ایرانیان جهان - پردازنده‌های صنعت موبایل همگی به لیتوگرافی پنج نانومتری مهاجرت کرده‌اند و رقابت آن‌ها نفسگیرتر از از همیشه است. اگزینوس 2100، اسنپدراگون 888، کرین 9000 و A14 چه شباهت‌ها و تفاوت‌هایی دارند؟

براساس مقاله‌ی Android Authority ، به‌ دنبال رونمایی رسمی از پردازنده‌ی اگزینوس 2100 سامسونگ (Samsung Exynox 2100) در رویداد مستقل Exynos On، اکنون فهرست پردازنده‌های پرچمداری که قرار است درون گوشی‌های رده‌بالای سال جاری میلادی قرار بگیرند تکمیل شده است. اگزینوس 2100 سامسونگ به اسنپدراگون 888 کوالکام ( Qualcomm Snapdragon 888)، کرین 9000 هواوی (Huawei Kirin 9000) و ای 14 بایونیک اپل (Apple A14 Bionic) می‌پیوندد. تمامی این تراشه‌ها در اوایل سال 2021 به‌عنوان قلب تپنده‌ی گوشی‌های هوشمند رده‌بالا فعالیت خواهند کرد. اکنون زمان مناسبی است تا نگاهی عمیق به این پردازنده‌ها بیاندازیم و ببینیم هر یک از آن‌ها چه در چنته دارد. پیش از اینکه بررسی تفاوت پردازنده‌ها را آغاز کنیم، بهتر است سراغ دو شباهت بزرگی برویم که در بین تمامی پردازنده‌های پرچم‌دار حال حاضر صنعت موبایل دیده می‌شوند. نخست، تمامی این پردازنده‌ها مبتنی ‌بر لیتوگرافی پیشرفته‌ی پنج نانومتری EUV هستند. هر چهار پردازنده، دو وجه اشتراک مهم دارند
ارتقا خطوط تولید کارخانه‌های بزرگ TSMC و سامسونگ باعث شده است ابعاد ترانزیستورهای پردازنده‌ها بسیار کوچک‌تر از قبل شود. این موضوع بدین معنی است که پردازنده‌های مدرن موبایل دارای تراکم ترانزیستور بسیار خوبی هستند و مصرف انرژی کمتری از نسل قبل دارند. افزایش تراکم ترانزیستور و کاهش مصرف انرژی دو فاکتوری هستند که روی توانایی‌های پردازنده، قدرت پردازشی آن و البته عمر باتری دستگاه‌های مجهز به پردازنده اثر مهمی می‌گذارند. دومین وجه تشابه مهم پردازنده‌های رده‌بالای جدید صنعت موبایل، مودم 5G مجتمع است. به‌ استثناء ای 14 بایونیک اپل، گوشی‌های هوشمند پرچم‌دار سال 2021 دارای مودم 5G هستند که روی همان تراشه‌ی حاوی CPU و دیگر قطعات پردازشی قرار گرفته است. ترکیب واحدهای پردازشی روی قدرت عملکرد،‌ ابعاد تراشه و مصرف انرژی اثرگذار است. هر چهار پردازنده از دو نسخه‌ی شبکه‌ی 5G پشتیبانی می‌کنند؛ نسخه‌ی مبتنی ‌بر امواج دارای فرکانس زیر 6 گیگاهرتز (Sub-6GHz) و نسخه‌ی مبتنی ‌بر موج میلی‌متری (mmWave). البته اگزینوس 2100، اسنپدراگون 888، کرین 9000 و ای 14 بایونیک یک‌ سری قابلیت دیگر دارند که باعث می‌شود همچنان در آینده‌‌ پردازنده‌هایی قدرتمند باقی بمانند. مزیت‌های جدید پردازنده‌های مدرن صنعت موبایل در کنار لیتوگرافی پیشرفته‌ی پنج نانومتری قرار گرفته‌اند و همین موضوع باعث می‌شود گوشی‌های هوشمند رده‌بالای سال جاری میلادی از لحاظ مصرف انرژی و عمر باتری، پیشرفت‌های محسوسی تجربه کنند. انتظارات از قدرت پردازشی تراشه‌‌های نسل جدید

