کدام چیپست بهتر است؟

اسنپدراگون ۸۸۸ در برابر A14 Bionic اپل و کایرین ۹۰۰۰ هواوی

چشم‌انداز پردازنده‌های موبایل نسل جدید بالاخره دارد شکلی کلی به خود می‌گیرد. بازیگران بزرگی مانند اپل، هواوی و کوالکام اکنون از آخرین چیپست‌های پرچمدار خود برای دیوایس‌های هوشمند پرده برداشته‌اند و همگی قطعات سیلیکونی خود را با استفاده از فرآیند تولید ۵ نانومتری ساخته‌اند.

طی چند ماه آتی، شاهد رقابت مستقیم موبایل‌هایی خواهیم بود که همراه با چیپست‌های A14 بیونیک اپل، کایرین ۹۰۰۰ هواوی و اسنپدراگون ۸۸۸ کوالکام از راه می‌رسند. هر سه کمپانی وعده داده‌اند که می‌توانیم منتظر بهبود پرفورمنس، بهینگی در مصرف انرژی و بهبود قابلیت‌های مرتبط با یادگیری ماشینی یا همان هوش مصنوعی باشیم. و این تنها آغاز کار است.

ما همچنان شدیدا منتظر همتای سامسونگ برای این چیپست‌ها (که اگزینوس ۱۰۸۰ نام خواهد داشت) نیز هستیم و شرکت مدیاتک هم قطعا یک چیپست جدید برای سال ۲۰۲۱ میلادی در نظر گرفته است. اما بیایید زیاده‌روی نکنیم و فعلا تمرکزمان را بگذاریم بر اطلاعاتی که راجع به سه چیپست رسما معرفی شده، منتشر گشته است. بنابراین در این مقاله به مرور قابلیت‌ها و مقایسه عملکرد سه چیپستی می‌پردازیم که بالاتر نام بردیم.

از پرفورمنس نسل بعد چه انتظاراتی داشته باشیم؟

علی‌رغم اینکه هر سه چیپست با استفاده از فرآیند ۵ نانومتری تولید شده‌اند، اما تفاوت‌ها نمی‌توانست بیشتر از این باشد. در واقع درون قطعات داخلی هر پردازنده، شاهد تفاوت‌هایی چشمگیر هستیم. چیپست A14 اپل از هسته‌های پردازشی کوچک و بزرگ شخصی‌سازی شده خود بهره می‌برد که Firestorm و Icestorm نام گرفته‌اند. از سوی دیگر، کوالکام و هواوی به استفاده از قطعاتی پرداخته‌اند که شرکت آرم آن‌ها را طراحی کرده است. اسنپدراگون ۸۸۸ از دو هسته پردازشی جدید Cortex-X1 و Cortex-A78 بهره می‌برد و هواوی هم به هسته نسل پیشین Cortex-A77 بسنده کرده است.

در حوزه پردازش تک‌هسته‌ای، اپل توانسته برای چندین سال برتری مشهود نسبت به چیپست‌های اندرویدی داشته باشد. A13 بهبود ۲۱ درصدی نسبت به A13 را به وجود می‌آورد، کوالکام توانسته پرفورمنس پردازنده را در این نسل ۲۵ درصد نسبت به اسنپدراگون ۸۶۵ بهبود ببخشد و هواوی هم مدعی شده که کایرین ۹۰۰۰ می‌تواند ۱۰ درصد بهتر از مدل پلاس چیپ قدیمی کوالکام ظاهر شود.

با نگاهی اجتمالی به این اعداد و ارقام ادعا شده، به نظر می‌رسد که اپل در دنیای پردازش تک‌هسته‌ای، کماکان قادر به حفظ برتری همیشگی خود بوده است. البته کوالکام هم توانسته فاصله خود را با چیپست اپل کاهش دهد، اما موبایل‌های اندرویدی سال ۲۰۲۱ کماکان در این حوزه عقب خواهند ماند. و اندکی عقب‌تر نیز هواوی را می‌توان یافت که از هسته‌های قدیمی استفاده کرده است. اما در دنیای پردازش چندهسته‌ای، ساختار سه‌شاخه‌ای مورد استفاده در چیپست‌های کوالکام و هواوی احتمالا آن‌ها را شدیدا رقابتی نگه دارد. حتی ممکن است شاهد بهینگی بیشتر مصرف انرژی و عمر باتری نسبت به A14 باشیم. اما تنها تست‌های دقیق هستند که نتیجه دقیق را روشن می‌کنند.

