تراشه های موجود در گوشی های هوشمند این روزها جایگاه بسیار خوبی دارند و اسمارت فون های پرچمدار به لطف آن ها می توانند عملکرد و قدرت پردازشیِ فراتر از انتظاری را برای جستجو در فضای وب، چک کردن ایمیل ها و دنبال کردن شبکه های اجتماعی ارائه دهند. در همین راستا به نظر می رسد سال 2020 نیز قرار است سال جذابی برای پردازنده های موبایلی باشد و بازهم شاهد افزایش قابل توجه قدرت آن ها باشیم.

مطمئناً دیگر در سال 2020 همچون سال های دور، ارتقا سرعت و قدرت تراشه های جدید نسبت به محصولات پیشین، کاربران را خوشحال نمی کند. بلکه آن ها به دنبال اتفاقات بزرگ تر و گسترده تری در این زمینه هستند تا به خرید گوشی های هوشمند عرضه شده در این سال علاقه مند شوند.

SoC-processor-2.jpg

در سال 2020، تراشه های موبایلی با استفاده از نسل جدیدی از فناوری لیتوگرافی 7 نانومتری تولید می‌شوند. این موضوع سبب خواهد شد که این تراشه ها نسبت به محصولات کنونی دارای بازدهی انرژی بهتری باشند. همچنین بعید به نظر می رسد که فناوری لیتوگرافی 5 نانومتری EUV، در این سال مورد استفاده تولید کنندگان تراشه ها قرار بگیرد.

در کنار بهبود بازدهی انرژی و همچنین افزایش قدرت و سرعت، انتظار می رود موارد زیر نیز دیگر قابلیت ها و ویژگی های جدید و مهم تراشه  های موبایلی تولید شده در سال 2020 باشند.

ارتقا قدرت گرافیکی به لطف هسته های بزرگ تر
بررسی های صورت گرفته از میزان قدرت و عملکرد گوشی های هوشمند نشان می دهد که هنوز فضا برای آنکه تراشه پردازشی موجود در آن ها دارای قدرت گرافیکی بهتری باشد وجود دارد. باید گفت این موضوع برای همه رده ها از تراشه های موبایلی صادق است؛ به ویژه تراشه های پایین رده که این روزها از تراشه های پرچمدار در زمینه قدرت گرافیکی بسیار عقب تر هستند. شاید در سال 2020 وقت آن رسیده است که تراشه های پایین رده نیز به هسته های گرافیکی قدرتمندتری مجهز شوند.

باید گفت رشد صورت گرفته در بازار گوشی های گیمینگ در سال 2019 و همچنین موفقیت تراشه های موبایلی در کنسول نینتندو سوئیچ، نشان دهنده نیاز به ارتقا قدرت گرافیکی این محصولات است. علاقه کاربران به تراشه های با قدرت گرافیکی بهتر، حتی کوالکام و مدیاتک را وادار کرد که یک نسخه جدید و گیمینگ از تراشه های کنونی خود را تولید و روانه بازار کنند. تراشه اسنپدراگون 730G و Helio G90T دو مورد از این محصولات بوده‌اند.

heliog90t-sd730g.jpg

اما به نظر می رسد اشتهای کاربران در این بخش بسیار بیشتر از این موارد است و تولید کنندگان تراشه های موبایلی باید در سال 2020، فضای اختصاصی بیشتری را به هسته های گرافیکی اختصاص دهند. فارغ از این موضوع، افزایش قدرت این هسته ها باید با بهبود بازدهی انرژی همراه باشد تا از مصرف بیش از حد باتری جلوگیری کند.

کوالکام توانست در سال 2019، با جایگزینی هسته گرافیکی Adreno 640 به جای Adreno 630، قدرت تراشه پرچمدار جدید خود (اسنپدراگون 855) را در این بخش به میزان 20 درصد بهبود ببخشد. همچنین در این سال شاهد معرفی و عرضه تراشه جدیدی با عنوان اسنپدراگون 8xc بودیم که با استفاده از هسته Adreno 690، در بخش پردازش های گرافیکی در حدود 3.5 برابر بیشتر قدرت داشت. البته این تراشه با هدف استفاده در لپ تاپ ها طراحی شده است.

تصویر زیر به خوبی نشان می دهد که در حال حاضر هسته های گرافیکی کمتر از یک  چهارم فضای موجود در تراشه های موبایلی را در اختیار دارند و می توان با افزایش ابعاد، شرایط لازم برای بهبود قدرت آن ها را فراهم کرد.

