گوشی‌های هوشمند امروزی خیلی قدرتمند شده‌اند؛ قدرتمندتر از بسیاری از ابررایانه‌های قدیمی. اگر بدانید که قدرت محاسباتی گوشی فعلی شما از کل قدرت محاسباتی ناسا در سال 1969 (که دو فضانورد را به ماه فرستاد) بیشتر است، احتمالاً به دستگاه همراه خود بیشتر افتخار خواهید کرد! در این نوشتار به تشریح تفاوت‌های پردازنده‌های دسکتاپ (کامپیوتر) و موبایل به زبان ساده می‌پردازیم.

علی‌رغم پیشرفت‌های چشمگیر گوشی‌ها، جدیدترین ریزپردازنده‌های موجود در گوشی‌های هوشمند هنوز از نظر پردازشی از لپ‌تاپ‌ها و کامپیوترهای رومیزی امروزی عقب‌تر هستند. اما واقعاً چرا؟ مگر چه تفاوتی در تکنولوژی پردازنده‌های موبایل و دسکتاپ وجود دارد؟ در این مطلب به این موضوع می‌پردازیم.

منظور از پردازنده «موبایل» چیست؟
از نظر اعداد و اسامی، شباهت‌های زیادی در این دو حوزه وجود دارد. واژه‌های استفاده شده در ریزپردازنده‌های موبایل اکثراً همان واژه‌های قطعات معادل آن‌ها در دسکتاپ‌ها هستند، اما معنای واژه‌ها متفاوت است. در واقع، معمولاً پردازنده‌ها را به دو بخش موبایل و دسکتاپ تقسیم می‌کنند؛ اما برچسب «موبایل» برای این قطعات، مقداری مبهم است. پردازنده‌ی موبایل، پردازنده‌ی طیف وسیعی از دستگاه‌ها از جمله گوشی‌های هوشمند، لپ‌تاپ‌ها، ابزارهای اینترنت اشیا و چند مورد دیگر را شامل می‌شود. اما در این مطلب منظور ما از پردازنده‌ی موبایل، پردازنده‌های استفاده شده در گوشی‌های هوشمند است.

علاوه بر این، بزرگ‌ترین بازیگران عرصه‌ی تولید چیپ دسکتاپ در بازار یعنی اینتل و اِی‌اِم‌دی در بازار ریزپردازنده‌های گوشی هوشمند حرف زیادی برای گفتن ندارند. در واقع این شرکت‌ها ترجیح داده‌اند به جای رقابت با شرکت‌هایی مثل کوالکام، اپل، سامسونگ و سایر غول‌های تولیدکننده‌ی چیپ موبایل، بخش مربوط به گوشی هوشمند خود را واگذار کنند. البته این موضوع آنقدرها هم مطلق نیست؛ مثلا پردازنده‌های سری اتُم اینتل در مدل‌های مختلف زِنفون شرکت ایسوس حضور دارند و گفته می‌شود با حرکت تکنولوژی موبایل به سمت 5G، اینتل قصد ورود مجدد به این بازار دارد.

تفاوت‌های پردازنده‌های موبایل و دسکتاپ
در ادامه به تفاوت‌های کلیدی بین پردازنده‌های گوشی‌های هوشمند در زمینه‌های معماری پردازنده و مفهوم SoC، معماری مجموعه دستورالعمل‌ها و بحث انرژی و گرما می‌پردازیم.

1- معماری پردازنده
وقتی در مورد یک پردازنده‌ی دسکتاپ حرف می‌زنیم، منظورمان یک بخش خاص از سخت‌افزار است. پردازنده‌ی دسکتاپ یا واحد پردازنده‌ی مرکزیِ آن، مغز رایانه است. اما وقتی در مورد پردازنده‌ی یک اسمارت‌فون صحبت می‌کنیم، کلمه‌ی «پردازنده» بیشتر به معماری «سیستم روی یک تراشه» یا System on a Chip  (به اختصار SoC) اشاره دارد. اما تفاوت SoC با چیزی که در دسکتاپ می‌شناسیم چیست؟

SoC یک چیپ مستقل است که از نظر اندازه‌ی فیزیکی، تفاوت خاصی با پردازنده‌ی دسکتاپ ندارد، اما روی این چیپ، علاوه بر واحد پردازنده‌ی مرکزی یا CPU، شاهد GPU (واحد پردازش گرافیکی)، سنسورهای مختلف، لایه‌های امنیتی و موارد دیگری هستیم. دقت کنید که تولیدکننده، تمام این موارد را روی یک چیپ قرار داده است. در تصویر زیر می‌توانید ویژگی‌های SoC اگزینوس 8895 استفاده شده در گلکسی اس8 سامسونگ را مشاهده کنید. هر کدام از همین ویژگی‌ها روی یک سیستم دسکتاپ، نیازمند یک قطعه‌ی سخت‌افزاری جداگانه است.

