از نسل بعد پردازنده در گوشی‌های اندرویدی چه انتظاری داریم؟

شرکت Armچند روز قبل از نسل جدید پردازنده ها و پردازنده های گرافیکی مختص موبایل رونمایی کرد که قرار است در گوشی‌های اندرویدی ۲۰۲۱ مورد استفاده قرار بگیرند. شرکت‌های کوالکام، هواوی، سامسونگ و مدیاتک نسل جدید تراشه‌های خود را بر مبنای این معماری جدید توسعه خواهند داد. روی هم رفته، از نسل بعدی پردازنده های موبایل چه انتظاراتی می‌توانیم داشته باشیم؟

یک جهش بزرگ در قدرت پردازنده

نسل بعدی پردازنده های گوشی‌های اندرویدی احتمالا بزرگ‌ترین جهش در زمینه عملکرد طی چند سال گذشته را تجربه خواهند کرد؛ این موضوع به هسته Cortex-X1 برمی‌گردد که قدرت را بر کارایی اولویت داده است. این یعنی نسبت به Cortex-A77 می‌توانیم انتظار بهبود ۳۰ درصدی عملکرد را داشته باشیم. این هسته حتی از Cortex-A78 تازه‌نفس هم ۲۳ درصد عملکرد بهتری دارد.

شرکت Arm خاطرنشان کرده که طراحی این هسته پردازشی احتمالا در اختیار تعدادی از شرکت‌ها قرار می‌گیرد این یعنی برخی از آن‌ها ممکن است قادر به بهره‌گیری از آن نباشند. به همین خاطر باید انتظار داشته باشیم کوالکام بتواند به این هسته پردازشی دسترسی پیدا کند ولی شاید سامسونگ و مدیاتک از رقابت عقب بمانند.

پردازنده گرافیکی Mali-G78 یک ارتقا معمولی نسبت به Mali-G77 محسوب می‌شود که در تراشه‌های رده‌بالا سامسونگ و مدیاتک تعبیه شده است. بنابراین گیمرها احتمالا تفاوت قابل توجهی احساس نخواهند کرد.

باید خاطرنشان کنیم سامسونگ برای پردازنده‌های گرافیکی خود همکاری با AMD را آغاز کرده و به نظر می‌رسد دیگر پردازنده‌های گرافیکی Arm طرفدار زیادی ندارند. در این میان باید به Mali-G68 اشاره کنیم که با وجود طراحی برای تراشه‌های میان‌رده، از ویژگی‌های مشابه با Mali-G78 بهره می‌برد.

در دورانی که رفرش ریت نمایشگرها رو به افزایش است، اهمیت پردازنده‌های گرافیکی دوچندان شده و حتی در گوشی‌های ۲۰۰ تا ۳۰۰ دلاری هم نمایشگرهای ۹۰ هرتز یا ۱۲۰ هرتز مورد استفاده قرار می‌گیرند. رفرش ریت بالا بدون پردازنده گرافیکی توانا، نمی‌توان جذابیت زیادی را عملی کند بنابراین ارائه‌ی Mali-G68 برای کاهش فاصله بین گوشی‌های پرچم‌دار و میان‌رده خبر خوشحال‌کننده‌ای محسوب می‌شود.

حرکت به سمت کاهش مصرف انرژی

فرایند تولید مورد استفاده برای ساخت هر چیپست (که با معیار نانومتر مطرح می‌شود) عامل مهم دیگری محسوب می‌شود و هرچقدر این عدد کوچک‌تر باشد، به معنای مصرف انرژی کمتری است. در سال ۲۰۱۴، پردازنده های موبایل ۲۸ نانومتری در گوشی‌ها قرار می‌گرفتند ولی حالا شاهد تعبیه تراشه‌های ۷ نانومتری هستیم.

در سال ۲۰۲۱، پرچم‌داران اندرویدی با تراشه‌های ۵ نانومتری روانه‌ی بازار خواهند شد ولی برای گوشی‌های میان‌رده، باید انتظار بهره‌گیری از تراشه‌های ۷ نانومتری یا اندکی بزرگ‌تر را داشته باشیم. پردازنده‌های جدید هم به موضوع کاهش مصرف انرژی توجه زیادی نشان می‌دهند و به همین خاطر شاهد محبوبیت هسته پردازشی Cortex-A55 هستیم که برای انجام پردازش‌های سبک در پردازنده‌ها تعبیه می‌شود.