SoC-processor-3.jpg

در مقام مقایسه، انویدیا در سری تراشه های Tegra، فضای زیادی را به هسته های گرافیکی اختصاص می دهد. به عنوان مثال تراشه Tegra Xavier که در مصارف مرتبط با یادگیری زبان ماشین و هوش مصنوعی کاربرد دارد، چیزی در حدود یک سوم فضا به هسته گرافیکی اختصاص داده شده است. البته باید گفت که این تراشه به اندازه  کافی بازدهی ندارد که بتوان از آن در گوشی های هوشمند استفاده کرد. همچنین فقدان قابلیت ها و ویژگی های لازم سبب می شود که این تراشه برای استفاده در گوشی های هوشمند مناسب نباشد.

از سوی دیگر تراشه اسنپدراگون 8xc نیز آنقدر بزرگ و قدرتمند است که نمی توان از آن برای پشتیبانی از گوشی های هوشمند استفاده کرد. اما انتظار می رود در آینده نزدیک ترکیب باتری های بزرگ تر با هسته های پردازشی بهینه تر و فناوری لیتوگرافی 5 نانومتری که دارای بازدهی بیشتری است، سبب شود فضای بیشتری به هسته های گرافیکی اختصاص پیدا کند و در نتیجه تراشه ها در این بخش دارای قدرت پردازشی بهتری باشند.

سامسونگ و AMD، چندی پیش قراردادی را با یکدیگر منعقد کردند که سبب می شود نسل جدید از تراشه های موبایلی با استفاده از ریزمعماری RDNA به مرحله تولید برسند. RDNA قرار است پس از ریزمعماری Navi به کار گرفته شود و به همین دلیل نباید انتظار داشته باشیم که تا پیش از سال 2021 یا 2022، آن را در تراشه های اکسینوس مشاهده کنیم. تلاش برای استفاده از ریزمعماری های جدید در تولید تراشه های موبایل، نشان می دهد که تولیدکنندگان این محصولات به دنبال آن هستند که از حداکثر ظرفیت موجود برای ایجاد رقابتی بهتر استفاده کنند.

نمودارهای زیر مقایسه جالبی از امتیاز بنچمارک‌ تراشه‌های سازگار با سیستم عامل اندروید به تفکیک سال است.

تراشه‌های سیلیکونی خاص‌تر
تراشه های موبایلی این روزها دارای فضای اختصاصی بیشتری برای تجهیزات مربوط به پردازش های ناهمگون (Heterogeneous) هستند تا علاوه بر حفظ میزان بازدهی انرژی، عملکرد بهتری را هم از خود به نمایش بگذارند. همچون واحدهای پردازش عصبی (NPU) موجود در تراشه های اکسینوس و Kirin، در تراشه های تولید شده توسط شرکت کوالکام نیز واحد پردازش سیگنال Hexagon، فضای قابل توجهی را در اختیار دارد.

تصویر بالا به وضوح نشان دهنده این روند است. این تصویر نشان می دهد در تراشه اکسینوس 9820 نسبت به تراشه اکسینوس 9810، فضای کمتری به هسته های پردازشی و گرافیکی اختصاص داده شده است تا دیگر اجزا، ابعادی بزرگ تر داشته باشند. در این تراشه برای اجزایی نظیر واحد پردازش عصبی (NPU)، واحد پردازش تصویر دوربین، بخش های سخت افزاری موردنیاز برای رمزگذاری و رمزگشایی ویدیوها و همچنین مودم 4G، فضای بیشتری در نظر گرفته شده است تا آن ها به صورت اختصاصی بخشی از وظایفی که پیش از این به عهده هسته های گرافیکی و پردازشی گذاشته می شد را بر دوش بگیرند. این موضوع سبب شده است بازدهی انرژی گوشی های هوشمند نیز افزایش پیدا کند.

SoC-processor-7.jpg

بدون شک نسل بعد از تراشه های موبایلی نیز این مسیر را ادامه خواهند داد. انتظار می رود به منظور افزایش قابلیت های مبتنی بر هوش مصنوعی، فضای بیشتری از تراشه های نسل بعد به اجزای مربوط به آن اختصاص پیدا کند. با توجه به اینکه تولید کنندگان تراشه های موبایل این روزها به استفاده از راهکارهای اختصاصی در حوزه هوش مصنوعی روی آورده اند، انتظار می رود قابلیت های وسیع تری در این حوزه در گوشی های پرچمدار سال 2020 در دسترس قرار بگیرد.

بدون شک سال آینده شاهد حضور واحد پردازش تصویر قدرتمندتری در تراشه های موبایلی خواهیم بود. این اجزا قادر خواهند بود ویدیوهای در وضوح 4K را به صورت فوق آهسته و با نرخ فریم بالا پردازش کنند. بدون شک پشتیبانی از سسنورهای 100 مگاپیکسلی نیز یکی از قابلیت های مهم این گوشی های هوشمند خواهد بود. انتظار می رود سال آینده در حوزه شبکه نیز با قابلیت های ویژه ای نظیر Wi-Fi 6 و مودم های 5G در این تراشه ها روبرو باشیم.

