته های Cortex-A76، A75، A55 استفاده می کنند. حال سامسونگ به این ترکیب، هسته های سفارشی خود را نیز افزوده است.
چینش هسته ها
کلاستر سه گانه با چینش ۴+۲+۲ به همراه حافظه کش توزیع شده سطح ۳ (L3)، پایه و اساس طراحی سامسونگ و هواوی به شمار می روند. بهره گیری از این شیوه چینش هسته ها (در مقایسه با کلاستر ۴+۴) سبب می شود تا با عملکرد بهینه تر و در عین حال پایدارتری در گوشی های هوشمند رو به رو باشیم که در نهایت امر، صرفه جویی بیشتری در مصرف انرژی صورت می گیرد.
Snapdragon 855 فلسفه طراحی خود را حتی یک قدم جلوتر از رقبای خود برده است. این شرکت با چینش ۴+۳+۱ یک هسته با که Prime نام دارد را برای کارهای سنگین قرار داده است. کوالکام برای این هسته، یک حافظه کش سطح ۲ (L2)، با ۲ برابر ظرفیت حافظه کش ۳ هسته بزرگ دیگر پردازنده و همچنین فرکانس کاری بسیار بالاتر در نظر گرفته است. این موضوع سبب شده تا در انجام کارهای سنگین، این هسته عملکرد تک رشته فوق العاده ای را از خود نشان دهد.
هواوی و سامسونگ هر دو از چیدمان ۴+۲+۲ برای هسته های پردازنده خود استفاده کرده اند. در حالی که کوالکام تصمیم به استفاده از چینش ۴+۳+۱ برای هسته های پردازنده خود گرفته است. هر سه شرکت برای دستیابی به قدرت و بالاتر و پایدارتر اقدام به این کار کرده اند.
هسته هایی قدیمی؟
در حالی که کوالکام و هواوی برای هسته های قدرتمند و میانی خود از هسته های Cortex-A76 استفاده کرده اند، سامسونگ تصمیم به استفاده از Cortex-A75 قدیمی تر روی آورده است. به نظر می رسد استفاده از این هسته، برای کاهش سایز پردازنده و احتمالا دمای آن انجام گرفته است. این موضوع به جایگیری بهتر هسته های سفارشی این شرکت، کمک شایان ذکری می کند و همچنین اجازه می دهد تا در مقایسه با پردازنده Kirin، هسته های گرافیکی بیشتری نیز در پردازنده قرار گرفته شود.
سامسونگ، سیستم مدیریت کلاستر مخصوص به خود که بر پایه فناوری DynamIQ شرکت ARM استرا در پردازنده Exynos 9820 پیاده سازی کرده است. حال با در نظر گرفتن اینکه شرکت ARM سیستم مدیریت کلاستر خود با نام DynamIQ را برای به کارگیری آن در هسته های سفارشی شده، لایسنس نکرده است، باید منتظر ماند و دید که این سه پردازنده چه عملکردی را برای مدیریت وظایف بین کلاستر ها، از خود نشان خواهند داد.
عملکرد هسته های سفارشی
سوالی که برای این نسل از پردازنده ها پیش می آید، این است که نسل چهارم هسته های سفارشی سامسونگ در برابر با Cortex-A76 -که پایه پردازنده های Kirin 980 و Snapdragon 855 به شمار می رود- قدرتمندتر و یا بهینه تر از آن هست یا خیر. نسل سوم پردازنده M3 نیز چه از نظر مصرف باتری و چه قدرت آن، به خوبی هسته های اصلاح شده Cortex-A75 کوالکام که در Snapdragon 845 استفاده شده اند، نیست.
در این بین، تاکنون تنها شاهد قدرت پردازشی Kirin 980 بوده ایم که عملکرد تک هسته و چند هسته ای بسیار خوبی را از خود به جای گذاشته و به راحتی پردازنده های حال حاضر دنیای موبایل را از دور رقابت خارج کرده است. میان این پردازنده و پردازنده Snapdragon 855، تفاوت های بسیاری در زمینه طراحی و چینش هسته ها وجود دارد اما به طور کلی با مشاهده این نتایج از Kirin 980 می توانیم به قدرت پردازشی خیره کننده Cortex-A76 پی ببریم. به طور کلی انتظار می رود تا عملکرد Snapdragon 855 در پردازش های تک هسته ای بسیار قوی تر از رقبای خود باشد؛ اما در زمینه پردازش چند هسته ای، حدس زدن عملکرد این پردازنده بسیار سخت تر است از همین رو قضاوت درباره آن را به زمان عرضه اولین گوشی پرچمدار با این پردازنده موکول می کنیم.