2- معماری مجموعه دستورالعمل‌ها: ARM در مقابل x86
دومین جنبه از معماری پردازنده که به آن می‌پردازیم، مربوط به طراحی کلی پردازنده است. طراحی پردازنده‌ی x86 اینتل که AMD و VIA نیز از آن استفاده می‌کنند، معماری غالب در بازار پردازنده‌های دسکتاپ است. پردازنده‌های x86 برای برخورداری از قدرت محاسباتی بالا طراحی شده‌اند و با توجه به اینکه انرژی خود را مستقیماً از سوکت موجود روی مادربرد دریافت می‌کنند، توانایی اجرای میلیون‌ها دستور را دارند و در نتیجه، دستگاهی با قدرت پردازشی بالا (و البته گرمای بسیار زیاد) به شما ارائه می‌کنند.

اما داستان در گوشی‌های هوشمند متفاوت است. اکثر سازندگان پردازنده در این بخش مثل کوالکام، اپل و دیگران، از طراحی و مجوز ARM استفاده می‌کنند. تفاوت کلیدی بین این دو معماری، این است که ریزپردازنده‌های گوشی‌های هوشمند ARM بر خلاف پردازنده‌های دسکتاپ که مصرف انرژی در طراحی آن‌ها موضوعیت زیادی ندارد، با نگاه هم‌زمان به جنبه‌های کارایی و عمر باتری طراحی شده‌اند.

  • پردازنده‌های «چیپ روی تراشه‌» ARM از محاسبه با مجموعه دستورالعمل‌های کاهش‌یافته یا به اختصار RISC استفاده می‌کنند. مجموعه دستورالعمل RISC، مجموعه‌ای کوچک‌تر نسبت به دستورالعمل‌های دسکتاپ است که به انرژی کمتری نیاز دارد و با سرعت بالاتری می‌تواند منابع سیستم را آزاد کند. ضمن اینکه به دستگاه اجازه می‌دهد برای مصرف باتری کمتر، به حالت Idle برود.
  • پردازنده‌های x86 اینتل از محاسبه با مجموعه دستورالعمل‌های پیچیده یا CISC استفاده می‌کنند که بسیار پیچیده‌تر از RISC است و دستورالعمل‌های متعددی در آن قرار دارند.

علاوه بر این موارد، اکثر پردازنده‌های مدرن از چیزی به نام ریزکُد استفاده می‌کنند. ریزکد نوعی از کدهای داخلی پردازنده است که با شکستن عملیات پردازنده به دستورالعمل‌های کوچک‌تر، به پردازنده می‌گوید که چه عملی را باید انجام دهد. روی پردازنده‌های RISC، با توجه به اینکه دستورالعمل‌های این قطعات نسبت به معماری دیگر، کوچک‌تر هستند، شکستن آن‌ها به ریزکُدهای کوچک‌تر با سرعت بیشتری انجام می‌شود.

3- انرژی و گرما
در بازار مربوط به پردازنده‌ها، معمولاً اولین نگاه به تعداد هسته‌ها و سرعت کلاک پردازنده است. اما در پردازنده‌های گوشی‌های هوشمند، این اعداد همه چیز را نشان نمی‌دهند. یک دلیل آن این است که این اعداد در گوشی‌های هوشمند به طور کامل نظیر اعداد موجود روی پردازنده‌های دسکتاپ نیستند و دیگر اینکه با نگاه صرف به این اعداد، جنبه‌ی مهم دیگری روی این قطعات نادیده گرفته می‌شود: میزان مصرف انرژی به همراه دفع گرما.

پردازنده‌ها در زمان انجام عملیات پردازشی، گرمای بسیار زیادی تولید می‌کنند. در پردازنده‌های دسکتاپ، این گرما با استفاده از فن و هیت‌سینک روی پردازنده دفع می‌شود؛ اما پردازنده‌های گوشی‌های هوشمند فاقد این امکان هستند. علاوه بر آن، پردازنده‌های گوشی که در محفظه‌ای بسیار کوچک قرار دارند، در بسیاری از مواقع، باید در جیبِ گرمِ شما، در کنار پایِ گرمِ شما و در یک روز گرم، به فعالیت بپردازند!