به طور کل باید گفت که تراشه های موبایلی سال 2020، دارای معماری های پیچیده تری خواهند بود و ساختار آن ها از ترکیب ساده هسته های پردازشی و گرافیکی فراتر خواهد رفت.

مودم های 4G/5G یکپارچه

SoC-processor-4.jpg

با گسترش شبکه های 5G در سرتاسر جهان، مطمئناً عجیب خواهد بود اگر شاهد حضور مودم های یکپارچه و دو حالته 4G/5G در تراشه های پرچمدار جدید نباشیم. در طی ماه های اخیر اکثر تولید کنندگان این تراشه ها، یک مودم اختصاصی 5G را معرفی کرده اند و هم اکنون شاهد تولید محصولاتی نظیر اسنپدراگون X55 از سوی کوالکام، اکسینوس 5100 از سوی سامسونگ و Balong 5G01 یا 5000 از سوی هواوی هستیم. کوالکام همچنین این روزها مشغول تولید مودم های 5G یکپارچه برای حضور در گوشی های هوشمند سال 2020 است.

در حال حاضر نسخه های 5G از چند تراشه پرچمدار موجود در بازار در دسترس تولید کنندگان گوشی های هوشمند قرار گرفته؛ اما به صورت عمده، تنها نسخه 4G از این تراشه ها در گوشی های هوشمند مورد استفاده قرار می گیرد؛ چرا که هنوز در بسیاری از نقاط دنیا دسترسی به شبکه های 5G وجود ندارد و استفاده از این مودم های پیشرفته تنها سبب افزایش قابل توجه قیمت گوشی های هوشمند می شود.

در کنار گوشی های پرچمدار، می توان انتظار داشت که در سال 2020، مودم های 5G یکپارچه در اسمارت فون های میان رده نیز حضور پیدا کنند. نوکیا و بسیاری از دیگر شرکت ها در نظر دارند در سال آینده میلادی یک یا چند گوشی 5G ارزان قیمت عرضه کنند. باید منتظر بمانیم و ببینیم که در این محصولات از چه تراشه هایی استفاده می شود.

به عنوان یک جایگزین، ممکن است گوشی های میان رده، به یک مودم اکسترنال 5G مجهز شوند که در این صورت هزینه تولید آن ها افزایش پیدا می کند. دو تراشه مدیاتک M70 5G و اکسینوس 980، نوید تولید گوشی های 5G با ارزش خرید بالا و ارزان قیمت را می دهند. سامسونگ چندی پیش گوشی هوشمندی با عنوان گلکسی A90 5G را معرفی کرد که می توان آن را به عنوان اولین اسمارت فون 5G که قیمتی بسیار کمتر از گوشی های پرچمدار دارد معرفی کرد.

هسته های پردازشی بزرگ تر
در این مطلب به صورت ویژه در مورد هسته های پردازشی صحبتی نکردیم، چرا که در حال حاضر نیز عملکرد این اجزا از آنچه بدان نیاز داریم فراتر است؛ اما این به این معنی نیست که در سال آینده اتفاق بزرگی در این حوزه رخ نمی دهد.

نسل کنونی از تراشه های موبایلی همزمان با معرفی یک ساختار جدید برای چیدمان هسته های پردازشی روانه بازار شدند. این ساختار که با عنوان 4+4 big.LITTLE شناخته می شود به معنی حضور یک یا دو هسته پردازشی قدرتمند، دو یا سه هسته کوچکتر و کمی ضعیف تر و همچنین چهار هسته پردازشی معمولی و با مصرف بهینه  انرژی، در تراشه ها است. این ساختار ابتدا با هدف ایجاد رقابت بهتر در حوزه تراشه های موبایلی معرفی شد؛ اما در ادامه افزایش قدرت این محصولات را در پی داشت.

سامسونگ به دلیل استفاده از هسته‌های قدرتمند غول‌پیکر M4، محصولات خود در این رده را با ساختار 4+2+2 تولید می‌کند. جدیدترین هسته پردازشی شرکت ARM که Cortex-A77 نام دارد در حدود 17 درصد بزرگ تر از تراشه A76 است. این موضوع منجر به آن خواهد شد که نسل جدید از تراشه های سامسونگ حتی از قبل نیز بزرگ تر باشند.

