پردازنده گوشی هوشمند چیست و چگونه عمل می کند

بی شک مهمترين قسمت يک وسيله کامپيوتري و محاسباتي اعم از ساعت يا گوشي هوشمند و تبلت، چيپست آن است که بايد آن را به عنوان مغز متفکر دستگاه شناخت. با رشد نرم افزارهاي موبايل و توسعه بازي‌هاي سه بعدي و واقعيت مجازي، نياز پردازشي به ميزان بسيار زيادي افزايش پيدا کرده است. تنها با به کار بستن يکي از انواع بهترين چيپست موبايل مي‌توان به طور کامل به نياز پردازشي کاربر پاسخ داد.

مهمترين دليل افزايش عملکرد و قدرت پردازشي چيپست هاي موبايل را بايد تلاش شرکت آرم دانست که با بهبود معماري هسته‌هاي خود سبب ايجاد قدرتمندترين چيپست هاي موبايل امروزي شده است. هر چيپست از تعدادي پردازنده و هر پردازنده از تعدادي هسته تشکيل مي‌شود. توسعه اين هسته‌ها بر عهده شرکت آرم بوده و ديگر سازندگان چيپست تنها از معماري اين شرکت استفاده مي‌کنند.

معماري ARM

معماري “آرم” که امروزه فراگيرترين معماري به کار برده شده در پردازنده‌هاي گوشي موبايل، تبلت و ساير گجت‌ها مي‌باشد، توسط کمپاني انگليسي ARM Holdings طراحي و توسعه داده شده است. در زنجيره توليد پردازنده‌هايي که با اين معماري سر و کار دارند، اين کمپاني انگليسي فقط در طراحي آنها نقش دارد و خود به توليد اين پردازنده‌ها نمي‌پردازد. در واقع اين کمپاني از دو راه صدور گواهي‌نامه براي استفاده از معماري ARM و ديگري امتياز توليد هسته‌هايي با همين معماري درآمد کسب مي‌کند. کمپاني‌هاي زيادي در دنياي ديجيتال پردازنده‌هاي خود را بر اساس معماري آرم طراحي و توليد مي‌کنند که در اين ميان مي‌توان به چيپست‌هاي اختصاصي اپل، چيپست‌هاي اگزينوس سامسونگ، تگراي ان‌ويديا، کوالکام در تراشه‌هاي اسنپ‌دراگون و HiSilicon Kirin هواوي اشاره کرد.

اگر چيپست را قلب تپنده تلفن هوشمند بدانيم، پردازنده هم قلب تپنده هر چيپست به حساب مي آيد. تقريباً همه پردازنده هاي موبايل بر اساس معماري شرکت ARM ساخته مي شوند. در حقيقت توليد کنندگان چيپست مجوز استفاده از معماري طراحي شده به دست ARM را خريداري و سپس تغييرات مورد نظر خود را در آن اعمال مي کنند. هر توليد کننده علاوه بر اين ماژول هاي مورد نظر خود مثل حافظه داخلي، حافظه رم، واي-فاي، بلوتوث، آنتن LTE و اجزاي را به پردازنده اضافه مي کند و اين مجموعه در نهايت با عنوان چيپست موبايل ناميده مي شود.

قدم اول براي دانستن نوع پردازنده‌ي گوشي، دانلود و نصب اپليکيشن Droid Hardware Info است. لينک دانلود اين اپليکيشن در فروشگاه گوگل در زير قرار داده شده و توصيه مي‌شود آن را همين فروشگاه دانلود کنيد. ولي اگر به هر دليل نتوانستيد، نام آن را در اينترنت جستجو کنيد و سعي کنيد از سايت‌هاي معتبر دانلود کنيد.

در سال 2015 کمپاني کوالکام که از شناخته شده ترين چيپست سازان دستگاه هاي قابل حمل به شمار ميرود با مشکل داغ شدن بيش از حد چيپست پرچمدار اسنپدراگون 810 مواجه شد و جايگاه خود را تا حدودي در بازار از است داد. اما اين کمپاني امريکايي امسال به طرز فوق العاده اي مجددا وارد بازار شد و چيپست هاي بسيار خوبي را وارد بازار کرد تا خيلي زود کوالکام موضع اصلي خود را باز پس گيرد. بر اساس آمار منتشر شده از سوي Strategy Analytics، سهم کوالکام در اين صنعت در نيمه ي ابتدايي سال 2016 به 39 در صد رسيده است و در حال حاضر برترين چيپست ساز گوشي هاي هوشمند به شمار مي‌رود.