جهش بزرگ برای بازی های موبایل
در حالی که بازی های موبایل در تلاش هستند تا سهم بیشتری از این عرصه را تصاحب کنند، شاهد خبری خوب برای توسعه دهندگان این بازی ها هستیم. هر دو پردازنده Exynos 9820 شرکت سامسونگ و Kirin 980 هواوی، از پردازنده گرافیکی Mali-G76 شرکت ARM بهره می برند که سرعت و قدرت دستگاه در اجرای بازی های موبایل را وارد فاز جدیدی می کند.
گرافیک Mali-G76 پردازنده Kirin 980 از ۱۰ هسته پردازشی استفاده می کند. این در حالیست که پردازنده گرافیکی مشابه Exynos 9820، از ۱۲ هسته پردازشی بهره می برد. بر روی کاغذ، پردازنده سامسونگ از قدرت بیشتری نسبت به رقیب خود برخوردار است اما برای بررسی نهایی باید هر دو پردازنده را در کنار هم مورد بررسی قرار دهیم.
به نظر می رسد که این پردازنده های گرافیکی تنها بتوانند فاصله خود را با گرافیک Adreno نسل فعلی کم کنند؛ چونکه در تست هایی که با پردازنده Kirin 980 انجام دادیم، سرعت کلی اجرای بازی ها در حد و اندازه پردازنده Snapdragon 845 بود، گاهی اوقات ضعیف تر و گاهی اوقات قوی تر. اما هیچوقت شاهد عملکرد چشمگیرتر از جانب Kirin 980 نبودیم.
این در حالیست که کوالکام وعده افزایش ۲۰ درصدی قدرت پردازش گرافیکی Snapdragon 855 را نسبت به Snapdragon 845 داده است که اگر این موضوع حقیقت داشته باشد، باید شاهد قدرت نمایی این پردازنده در سال ۲۰۱۹ باشیم.
در مجموع می توان در سال آینده بهترین تجربه های بازی را از پردازنده Snapdragon 855 انتظار داشت. در مقام دوم نیز پردازنده Exynos 9820 و سپس Jirin 980. با این وجود، هر سه پردازنده از قدرت بسیار بالایی برای تامین قدرت مورد نیاز گوشی های رده بالای سال آینده، برخوردارند.
هوش مصنوعی
یادگیری ماشین و یا آنچه که عده ای از افراد می گویند AI، جهش بسیار بزرگی را در هر سه پردازنده تجربه کرده است. برای اولین بار شاهد آن هستیم که سامسونگ از واحدی جداگانه برای پردازش های هوش مصنوعی در چیپ خود استفاده کرده است که طبق ادعای این شرکت، پردازش ها را تا ۷ برابر سریعتر از Exynos 9810 انجام می دهد. هواوی نیز قدرت واحد پردازش هوش مصنوعی (NPU) خود را تا ۲ برابر افزایش داده است تا توانایی های بی نظیر این شرکت در زمینه هوش مصنوعی را بیش از پیش افزایش دهد.
کوالکام نیز مدت زیادیست که در تراشه های Snapdragon از قابلیت های هوش مصنوعی بهره می برد. این موضوع با استفاده از ترکیبی ناهمگون از پردازنده (CPU)، واحد گرافیکی (GPU) و DSP، به جای استفاده از بخشی جداگانه برای آن، میسر شده است. DSP اعمال مربوط به معادلات ریاضی و منطقی را بسیار سریعتر از دیگر بخش ها انجام می دهد. اما هیچوقت از آن به عنوان بخشی جداگانه برای هوش مصنوعی نام برده نشده است.
در این نسل از پردازنده ها، به نظر می رسد که کوالکام برای قوت بخشیدن به توانایی های هوش مصنوعی پردازنده اش، استفاده از سخت افزاری جدید را مد نظر قرار داده است. این شرکت با افزودن پردازشگر تنسور (یک مدار مجتمع برای انجام اعمال یادگیری ماشین) به Hexagon 960، به توانایی های Snapdragon 855، جهش ویژه ای بخشیده است.
بنچمارک هوش مصنوعی؟
سنجش پردازنده ها در بخش هوش مصنوعی با توجه به وابستگی آن به پارامترهایی همچون الگوریتم در حال اجرا، نوع دیتای کاربر و توانایی های خود چیپ، تقریبا غیر ممکن است. اما با این وجود به جرات می توانیم بگوییم که هر سه پردازنده Exynos 9820 ، Snapdrafon 855 و Kirin 980 توانایی و قدرت لازم برای انجام هرگونه پردازش ها اعم از پردازش های نقطه ای و ماتریسی را دارا هستند.