SoC-processor-6.jpg

اپل همچنان هرساله از هسته های پردازشی بزرگ تر و قدرتمندتری در تراشه های خود استفاده می کند. این هسته های بزرگ تر سبب می شوند که عملکرد گوشی های هوشمند به لپ تاپ های پایین رده نزدیک و نزدیک تر شود و آن ها در اجرای بازی ها توان و قدرت بیشتری داشته باشند. البته باید گفت که این هسته های بزرگ  عملکرد مشابه ای ندارند. به عنوان مثال می توان تفاوت عملکرد را میان دو تراشه اکسینوس 9820 و اسنپدراگون 855 مشاهده کرد. ممکن است در طی سال های آینده شاهد افزایش قابل توجه تفاوت میان تراشه های مختلف باشیم.

استفاده از فناوری لیتوگرافی 7 نانومتری سبب شده است که تراشه های پرچمدار دارای قدرت و بازدهی انرژی بهتری باشد. انتظار می رود در آینده نزدیک این فناوری برای تولید تراشه های میان رده نیز مورد استفاده قرار بگیرد. با توجه به اینکه عملکرد تراشه های پرچمدار در حال نزدیک شدن به عملکرد لپ تاپ  ها است، تولیدکنندگان این محصولات باید تناسب میان ابعاد، عملکرد و بازدهی انرژی را در آن ها رعایت کنند. مقدار تفاوت میان سرعت و قدرت تراشه های موبایلی و لپ تاپ های تبدیل پذیر مجهز به تراشه های Arm، سوال مهم دیگری است که در سال آینده میلادی باید منتظر پاسخ آن باشیم.

علاوه بر این، بعید به نظر می رسد که گوشی های هوشمند، حتی نسخه های بالارده از آن ها به چهار هسته پردازشی قدرتمند نیاز داشته باشند؛ چرا که این روزها کاربران با مشکلات زیادی در مورد میزان شارژدهی باتری گوشی خود دست و پنجه نرم می کنند. انتظار می رود تراشه های موبایلی در سال آینده همچنان با ساختار 4+2+2 تولید شوند و شاهد حضور دو هسته پردازشی قدرتمند، دو هسته عادی و چهار هسته پایین  رده در آن ها باشیم.

این در حالی است که به احتمال فراوان تراشه های Arm تولید شده با هدف استفاده در لپ تاپ ها ساختار 4+4 را در اختیار خواهند داشت و چهار هسته قدرتمند Cortex-A77 در آن ها به کار گرفته می شود. به این ترتیب می توان در این دستگاه ها که نگرانی کمتری از بابت شارژدهی باتری وجود دارد، قدرت پردازشی بالایی را در اختیار داشت.

جمع بندی و سخن پایانی
انتظار می رود تا پایان سال جاری میلادی و همچنین نخستین ماه های سال آینده، شاهد معرفی و عرضه نسل جدید از تراشه های موبایلی باشیم. همچنین براساس اطلاعاتی که در بالا بیان شد می توان انتظار داشت که ویژگی های مشترک بسیاری میان این محصولات وجود داشته باشد.

تراشه های پرچمدار با استفاده از فناوری لیتوگرافی 7 نانومتری یا 7 نانومتری +FinFET تولید می شوند و به این ترتیب می توان در آن ها بهبود بازدهی انرژی را در قیاس با تراشه های تولید شده توسط فناوری 10 نانومتری شاهد بود. گوشی های جدید نیز به لطف این تراشه ها، قادر هستند در بنچمارک های مختلف نتایج بهتری را کسب کنند و در عین حال توانایی ارتباط با شبکه های پرسرعت 5G را در اختیار داشته و قابلیت های جدیدی را در حوزه هوش مصنوعی معرفی کنند.

SoC-processor-5.jpg

در کنار این نقاط اشتراک، انتظار می رود سال آینده تراشه های رده بالا دارای تنوع زیادی باشند. طراحی های سفارشی برای هسته های پردازشی و گرافیکی، راهکارهای اختصاصی برای پردازش فرآیندهای مبتنی بر هوش مصنوعی، مودم های اختصاصی 5G و انبوهی از دیگر ویژگی ها، سبب می شود که در سال آینده تفاوت های قابل توجهی میان تراشه های اکسینوس،Kirin  و اسنپدراگون وجود داشته باشد. البته این تفاوت ها آنقدر دارای اهمیت نیستند که کاربران گوشی های هوشمند متوجه آن ها شوند.

تراشه های میان رده نیز در سال آینده میلادی دارای قابلیت ها و ویژگی های گوناگونی خواهند بود و انتظار می رود شاهد بهبود قابل توجه قدرت آن ها در قیاس با محصولات کنونی باشیم. باید دید که تولیدکنندگان این تراشه ها، به منظور اضافه کردن ارتباط 5G به این محصولات خود چه راه حلی را انتخاب می کنند.

مطالب مرتبط پیشنهادی

نظر خود را اضافه کنید.

ارسال نظر بدون عضویت در سایت

0
  • هیچ نظری یافت نشد

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