تعداد هسته‌ها در برابر فرکانس هسته‌ها

تعداد هسته‌ها و فرکانس آن‌ها چه نفعي براي کاربران خواهد داشت؟ بسياري از کاربران، فقط براساس عدد آن‌ها قضاوت مي‌کنند. يک دليل بسيار ساده وجود دارد: ارقام بزرگ‌تر نسبت به ارقام کوچک‌تر، بهتر به‌نظر مي‌رسند. هرچند، اين موضوع به‌همين سادگي‌ها نيست. سرعت کلاک پردازنده‌ها براساس گيگاهرتز (يا مگاهرتز!) اندازه‌گيري مي‌شود و نشان‌دهنده سرعتي است که يک پردازنده مي‌تواند دستورالعمل‌ها را پردازش نمايد. با فرض يکسان بودن تمام مشخصات فني، يک پردازنده با سرعت کلاک 2.5 گيگاهرتز نسبت به يک پردازنده با سرعت کلاک 2 گيگاهرتز سريع‌تر است. اما به‌ندرت مشخصات فني دو پردازنده، مشابه است؛ به‌احتمال زياد نسخه جديد يک پردازنده نسبت به نسخه قبلي خود هرچند که سرعت کم‌تري داشته باشد، سريع‌تر خواهد بود. پردازنده‌هايي که براساس يک معماري جديد شکل مي‌گيرند، به‌احتمال زياد سريع‌تر باشند. با اين‌حال تعداد هسته‌ها بي‌تاثير نيست!

يک چيپ مفرد که شامل متغيرهاي زيادي است، به نام SoC، تراشه يا سيستم بر روي يک چيپ شناخته مي‌شود. در حال حاضر يک تراشه شامل واحد پردازش مرکزي يا CPU، واحد پردازش گرافيکي يا GPU، کنترل کننده‌ي حافظه، DSP و راديو براي ارتباطات GSM ،3G و 4G مي‌باشد، ولي ماجرا به همينجا ختم نشده و در بالاي همه‌ي اينها، شما مي‌توانيد در تراشه ردپايي از GPS ،USB ،NFC، بلوتوث و دوربين نيز پيدا کنيد. در يک کلام بايد بگويم که تراشه نقش اصلي را در گوشي هوشمند شما ايفا مي‌کند. نه تنها عمل‌کرد دستگاه به تراشه بستگي دارد، بلکه عمر باتري را نيز تعيين مي‌نمايد.

تفاوت چیپست با پردازنده چیست

در گوشي‌هاي موبايل به دليل کمبود فضا، طراحان الکترونيک ناچار هستند تا چندين قابليت را در يک تراشه (IC) کلي جاسازي کنند، مثلا کنترلر واي فاي و بلوتوث، پردازنده اصلي، پردازنده گرافيکي، کنترلر دوربين، مودم‌هاي مخابراتي جهت ارسال و دريافت داده‌ها و خيلي از امکانات ديگر.

هريک از اين قطعات به تنهايي ارزش بسياري دارند، مثلا پردازنده اصلي از ميليونها ترانزيستور تشکيل شده است، اما با اين کار تمام اين قطعات را در کنار هم و روي يه قالب بزرگتر به نام چيپست جاسازي مي‌کنند. نام چيپست در گوشی هوشمند به ”سيستم روي يک چيپ” يا به انگليسي System on a Chip و به اختصار SoC معروف است. کنار هم قرار دادن قطعات، باعث بهبود سرعت و عملکرد کلي سيستم خواهد شد چرا که به هم نزديکتر مي‌شوند، توان مصرفي را کاهش داده و حرارت کم‌تري نيز توليد مي‌شود. پس به زبان ساده، چيپست بزرگتر از پردازنده اصلي است، چيپست در گوشي قطعه‌اي است که اکثر قطعات اصلي و حياتي گوشي درون آن قرار دارند و CPU يا پردازنده يکي از اين قطعات است. درواقع چيپست را مي‌توانيد مثل يک مادربورد خيلي کوچک فرض کنيد که در آن هريک از قطعات از طريق باس يا گذرگاه مربوط به خودشان، باهم‌ديگر در ارتباط هستند.

در کل مي توان گفت که امروز چيپست Nvidia Tegra K1 در اوج است اما اين اوج هميشگي نيست و طبق گفته برخي شرکت ها که Qualcomm نيز يکي از آن هاست به زودي چيپست هاي بسيار قدرتمندي روانه بازار مي شوند. خود شرکت Nvidia نيز قول چيپست قدرتمند ديگري به طرفداران خود داده است.

مهتاب جهاندار
ارسال دیدگاه