البته Cortex-A55 سال ۲۰۱۷ معرفی شده و دیگر تا حد زیادی قدیمی محسوب می‌شود. متأسفانه Arm هنوز از جانشین این هسته پردازشی رونمایی نکرده و جای خالی نسل جدید آن در پردازنده های موبایل احساس می‌شود. امیدواریم سال آینده چنین جانشینی رونمایی شود زیرا می‌تواند توان پردازشی گوشی‌های ۱۰۰ تا ۱۵۰ دلاری را تا حد زیادی افزایش دهد.

انتظارات مربوط به فناوری ۵G

حرکت به سمت فناوری ۵G چالش‌های زیادی را ایجاد کرده که یکی از آن‌ها موضوع افزایش مصرف انرژی است. خوشبختانه حرکت به سمت فناوری ۵ نانومتری به این معنی است که چیپست‌های ۵G جدید انرژی کمتری مصرف خواهند کرد.

همچنین از شرکت‌هایی مانند کوالکام انتظار داریم که برای تراشه‌های پرچم‌دار خود، بالاخره به بهره‌گیری از مودم‌های ۵G یکپارچه روی بیاورند. این موضوع در کنار فناوری ۵ نانومتری، تأثیر بسزایی در افزایش عمر باتری گوشی‌ها خواهد داشت.

مودم X60 کوالکام هم امکانات بیشتری برای گوشی‌ها به ارمغان می‌آورد و این شرکت قرار است برای گوشی‌های ۲۰۲۱ ماژول‌های کوچک‌تری به منظور پشتیبانی از امواج میلی‌متری ارائه کند؛ کوچک‌تر شدن قطعات هم به معنای امکان بهره‌گیری از باتری‌های بزرگ‌تر است. در این میان رقیب کوالکام یعنی مدیاتک هم مشغول بهبود قابلیت‌های ۵G تراشه‌های خود است و در آینده نزدیک این تراشه‌ها می‌توانند از امواج میلی‌متری هم پشتیبانی کنند.

ارتقای ارتباطات

تعداد قابل توجهی از گوشی‌های ۲۰۱۹ و ۲۰۲۰ از نسل ششم وای‌فای پشتیبانی می‌کنند. همچنین تراشه‌ی پایین‌رده اسنپ‌دراگون ۴۶۰ هم از این قابلیت بهره می‌برد. حالا در این میان، باید به معرفی Wi-Fi 6E هم اشاره کنیم. اگرچه سرعت در این فناوری بیشتر نشده، ولی در کل تأخیر در رد و بدل داده‌ها را کاهش می‌دهد. باید ببینیم در آینده نزدیک کدام تراشه‌ها همراه با این قابلیت معرفی می‌شوند.

از دیگر موضوعات مهم مربوط به ارتباطات، فناوری بلوتوث است. بسیاری از چیپست‌های رده‌بالا از بلوتوث ۵.۱ پشتیبانی می‌کنند و این مشخصه به برخی از تراشه‌های میان‌رده هم راه پیدا کرده است. در این میان، اسنپ‌دراگون ۷۶۸G از بلوتوث ۵.۲ پشتیبانی می‌کند و طبق ادعای کوالکام قرار است روانه‌ی تراشه‌های بیشتری از این شرکت شود.

از امکانات بلوتوث ۵.۲ می‌توانیم به انتقال صدا با مصرف انرژی کمتر و پشتیبانی از کدک L3 اشاره کنیم. روی هم رفته این فناوری جدید می‌تواند کیفیت صدا را بهبود ببخشد و ارتباطات قابل اعتمادتری را فراهم کند.

یادگیری ماشینی در سال ۲۰۲۱

تعبیه بخش مربوط به یادگیری ماشینی در پردازنده های موبایل دیگر به یک پدیده عادی بدل شده است. علاوه بر تراشه‌های پرچم‌دار، حالا برخی از تراشه‌های میان‌رده هم از چنین مشخصه‌ای بهره می‌برند.

با این حال، هنوز این قابلیت روانه‌ی تراشه‌های پایین‌رده نشده است. با توجه به شواهد موجود، به نظر نمی‌رسد در سال ۲۰۲۱ این وضعیت تغییر پیدا کند زیرا پیشرفت پردازنده‌ها و پردازنده های گرافیکی موبایل به این معناست که آن‌ها بدون نیاز به بخش اختصاصی یادگیری ماشینی می‌توانند چنین وظایفی را انجام دهند. در ضمن با پیشرفت‌های صورت گرفته برای پردازنده‌ها، این بخش‌ها با مصرف انرژی کمتری می‌توانند از پس وظایف مربوط به یادگیری ماشینی بربیایند.

اما در هر صورت، با ارائه‌ی قابلیت‌هایی مانند زیرنویس همزمان برای ویدیوها، واقعیت افزوده پیشرفته و دیگر موارد، انتظار داریم به شمار تراشه‌های دارای بخش اختصاصی یادگیری ماشینی افزوده شود.