در پردازنده‌ی کرین 9000، هسته‌های قدیمی‌تر کورتکس A77 به‌کار رفته‌اند که البته به حداکثر سرعت کلاک بیشتری دست پیدا می‌کنند. دستیابی به سرعت کلاک زیاد باعث می‌شود قدیمی‌تر بودن هسته‌های کورتکس A77 به‌نوعی جبران شود. البته کورتکس X1 با فاصله‌ی زیاد، قدرتمندترین هسته برای انجام وظایف تک تردی است. پردازنده‌ی A14 بایونیک از هسته‌ی سفارشی Firestorm استفاده می‌کند. هسته‌های سفارشی Firestorm اپل با فاصله‌ی زیاد جلوتر از دیگر هسته‌ها قرار دارند؛ حداقل براساس آنچه بنچمارک‌های تک هسته‌ای به ما می‌گویند. بااین‌حال پردازنده‌‌های دیگر در وظایف چند تردی فاصله را با پرچم‌دار اپل کم می‌کنند. این شرایط را در نسل‌های قبل نیز شاهد بودیم. وقتی بحث به قدرت گرافیکی تراشه‌ها می‌رسد، متوجه می‌شویم تمامی این پردازنده‌ها توانایی زیادی دارند. سامسونگ ادعا می‌کند پردازنده‌ی گرافیکی 14 هسته‌ای Arm Mali-G78 از پردازنده‌ی گرافیکی 11 هسته‌‌ای Mali-G77 (متعلق‌به سال 2020) 40 درصد سریع‌تر است. البته پردازنده‌ی گرافیکی اگزینوس 2100 بسیار کوچک‌تر از پردازنده‌ی گرافیکی 24 هسته‌ای Mali-G78 کرین 9000 است. در نظر داشته باشید که نمی‌توانیم براساس تعداد هسته‌های پردازنده‌ی گرافیکی Mali عملکرد گرافیکی نهایی را قضاوت کنیم؛ به‌همین دلیل انتظار نداشته باشید که Mali-G78 در کرین 9000 به دو برابر قدرت پردازشی بیشتر از Mali-G78 اگزینوس 2100 دست پیدا کند. هواوی می‌گوید پردازنده‌ی گرافیکی کرین 9000 در بنچمارک GFXBench، ا 52 درصد قوی‌تر از پردازنده‌ی گرافیکی پرچم‌دار 2020 کوالکام یعنی اسنپدراگون 865 پلاس است. کوالکام می‌گوید قدرت گرافیکی پردازنده‌ی اسنپدراگون 888 به ‌مقدار 35 درصد نسبت‌ به اسنپدراگون 865 بهبود پیدا کرده است. از لحاظ تئوری این پیشرفت باعث می‌شود قدرت گرافیکی اسنپدراگون 888 بسیار بیشتر از اگزینوس 2100 و کرین 9000 باشد. بااین‌حال اگر سامسونگ بتواند به اندازه‌ی کافی تفاوت پردازنده‌ها را کاهش دهد، احتمالا در نسل جدید شاهد تفاوت زیادی بین گلکسی‌های مجهز به اگزینوس و اسنپدراگون نخواهیم بود. پردازنده‌ی A14 بایونیک اپل کمتر از تمامی پردازنده‌های دیگر، از لحاظ گرافیکی به‌صورت نسلی بهبود پیدا کرده است. براساس تخمین‌های اولیه، A14 حدودا هشت درصد در زمینه‌ی پردازش کارهای گرافیکی، قوی‌تر از A13 ظاهر می‌شود. البته پردازنده‌های سری A اپل قدرت گرافیکی زیادی دارند و همین موضوع باعث می‌شود A14 در این نسل نیز در میدان رقابت عملکرد گرافیکی باقی بماند. صرف ‌نظر از اینکه کدام تراشه در گوشی جدید شما به کار می‌رود، عملکرد گوشی‌های اندرویدی سال 2021 در اجرای بازی پیشرفت عظیمی نسبت ‌به گوشی‌های سال 2020 تجربه خواهد کرد. نگاهی دقیق‌تر به پردازنده‌های پرچم‌دار صنعت موبایل

