نگاهی به چیپست Apple A13 Bionic؛ قدرتمندترین تراشه دنیا در گوشی های هوشمند

در قلب گوشی های آیفون یک تراشه ویژه حضور دارد که طراحی آن به صورت تمام و کمال توسط اپل صورت گرفته است و در طی سال های اخیر، نسخه های مختلف از آن در کسب عنوان سریع ترین تراشه حاضر در گوشی های هوشمند، تنها با خود رقابت دارند. اما به راستی درون جدیدترین نسخه از این تراشه ها که می توان آن را در سری گوشی های آیفون 11 یافت چه می گذرد؟

اپل در سال جاری میلادی توانست با معرفی و عرضه تراشه A13 Bionic، فاصله چشم گیر محصولات خود در این رده را با قدرتمندترین تراشه حال حاضرِ گوشی های اندرویدی، یعنی اسنپدراگون 855، بهبود بخشد. در اصل باید گفت که تراشه سال گذشته این شرکت یعنی A12 نیز نسبت به اسنپدراگون 855، دارای سرعت و عملکرد بهتری بود و اپل توانست با معرفی تراشه A13 این فاصله را بیش از پیش افزایش دهد.

علاوه بر عملکرد، تراشه A13 Bionic از نظر بازدهی نیز یگ گام بزرگِ رو به جلو محسوب می شود. این موضوع سبب شده تا سری گوشی های آیفون 11 از نظر شارژدهی باتری بهترین گوشی های تولید شده توسط اپل باشند.

اپل در مراسم معرفی سری گوشی های آیفون 11 نمودارهایی را به نمایش گذاشت که نشان می داد A13 Bionic از نظر قدرت پردازشی و گرافیکی یک سر و گردن از تمامی دیگر محصولات موجود در بازار قدرتمندتر است. در این نمودارها که می توانید آن ها را در بالا مشاهده کنید، نام قدرتمندترین تراشه های موبایلی حال حاضر جهان از جمله اسنپدراگون 855، Kirin 980 و اسنپدراگون 845 دیده می شود.

این نمودارها به خوبی نشان می دهند که طی سال های اخیر قدرت تراشه های موبایلی تا چه حد بهبود پیدا کرده است؛ چرا که قدرت تراشه اسنپدراگون 845 تقریباً نیمی از توان تراشه A13 را شامل می شود.

نخستین نتایج بنچمارک که چندی پیش از گوشی‌های آیفون جدید منتشر شد نشان می‌داد که این محصولات به لطف بهره‌مندی از تراشه A13 Bionic، هم اکنون قدرتمندترین گوشی‌های هوشمند دنیا محسوب می‌شوند. نتایج این بنچمارک‌ همچنین رشد 27 درصدی عملکرد را نسبت به گوشی‌های آیفون سال قبل تایید می‌کردند که با ادعای مطرح شده توسط اپل، تقریباً همخوانی دارد.

مشخصات اصلی تراشه A13 Bionic

• دارای 8.5 میلیارد ترانزیستور
• تولید شده با استفاده از فناوری لیتوگرافی پیشرفته و نسل دومی 7 نانومتری
• بهره مند از چهار هسته پردازشی با بازده بالا، مورد استفاده در اغلب اوقات به منظور دست یابی به شارژدهی عالی باتری
• استفاده از تکنیک اختصاص جریان الکتریکی به هر بخش تراشه که لازم است در یک زمان خاص روشن یا خاموش باشد
• دارای بهترین بازدهی انرژی در میان تراشه های موجود؛ تا 20 درصد بازدهی انرژی بهتر نسبت به تراشه A12
• بهبود عملکرد و سرعتِ حداکثر 20 درصدی در قدرت پردازشی و گرافیکی
• دارای پایدارترین عملکرد در میان تمامی تراشه های اپل
• قدرت عالی در یادگیری زبان ماشین؛ توانایی انجام یک تریلیون (یک هزار میلیارد) پردازش در هر ثانیه

بازدهی انرژی
می توان گفت یکی از مهم ترین نقاط قوت تراشه A13، بازدهی بالای انرژی آن است. اگرچه استفاده از دومین نسل از فناوری لیتوگرافی 7 نانومتری برای تولید این تراشه در بهبود بازدهی انرژی آن تاثیر فراوانی داشته، اما باید گفت که استفاده از چهار هسته پردازشی کم مصرف و با بازدهی بالای انرژی، برای انجام فعالیت های عادی و روزانه، سبب شده است که این معماری در بهینه ترین حالت خود قرار بگیرد.