به زبان ساده، تمامی این واژه ها بدین معنی است که سرعت تشخیص صورت و اجسام بیش از پیش افزایش می یابد و همچنین تبدیل گفتار به نوشتار، پردازش های گرافیکی و عکس و یا دیگر پردازش های AI محور، همگی شامل بهبودهای فراوانی چه در زمینه سرعت و چه در زمینه کیفیت خواهند شد.
سریعترین کدام است؟
در این بخش، نمی خواهیم تا پیش از کار با گوشی هایی که این پردازنده ها را در قلب خود دارند، درمورد این سه چیپ محبوب دنیای موبایل، پیش داوری کنیم. اما می توانیم بر اساس مشخصات هریک، حدس هایی بزنیم.
CPU
در زمینه CPU، به نظر می رسد که پردازنده Snapdragon 855 با بهره گیری از هسته های سفارشی قدرتمند تر و سرعت کلاک بالاتر، قدرت بیشتری را در این زمینه ارائه دهد. این پردازنده با بهره گیری از تفکر استفاده شده در Kirin 980، قدرت های Snapdragon 855 را به چیزی فراتر از آن برده است.
صحبت درباره پردازنده Exynos 9820 شرکت سامسونگ کمی سخت تر است. این پردازنده، هسته های سفارشی خود سامسونگ را درون خود دارد؛ همچنین سیستم کلاستر آن نیز متعلق به خود سامسونگ است و لیتوگرافی آن نیز برخلاف دو پردازنده دیگر، ۸ نانومتریست. Exynos 9820 همانند رقبای خود سریع خواهد بود اما برای قضاوت هایی دقیق تر، باید تا زمان عرضه آن توسط سامسونگ (به احتمال قطع به یقین در Galaxy S10) صبر پیشه کنیم.
دیگر ویژگی ها
شرکت کوالکام، در زمینه ویژگی های پردازنده، همه آن چیزی که آرزویش را بکنید را در Snapdragon 855 قرار داده است. شبکه LTE با سرعت بسیار بالا، پشتیبانی از ۵G، شارژ سریع، پشتیبانی از پخش ویدیوهای ۸K (که اگر نظر من را بخواهید، هنوز گوشی های هوشمند برای پشتیبانی از این کیفیت، آماده نیستند) و فریم های بالاتر در ضبط ویدیوهای ۴K و ۱۰۸۰p. کوالکام تمام بهترین ها را در Snapdragon 855 گِرد هم آورده است. Exynos 9820 نیز این ویژگی ها، به علاوه مودم LTE بسیار پرسرعت، بهره می برد. Kirin 980 نیز از تمام آن چیزهایی که لازم دارید پشتیبانی می کند؛ حتی مودم های ۵G که در سال ۲۰۱۹ به یکی از ویژگی های منحصر به فرد پرچمداران تبدیل خواهد شد.
گرافیک
برای گیمرها، به نظر می رسد که پردازنده گرافیکی Adreno 640 شرکت کوالکام به پیشتازی خود در دنیای بازی های موبایل ادامه دهد. برای بیشتر بازی ها نیز، Mali-G76 شرکت ARM می تواند یک گزینه بسیار مناسب باشد. اما اگر به دنبال قدرت بسیار بالای گرافیکی هستید، احتمالا بهتر است در سال ۲۰۱۹، به سراغ یک پرچمدار که Snapdragon 855 را در سینه خود دارد، بروید.
جمع بندی
به طور کلی، هر سه پردازنده شرکت های کوالکام ، سامسونگ و هواوی که در این مقاله به بررسی آنها پرداختیم، قدرت و سرعت و همچنین مصرف بهینه از انرژی دستگاه را وارد فاز جدیدی خواهند کرد. حرکت به سمت لیتوگرافی ۷ نانومتری (۸ نانومتری در مورد پردازنده سامسونگ) نوید بخش خبرهایی بیار خوب در زمینه عمر باتری پرچمداران سال ۲۰۱۹ خواهد بود.
علاوه بر این ها، ما در حال ورود به عرصه ای جدید از طراحی کلاستر های پردازنده و همچنین قابلیت هایی شگرف در زمینه هوش مصنوعی و یادگیری ماشین هستیم. تکنولوژی پردازنده های موبایل، روز به روز در حال افزودن به سرعت رشد خود هستند؛ به طوری که نمی توان آینده ای حتی برای چند سال آینده را به راحتی متصور بود.
در انتها باید یادآور شویم که با ارائه نظرات و پشنهادات خود در زمینه هایی چون نحوه نگارش، بخش بندی، جمله بندی ها و دیگر بخش های مقاله، ما را در زمینه ارائه محتواهایی هرچه بهتر یاری خواهید کرد.