این یعنی تمامی شرکت‌ها مدعی شده‌اند که پردازنده‌‌های جدیدشان در پردازش هوش مصنوعی پیشرفت‌های عظیمی تجربه کرده‌اند. نکته‌ی کلیدی این است که وظایف سنگین هوش مصنوعی در نسل جدید سریع‌تر از نسل قبلی اجرا خواهد شد؛ البته تا زمانی‌که اپلیکیشن‌ها از API مناسب برای هر پلتفرم بهره بگیرند. تغییرات عمده‌تری در بخش دوربین و پخش محتوای چندرسانه‌ای به ‌چشم می‌خورد. اگزینوس 2100 سامسونگ مجهز به پردازنده‌ی سیگنال تصویر (ISP) جدیدی است که از دوربین‌هایی با وضوح حداکثر 200 مگاپیکسل پشتیبانی می‌کند. پردازنده‌ی ISP تراشه‌ی پرچم‌دار جدید سامسونگ می‌تواند داده‌های تصوی چهار دوربین را به‌صورت هم‌زمان پردازش کند. پردازنده‌ی اسنپدراگون 888 کوالکام نیز توانایی پشتیبانی از دوربین‌های 200 مگاپیکسلی یا حداکثر سه دوربین 24 مگاپیکسلی هم‌زمان دارد. پردازنده‌های نسل جدید سامسونگ و کوالکام از فیلم‌برداری 8K با نرخ 30 فریم‌ بر ثانیه پشتیبانی می‌کنند؛ اما صرفا پردازنده‌ی اگزینوس 2100 توانایی پخش محتوای 8K با نرخ 60 فریم‌ بر ثانیه دارد. اسنپدراگون 888 کوالکام در بهترین حالت، ویدئوی 8K را با نرخ 30 فریم‌ بر ثانیه پخش می‌کند. باید ببینیم آیا گوشی‌های هوشمند می‌توانند در سال جدید از حداکثر پتانسیل تراشه‌های اگزینوس 2100 و اسنپدراگون 888 در دوربین و پخش محتوای چندرسانه‌ای استفاده کنند یا خیر. متأسفانه به این اطلاعات درباره‌ی پردازنده‌های کرین 9000 و A14 دسترسی نداریم. با درنظرگرفتن این حقیقت که دو پردازنده‌ی کرین 9000 و A14 به‌صورت انحصاری در دستگاه‌های هواوی و اپل قرار می‌گیرند، درنهایت مجبور خواهیم شد مقایسه‌ی دستگاه ‌به ‌دستگاه انجام بدهیم. چیزی که می‌دانیم این است که دو پردازنده‌ی پرچم‌دار اپل و هواوی روی قابلیت‌های تصویربرداری و هوش مصنوعی مانور زیادی می‌دهند تا کیفیت تصویر بهبود پیدا کند. برای مثال هواوی در سری میت 40 ، قدرت پردازشی واحدهای ISP و NPU تراشه‌ی کرین 9000 را ترکیب می‌کند تا حسگر RYYB گوشی را از لحاظ آرایه‌ی رنگی متعادل کند. این شرکت از طریق واحدهای ISP و NPU قابلیت لرزش‌گیر دیجیتال تصویر ارائه می‌دهد و انرژی مورد نیاز موتور XD Fusion را فراهم می‌کند تا روی بهبود تصاویر پرتره، HDR چند فریمی و جلوه‌ی بوکه‌ی 4K به‌صورت بلادرنگ اثر بگذارد. بهبودهای ارائه‌شده توسط قابلیت دیپ فیوژن (Deep Fusion) آیفون 12 اپل شامل مواردی مثل ثبت تصاویر پرتره‌ی بهتر در محیط‌ کم‌نور، ترکیب فریم‌های HDR و بهبود بزرگ‌نمایی دیجیتال می‌شود. آیا گوشی‌های 2021 می‌توانند از تمام پتانسیل تراشه‌های نسل جدید استفاده کنند؟
سامسونگ ترفندهای ویژه‌ای در اگزینوس 2100 به‌کار بسته است. واحد پردزاشی MCFP اگزینوس 2100 می‌تواند داده‌های حداکثر چهار دوربین را دریافت کند تا عملکرد نهایی سیستم دوربین گوشی در بزرگ‌نمایی و البته ثبت تصاویر فوق عریض را بهبود بدهد. واحد پردازشی ISP و پردازنده‌ی هوش مصنوعی اگزینوس 2100 در همکاری با یکدیگر، قابلیت‌هایی مثل تشخیص صحنه، چهره و اشیاء ارائه می‌دهند. کوالکام قابلیت‌هایی مشابه در اسنپدراگون 888 ارائه می‌دهد. بهبودهای پرچم‌دار کوالکام شامل مواردی مثل فوکوس