تولیدکنندگان پردازنده‌های گوشی هوشمند این موضوع را می‌دانند و به همین دلیل، سرعت کلی عملکرد پردازنده را محدود می‌کنند. در حالی که مشخصات عددی یک پردازنده‌ی دسکتاپ در مورد سرعت پردازش، تقریباً همان چیزی است که شما به عنوان کاربر دریافت می‌کنید، اما همین عدد در مورد پردازنده‌ی یک گوشی هوشمند، حداکثر ظرفیت بالقوه‌ی پردازنده است که همانطور که گفته شد، به دلیل بحث گرما و انرژی، به میزانی پایین‌تر محدود می‌شود.

به عنوان مثال، یک نمونه از پردازنده‌های سری Core i7 اینتل چیزی در حدود 65 وات گرما تولید می‌کنند اما در مقابل، پردازنده‌ی SoC مبتنی بر ARM تنها نزدیک به 3 وات گرما تولید می‌کند. البته چیپ‌های جدید اتم اینتل که برای گوشی‌های هوشمند طراحی شده‌اند، از نظر دفع گرما بهتر از محصولات دیگر عمل می‌کنند.

بنابراین، از نظر تئوری ARM هم می‌تواند پردازنده‌ی موجود روی SoC با سرعت کلاک بالاتری تولید کند، اما نتیجه‌ی این عمل، داغ شدن بیش از حد و احتمالاً خراب شدن گوشی و باتری آن می‌شود.

تجربه‌ی دسکتاپ با موبایل
در بعضی موارد، گوشی‌های هوشمند توانسته‌اند جایگزین دسکتاپ‌ها و لپ‌تاپ‌ها شوند. گوشی‌های جدید به خوبی می‌توانند اجرای چند برنامه را به طور هم‌زمان مدیریت کنند. بسیاری از اپلیکیشن‌های موجود در دسکتاپ، حالا دیگر نمونه‌های اندرویدی یا iOS دارند که نیاز کاربر را برطرف می‌کنند. بنابراین می‌بینیم که بسیاری از کاربران که از دسکتاپ یا لپ‌تاپ برای مصارفی مثل مطالعه و تولید متن، گردش در اینترنت و استفاده از شبکه‌های اجتماعی استفاده می‌کردند، کم‌کم به سمت استفاده از گوشی‌های هوشمند متمایل می‌شوند.

برای افرادی هم که ابعاد و نحوه‌ی ارتباط با گوشی‌های هوشمند راضی‌کننده نیست، سیستم‌های Docking مجتمع تولید شده‌اند. محصول مایکروسافت به نام Continuum که به همراه عرضه‌ی ویندوز 10 معرفی شد و Dex Docking Station سامسونگ می‌توانند به یک نمایشگر متصل شده و تصویر موجود در گوشی همراه شما را روی آن نمایش دهند.

با توجه به این موارد، گوشی‌های هوشمند می‌توانند دستگاه‌های کاملاً قابل اتکایی برای انجام عملیات خلاقانه‌ی شما باشند؛ اما برای نرم‌افزارهایی که نیاز به استفاده از منابع سخت‌افزاری زیاد دارند، هم‌چنان به استفاده از راه‌کارهای دسکتاپی  نیاز داریم.

آیا گوشی‌های هوشمند هیچ‌گاه به قدرت دسکتاپ‌ها خواهند رسید؟
پاسخ به این پرسش دشوار است. دسکتاپ‌ها جایگاه خود را حفظ خواهند کرد؛ زیرا گوشی‌های هوشمند شدیداً به خاطر بحث مصرف باتری و کنترل دما با محدودیت همیشگی مواجه هستند. تصور اینکه روزی گوشی‌های هوشمند از قوی‌ترین دسکتاپ‌های آن روز قدرتمندتر باشند سخت است؛ اما تجربه نشان داده است در دنیای فناوری هیچ چیز غیرممکنی وجود ندارد.

نکته‌ی کلیدی که باید در ذهن داشته باشیم این است که پردازنده‌های گوشی‌های هوشمند و دسکتاپ‌ها برای مقاصد و انتظارات مختلفی طراحی شده‌اند. مقایسه و اندازه‌گیری آن‌ها در مقابل یکدیگر، همیشه چندان مفید نیست؛ زیرا موارد استفاده‌ی آن‌ها با یکدیگر متفاوت است. هرچند که تحولات چند ساله‌ی اخیر دنیای دیجیتال نشان می‌دهد که  حرکت به سمت استفاده‌ی بیشتر از گوشی‌های هوشمند روز به روز قوت می‌گیرد.

نظر خود را اضافه کنید.