پیش‌بینی وضعیت تراشه‌های اگزینوس سامسونگ

تراشه اگزینوس ۹۹۰ سامسونگ به دلیل تفاوت‌هایی که با اسنپ‌دراگون ۸۶۵ دارد، مورد انتقادات گسترده‌ای قرار گرفته است. اما با توجه به شواهد موجود، سامسونگ قصد دارد کیفیت تراشه‌های خود را متحول کند.

به غیر از شراکت سامسونگ و AMD برای پردازنده‌های گرافیکی، باید به تحول در زمینه طراحی پردازنده‌ها هم اشاره کنیم. این شرکت سال گذشته واحد طراحی پردازنده‌های سفارشی در آستین آمریکا را تعطیل کرد که این یعنی شاهد بهره‌گیری از طراحی Arm برای پردازنده‌های جدید خواهیم بود.

به نظر می‌رسد سامسونگ زمان مناسبی را برای این کار انتخاب کرده زیرا Arm با رونمایی از هسته پردازشی قدرتمند Cortex-X1 به شرکت‌های سازنده این امکان را داده که توان پردازنده های موبایل را دوچندان کنند؛ البته اگر سامسونگ بتواند طراحی این هسته پردازشی را از شرکت Arm دریافت کند. همچنین معلوم نیست که آیا در سال ۲۰۲۱ اولین پردازنده گرافیکی AMD در تراشه‌های سامسونگ تعبیه می‌شود یا نه.

پیش‌بینی وضعیت تراشه‌های هواوی

از زمان آغاز تحریم‌های آمریکا علیه هواوی، بازوی تراشه‌سازی هواوی به لطف امکاناتی که در اختیار دارد توانسته بدون مشکل میلیون‌ها تراشه برای گوشی‌های این شرکت تولید کند و نقش مهمی برای پشت سر گذاشتن تحریم‌ها ایفا کرده است.

اما جدیدترین تحریم‌های آمریکا، دقیقا همین بخش تراشه‌سازی هواوی را هدف قرار داده است و این شرکت برای تأمین تراشه‌های موردنیاز خود با مشکلات زیادی مواجه می‌شود. بر اساس گزارش‌ها، هواوی از مدت‌ها قبل مشغول انبار کردن حجم عظیمی از تراشه‌ها بوده است. اما این تحریم، بر روی توانایی هواوی در زمینه‌ی توسعه‌ی جدیدترین تراشه‌ها تأثیر زیادی خواهد داشت.

با توجه به توقف همکاری با TSMC، این احتمال وجود دارد که هواوی برای تولید تراشه‌ها به همکاری با شرکت‌هایی مانند سامسونگ یا شرکت‌های چینی روی بیاورد. اما اگر شرکتی مانند سامسونگ برای تولید تراشه‌ها از تکنولوژی‌های آمریکایی استفاده کند، همکاری با هواوی برای آن دردسرزا خواهد بود.

در همین رابطه، هواوی به‌طور محدود همکاری خود را با شرکت تراشه‌سازی چینی به نام SMIC آغاز کرده اما این شرکت از تکنولوژی ساخت تراشه‌های ۱۴ نانومتری بهره می‌برد و این یعنی فاصله زیادی با فناوری ساخت تراشه‌های ۷ نانومتری وجود دارد.

یک عامل تعیین‌کننده دیگر برای تراشه‌های هواوی در سال ۲۰۲۱، موضوع ارتباط با شرکت طراحی Arm است؛ زیرا این برند چینی برای تمام تراشه‌های خود از پردازنده ها و پردازنده های گرافیکی Arm استفاده می‌کند. بعد از آغاز تحریم‌های آمریکا، Arm همکاری خود را با هواوی قطع کرد؛ اما این شرکت طراحی تراشه مدتی بعد اعلام کرد که هواوی به نسل بعدی طراحی تراشه‌ها دسترسی خواهد داشت.

جدیدترین پردازنده‌ها و پردازنده های گرافیکی Arm به وضوح ترکیبی از تحول و تکامل هستند که در این میان Cortex-A78 و Mali-G78 بهبود جزئی نسل قبلی خود محسوب می‌شوند. اما Cortex-X1 و Mali-G68 می‌توانند چشم‌انداز جدیدی برای پردازنده‌های گوشی‌های اندرویدی ترسیم کنند.

با توجه به تمام موارد ذکر شده، به نظر می‌رسد ۲۰۲۱ سال بسیار مهمی برای پردازنده های موبایل است و شاهد تحولات بسیار مهمی خواهیم بود.