خودکار به ‌لطف هوش مصنوعی، نوردهی خودکار (Auto-Exposure) و تعادل رنگ سفید می‌شود. کوالکام می‌گوید پردازنده‌ی ISP اسنپدراگون 888 می‌تواند فرایند تشخیص اشیاء را در ویدئوی 4K انجام دهد. البته فعلا مشخص نیست چه تعداد از گوشی‌های مجهز به اسنپدراگون 888 قرار است از این قابلیت‌ها بهره بگیرند. پردازنده‌ صرفا بخشی از سیستم نهایی ثبت تصویر است و کار اصلی را دوربین انجام می‌دهد. در واقع لنزها و حسگرهای گوشی اهمیت بسیار زیادی دارند. قطعا در سال 2021 قرار است شاهد دوربین‌هایی روی گوشی‌های هوشمند باشیم که هوشمندتر از دوربین‌های 2020 هستند و عملکرد بهتری نشان می‌دهند. دوربین گوشی‌ها در سال 2021 دارای قابلیت‌های متنوع‌تری خواهد بود. انتظار داریم در سال جاری میلادی شاهد تنوع بیشتر دوربین‌های گوشی هوشمند باشیم. شرکت‌های تولیدکننده باید تصمیم بگیرند که از کدام قابلیت پردازنده‌های مدرن در دستگاه‌های خود بهره ببرند؛ قابلیت‌هایی که از بین آن‌ها می‌توانیم به ضبط ویدئوی 8K، ترکیب تصویر چند دوربین و قابلیت‌های بهبودیافته‌ی مبتنی ‌بر هوش مصنوعی اشاره کنیم. 2021 قرار است سال هیجان‌انگیز دیگری برای عکاسی موبایل باشد. انتظارات از پردازنده‌های موبایل سال 2021

پردازنده اگزینوس 2100 با مودم 5G مجتمع، لیتوگرافی پنج نانومتری و هسته کورتکس X1 معرفی شد پردازنده اسنپدراگون 888 مجهز به مودم X60 رونمایی شد تراشه A14 اپل زیر میکروسکوپ؛ با نخستین تراشه پنج نانومتری دنیا بیشتر آشنا شوید نگاهی عمیق به دنیای پردازنده‌های موبایل
آن‌چه بیشتر اهمیت دارد، گوشی‌ها هستند. اپل و هواوی در گوشی‌های خود از تراشه‌ی اختصاصی استفاده می‌کنند و همین ارتباط نزدیک تیم‌های تولید گوشی و تیم تراشه‌ در اپل و هواوی، مزیت‌ بزرگی برای این شرکت‌ها محسوب می‌شود. اپل و هواوی می‌توانند از تمامی توانایی‌های پردازنده‌هایشان به‌خوبی استفاده کنند. سامسونگ تا حدی به این هدف می‌رسد؛ بااین‌حال مدت‌ها است در گوشی‌های سری گلکسی از دو نوع تراشه استفاده می‌کند. کوالکام به شرکای تجاری‌اش کمک می‌کند؛ اما این موضوع باعث نمی‌شود همه‌ی گوشی‌های مجهز به اسنپدراگون 888 به تمامی قابلیت‌هایی این تراشه ارائه دست پیدا کنند. به‌ لطف این پردازنده‌های سطح بالا، به‌ن ظر می‌رسد که 2021 قرار است سال خوبی برای گوشی‌های هوشمند باشد. این گفته به‌طور ویژه کسانی را شامل می‌شود که به بازی کردن با گوشی علاقه‌مند هستند. سؤال مهم این است که آیا توانایی‌های بهبودیافته‌ی این پردازنده‌ها در نهایت به افزایش دوباره‌ی قیمت گوشی‌ هوشمند منتهی می‌شود یا خیر؟ شاید استفاده از مودم مجتمع 5G در نهایت هزینه‌ها را پایین بیاورد. تحلیلگران می‌گویند استفاده‌ی آیفون 12 از پردازنده‌ی پنج نانومتری به ‌جای هفت نانومتری باعث شده است قیمت این گوشی افزایش پیدا کند؛ اما هزینه‌ی استفاده از تجهیزات رادیویی در حال کاهش است و می‌‌تواند افزایش قیمت نهایی را تا حدی جبران کند.