ارسال نظر بدون عضویت در سایت

0

نظرات (7)

  • مهمان - محسن

    من خودم از تبلت ایسوز استفاده میکنم که با وجود اینکه از تکنولوژی x86 استفاده شده ولی بسیار کم مصرف و پر قدرته
    ببینید دوستان توی همه صنایع هدف اصلی کسب ثروت و درامد و بقا در بازار هستش
    بر کسی پوشیده نیست که سرعت پیشرفت تکنولوژی برای مثال کامپیوتر در دهه های گذشته خاصه دهه 80و 90 میلادی بیشتر بوده البته این رو هم باید در نظر داشت که کامپیوتر ها در گذشته قیمت بالایی داشتند و برای رسیدن به کالایی که باید یکی در هر خانه باشه باید به سرعت پیشرفت میکرد
    شرکتهای کامپیوتری مثل اینتل یا ای ام دی و انویدیا پس از سالها ازمون و خطا راه خودشون رو پیدا کردند و قرار نیست که هر چه در چنته دارن رو همین الان رو کنن برای همین پیشرفت تکنولوژی گاهی به ترمز هم نیاز داره تا شرکتها به حداکثر سوددهی خودشون برسند چونکه هزینه زیادی رو خرج نحقیق و توسعه میکنن
    به طور مثال یه نکاهی به cpu های نسل corei اینتل بندارید و با خودتون بپرسید که واقعا چرا باید اینقدر کم شاهد پیشرفت باشیم یا مثلا چرا با وجود حافظه های gddr5 که 10 سال از عمرش میگزره و کم گم داره بازنشست میشه هنوز این تکنولوژی برای رم های اصلی کامپیوتر استفاده نشده دلیلش مشخصه cpu های نسل حاضر دسکتاپ نیازی به پهنای باندddr5 ندارند و این خودش نشان از پیشرفت کم cpu های دسکتاپ دارد

  • مهمان - محسن

    من خودم از تبلت ایسوز استفاده میکنم که با وجود اینکه از تکنولوژی x86 استفاده شده ولی بسیار کم مصرف و پر قدرته
    ببینید دوستان توی همه صنایع هدف اصلی کسب ثروت و درامد و بقا در بازار هستش
    بر کسی پوشیده نیست که سرعت پیشرفت تکنولوژی برای مثال کامپیوتر در دهه های گذشته خاصه دهه 80و 90 میلادی بیشتر بوده البته این رو هم باید در نظر داشت که کامپیوتر ها در گذشته قیمت بالایی داشتند و برای رسیدن به کالایی که باید یکی در هر خانه باشه باید به سرعت پیشرفت میکرد
    شرکتهای کامپیوتری مثل اینتل یا ای ام دی و انویدیا پس از سالها ازمون و خطا راه خودشون رو پیدا کردند و قرار نیست که هر چه در چنته دارن رو همین الان رو کنن برای همین پیشرفت تکنولوژی گاهی به ترمز هم نیاز داره تا شرکتها به حداکثر سوددهی خودشون برسند چونکه هزینه زیادی رو خرج نحقیق و توسعه میکنن
    به طور مثال یه نکاهی به cpu های نسل corei اینتل بندارید و با خودتون بپرسید که واقعا چرا باید اینقدر کم شاهد پیشرفت باشیم یا مثلا چرا با وجود حافظه های gddr5 که 10 سال از عمرش میگزره و کم گم داره بازنشست میشه هنوز این تکنولوژی برای رم های اصلی کامپیوتر استفاده نشده دلیلش مشخصه cpu های نسل حاضر دسکتاپ نیازی به پهنای باندddr5 ندارند و این خودش نشان از پیشرفت کم cpu های دسکتاپ دارد

  • مهمان - ناشناس

    ببخشید که توی نظر قبلی ننوشتم
    یه مثال براتون میزنم
    ببینید هرچی سخت افزارها قوی تر شدن بازی سازان هم ... یکم به خودشون زحمت بدن بازی بهینه بسازن
    در این مورد هم همینطور وقتی برای دستکاپ سیپیو میسازن چون فضای زیادی هست ... واسه کوچیک بودن و بهینه بودن زیاد سیپیو وقت بذارن
    میشه گفت بخاطر .... هم نیست بیشتر جنبه ی اقتصادی که انقدر توی علم و تکنولوژی بخاطر پول گند میزنن
    یادتونه خبر از دیویدی های هزار ترابایتی با روش جدید لیزر زدن اومد ولی کو
    می دونید اگه به تولید و عرضه می رسید چقدر به ضررشون تموم میشد مگه هزینه یک دیویدی چقدره که بخوان قیمتشو خیلی بالا ببرن نهایتا بخاطر یه سری دستگاهای اضافی واسه خواندن و نوشتن و پاک کردن یعنی قابلیت بازنویسی و محکم بودن دیویدی بکار ببرن که یکم قیمتُ بالا ببرن ولی با این حال نهایتا مثلا میشه 1 ملیونو 200 هزار تومان ولی با خرید یدونش تا آخر عمرت دیگه نیازی به فضای ذخیره سازی نداری
    حتی سرور داره یا آپلودسنترهاا هم با خرید 100 تا از این دیوی دی ها نیازشون برطرف میشه
    خوب این فقط ضرر می رسونه بهشون و جنبه ی اقتصادی نداره