تکنیک جالب و قابل توجه دیگری که این شرکت به منظور ارتقا بازدهی انرژی این تراشه از آن استفاده کرده، قابلیتی است که موجب می شود برای انجام وظایف خاص، تنها بخش مشخصی از این تراشه فعال شود. اپل اعلام کرده است که به منظور دست یابی به این قابلیت، صدها منطقه ولتاژی را طراحی کرده است.

اپل در مراسم معرفی نسل جدید از گوشی‌های خود اعلام کرد که گوشی آیفون 11، نسبت به گوشی آیفون XR، با هر بار شارژ تا یک ساعت بیشتر کاربران خود را همراهی می‌کند. همچنین حضور پردازنده A13 Bionic در گوشی‌ آیفون 11 پرو سبب شده است که این گوشی نسبت به گوشی آیفون XS، تا چهار ساعت شارژدهی بهتری داشته باشد. علاوه بر این، کاهش مصرف انرژی در این پردازنده جدید سبب شده است که شارژدهی باتری گوشی آیفون 11 پرو مکس نیز نسبت به گوشی آیفون XS Max، تا پنج ساعت افزایش پیدا کند.

در مقام مقایسه چیپست Apple A13 Bionic با نسل قبلی خود می‌توانیم بگوییم این تراشه با داشتن خصوصیات زیر چه برتری‌هایی دارد:

• دو هسته با عملکرد بالا و 20 درصد سریع تر و همچنین با 30 درصد مصرف انرژی کمتر در قیاس با تراشه A12
• چهار هسته با بازدهی انرژی بالا و 20 درصد سریع تر و همچنین با 40 درصد مصرف انرژی کمتر در قیاس با تراشه A12
• هسته گرافیکی با چهار هسته و 20 درصد سریع تر و همچنین با 40 درصد مصرف انرژی کمتر در قیاس با هسته گرافیکی تراشه A12
• واحد پردازش عصبی با هشت هسته پردازشی و 20 درصد سریع تر و همچنین 15 درصد مصرف انرژی کمتر

یادگیری زبان ماشین
یکی دیگر از قابلیت های مهم تراشه A13 Bionic، قدرت آن در یادگیری زبان ماشین و پردازش فرآیندهای مرتبط با هوش مصنوعی است. اپل در مراسم معرفی گوشی های آیفون 11 اعلام کرد که با توجه به بهبودهای صورت گرفته، هم اکنون می توان تراشه A13 Bionic را به عنوان بهترین پلتفرم برای یادگیری زبان ماشین در بین تمامی گوشی های هوشمند معرفی کرد.

هسته های پردازشی اختصاصی و جدیدی که در واحد پردازش عصبی این تراشه تعبیه شده است، به گوشی های آیفون 11 کمک می کند یکی از رایج ترین فرآیندهای یادگیری زبان ماشین، یعنی ضرب کردن ماتریس ها را شش مرتبه سریع تر از قبل انجام دهد. تراشه A13 Bionic به طور کلی قادر است در هر ثانیه 1 تریلیون پردازش را صورت دهد.

تراشه A13 Bionic دارای یک Machine Learning Controller است که اجازه می دهد پردازش مربوط به مدل های یادگیری زبان ماشین به صورت زمان بندی شده به پردازنده ، هسته گرافیکی و واحد پردازش عصبی محول شود. این موضوع سبب می شود که تراشه A13 به یک پلتفرم یکپارچه تبدیل شود که قادر است میان عملکرد و بازدهی انرژی یک توازن عالی را برقرار کند. این پلتفرم می تواند به منظور پردازش های مربوط به زبان های طبیعی، دسته بندی عکس ها و ویدیوها، تولید انیمیشن در برنامه های مبتنی بر واقعیت افزوده و انبوهی از دیگر فعالیت ها مورد استفاده قرار بگیرد.

سخن پایانی

اپل در قیاس با دیگر تولیدکنندگان گوشی های هوشمند دارای یک امتیاز بزرگ است. این شرکت علاوه بر اینکه سیستم سخت افزاری گوشی های خود را انتخاب می کند، کار طراحی تراشه ها و همچنین نرم افزاری که قرار است از آن ها پشتیبانی کند را هم برعهده دارد. به این معنی که در این گوشی های هوشمند، همه چیز از کوچکترین کدهای در حال اجر تا کوچکترین ترانزیستور برای دست یابی به بهترین عملکرد بهینه سازی شده اند.

در انتها باید بگوییم که اعداد و ارقام عنوان شده در مطلب بالا، اطلاعاتی است که اپل به صورت رسمی اعلام کرده و به همین دلیل، می توان به مقدار قابل توجهی به آن ها استناد کرد. بررسی های صورت گرفته از تراشه های نسل قبل این شرکت نشان می داد که این محصولات حتی در عمل بهتر از آنچه اپل اعلام می کند، قدرت دارند.