مقایسه‌ی مشخصات فنی جدیدترین پردازنده‌های صنعت موبایل
-	سامسونگ اگزینوس 2100	کوالکام اسنپدراگون 888	های سیلیکون کرین 9000	اپل ای 14 بایونیک
پردازنده‌ی مرکزی (CPU)	یک Cortex-X1 با فرکانس 2٫9 گیگاهرتز سه Cortex-A78 با فرکانس 2٫8 گیگاهرتز چهار Cortex-A55 با فرکانس 2٫2 گیگاهرتز	یک Cortex-X1 با فرکانس 2٫84 گیگاهرتز سه Cortex-A78 با فرکانس 2٫4 گیگاهرتز چهار Cortex-A55 با فرکانس 1٫8 گیگاهرتز	یک Cortex-A77 با فرکانس 3٫13 گیگاهرتز سه Cortex-A77 با فرکانس 2٫54 گیگاهرتز چهار Cortex-A55 با فرکانس 2٫05 گیگاهرتز	دو Firestorm (هسته‌های بزرگ) چهار Icestorm (هسته‌های کوچک)
پردازنده‌ی گرافیکی (GPU)	Arm Mali-G78 با 14 هسته	Adreno 660	Arm Mali-G78 با 24 هسته	چهار هسته‌ای (طراحی اختصاصی اپل)
حافظه‌ی رم	LPDDR5	LPDDR5 / LPDDR4X	LPDDR5 / LPDDR4X	LPDDR4X
هوش مصنوعی / پردازنده‌ی سیگنال دیجیتال	پردازنده‌ی عصبی (NPU) سه هسته‌ای	Hexagon 780	دو هسته‌ی بزرگ یک هسته‌ی کوچک	موتور عصبی 16 هسته‌ای
مودم	4G LTE 5G sub-6Ghz و 5G mmWave سرعت دانلود 7٫35 گیگابیت ‌بر ثانیه (مودم مجتمع اگزینوس 5123)	4G LTE 5G sub-6Ghz و 5G mmWave سرعت دانلود 7٫5 گیگابیت ‌بر ثانیه و سرعت آپلود 3 گیگابیت ‌بر ثانیه (مودم مجتمع اسنپدراگون X60)	4G LTE 5G sub-6Ghz و 5G mmWave سرعت دانلود 7٫5 گیگابیت‌ بر ثانیه و سرعت آپلود 3٫5 گیگابیت ‌بر ثانیه (مودم مجتمع بالونگ 5000)	4G LTE 5G sub-6Ghz و 5G mmWave سرعت دانلود 7٫5 گیگابیت ‌بر ثانیه و سرعت آپلود 3 گیگابیت ‌بر ثانیه (مودم مجزای اسنپدراگون X55)
لیتوگرافی	پنج نانومتری	پنج نانومتری	پنج نانومتری	پنج نانومتری

برای دیدن نخستین گوشی‌های اندرویدی مجهز به پردازنده‌های اسنپدراگون 888 یا اگزینوس 2100 مجبور نیستیم زیاد صبر کنیم. وقتی گوشی‌های پرچم‌دار 2021 به دست کارشناسان زومیت برسند، می‌توانیم بهتر درباره‌ی نحوه‌ی عملکرد پردازنده‌های نسل جدید حرف بزنیم.