    فقط این موارد نیستن
    در طول تاریخ از زمانی که بشر صنعتی شد یعنی نیازهاشو صنعتی بطرف می کنه خیلی از علم و تکنولوژی ها بخاطر نظام سرمایه داری سوزونده شدن یا روراست پیشرفت نمی کنه یعنی مخفی از دید مردم
    الان هرچیزی که اختراع میشه اولین چیزی که سرش بحث میشه پوله چون حکومت کله کشورها شده کاپوتالیسم یا همون سرمایه داری
    می خواین بدونین علم واقعا باید چطور پیشرفت کنه نگاهی بندازین به جنگ جهانی دوم کشور آلمان
    که کاملا روراست و تو دید همشون پیشرفت می کرد

    الان عمرا علم اونطوری پیشرفت بکنه مگر انسان ها توی شرایط بحرانی بیفتن که به فکر باشن
    وقتی شرایط خوبه همه باهم در حال جنگن سره مال اموال بیشتر

  • مهمان - ناشناس

    سلام

    من یه چیزایی از مقاله خوندم ولی جواب اصلی توش نبود
    یک پردازنده ی مبایل که کمتر از 1 سانت هست از سیپیو 4 هسته ای ای ام دی 2.9 گیگاهرتزی که دارم قوی تر هست و خیلی گرمای کمتری هم تولید
    سیپیو دسکتاپ میسازن به اندازه ی کف دست هست بعد همونو میسازن برای موبایل با همان توان پردازشی و تعداد هسته ولی کمتر از 1 سانت و با تولید گرمای کمتر
    سیپیو مبایل کایرین 980 هواوی رو دیدم که 2.8 گیگاهرتزم توان پردازشی داره که هشت هسته هم هست
    اندازه ی این سیپیو به اندازه تیکه بالای انگشته
    می تونم بگم اگر بلفرض 13 تاشو کنار هم بچینیم تازه میشه اندازه یک سیپیو دستکاپ و همین 13 تارو باهمدیگه سینک کنیم که بشه یک سیپیو میشه 104 هسته و بالای 200 گیگاهرتز توان پردازشی و با حدأقل ترین تولید گرما
    رم کامپیوتر همون usb هست که استفاده می کنیم ولی چنتا usb گذاشتن روی یگ ورقه و سینکشون کردن شده رم کامپیوتر
    نمی دونم چه دردیه وقتی میشه همچین کاری کرد میان برای دستکاپ بزرگش می کنن
    همین رم کامپیوتر هم وقتی میشه از آخرین تکنولوژی سرعتی توش استفاده کرد آخه چه دردی که میرن از چیزایی استفاده می کنن که ذره ذره سرعتُ افزایش میدن

    اینا همش جنبه اقتصادی داره واقعا یکی باید خیلی خنگ باشه که فکر کنه نه حتما یه چیزی هست که اینطوری میسازن

  • مطلب جامع و خوبی بود
    مرسی

  • مهمان - احسان

    آیا گوشی‌های هوشمند هیچ‌گاه به قدرت دسکتاپ‌ها خواهند رسید؟
    آره دیگه ، A12X bionic رسید.

  • مهمان - مهران

    در پاسخ به: مهمان - احسان

    شما یا نمیدونی cpu دسکتاپ چیه یا کلا فیلم تخیلی زیاد میبینی ;)

ورود به شهرسخت‌افزار

ثبت نام در شهر سخت افزار
ورود به شهر سخت افزار

ثبت نام در شهر سخت افزار

نام و نام خانوادگی(*)
لطفا نام خود را وارد کنید

ایمیل(*)
لطفا ایمیل خود را به درستی وارد کنید

رمز عبور(*)
لطفا رمز عبور خود را وارد کنید

شماره موبایل
Invalid Input

جزو کدام دسته از اشخاص هستید؟(*)

لطفا یکی از موارد را انتخاب کنید