در سال پیش رو، گرافیک و پرفورمنس در بازی‌ها احتمالا رقابتی بسیار تنگانمگ باشد. خود اپل تخمین می‌زند که نسبت به چیپست A13 شاهد بهبودی کمتر از ۸ درصد در پرفورمنس گرافیکی باشیم و بنچمارک‌هایی که تا به امروز به دست آمده‌اند نیز نشان می‌دهند که اپل در این حوزه آنقدرها موفق به ایجاد بهبود نبوده. از طرف  دیگر کوالکام وعده بهبود ۳۵ درصدی پرفورمنس گرافیکی را با اسنپدراگون ۸۸۸ داده. با فرض اینکه این رقم در دنیای واقعی همینقدر باشد، بدون تردید فاصله میان اسنپدراگون ۸۸۸ و A14 بسیار کم خواهد بود و شاید کوالکام اصلا از اپل پیشی بگیرد. هواوی هم می‌گوید به ارقام بزرگی در این نسل از پردازشگرهای گرافیکی‌اش دست یافته و کایرین ۹۰۰۰ حدود ۵۲ درصد بهتر از اسنپدراگون ۸۶۵ سال پیش ظاهر می‌شود. این‌ها ادعایی بزرگ هستند که حقیقی بودنشان را لزوما تکذیب نمی‌کنیم، اما بنچمارک‌هایی هم ندیده‌ایم که آن‌ها را تایید کنند.

مشخصا بهترین کار برای شناسایی برنده این خواهد بود که هر سه چیپست را از انبوهی از بنچمارک‌های مختلف عبور دهیم و به مقایسه مستقیم نرخ فریم در بازی‌های مختلف بپردازیم. اما تا به اینجای کار به نظر می‌رسد که سال ۲۰۲۰-۲۰۲۱ قرار است نسلی بسیار رقابتی از نظر پرفورمنس گیمینگ باشد. رقابتی‌تر از هر زمان دیگر. بنابراین اکنون دورانی هیجان‌انگیز برای تبدیل شدن به یک گیمر موبایلی است.

اسنپدراگون ۸۸۸ در برابر رقبا: نخستین بنچمارک‌ها

تا پیش از سه‌ماهه نخست سال آتی میلادی، موبایل‌های مجهز به اسنپدراگون ۸۸۸ کوالکام از راه نخواهند رسید. اما آیفون ۱۲ و هواوی میت ۴۰ از همین حالا نشان داده‌اند که موبایل‌های مجهز به چیپست‌های ۵ نانومتری قادر به انجام چه کارهایی هستند. بنابراین می‌توانیم این دو چیپست را از بنچمارک Speed Test G عبور داده و سپس ارقام به دست آمده را با پیش‌بینی‌های پرفورمنسی کوالکام از اسنپدراگون ۸۸۸ مقایسه کنیم. در این بین، داده‌های مربوط به اسنپدراگون ۸۶۵ هم می‌توانند واقعا مفید باشند.

مشخصا چیپست هواوی بزرگ‌ترین بهبود نسبت به نسل قبل را داشته است. عملکرد پردازشگر گرافیکی دیگر مانند کایرین ۹۹۰ ضعیف نیست و شرایط با استفاده از پردازشگر Mali-G76 شرکت آرم در کایرین ۹۰۰۰، بسیار بهتر شده است. اما با این وجود، چیپست هواوی در این بنچمارک تنها قادر به رقابت با اسنپدراگون ۸۶۵ است و در این بین گاهی نتایجی اندک بهتر از اسنپدراگون ۸۶۵ پلاس نیز کسب می‌کند. اما اگر برای یک لحظه مقایسه را فراموش کنیم، هواوی قطعا توانسته موبایل‌های پرچمدارش را به شکلی قابل توجه بهبود ببخشد.

تاج پادشاهی بهترین پرفورمنس ۵ نانومتری به احتمال زیاد یا روی سر کوالکام قرار می‌گیرد یا اپل، مگر اینکه سامسونگ ناگهان دست به حرکتی حیرت‌انگیز بزند. اگر پردازنده و پردازشگر گرافیکی کوالکام همان عملکردی را در دنیای واقعی داشته باشند که ادعا شده، اسنپدراگون ۸۸۸ می‌تواند در جایگاهی بالاتر از A14 اپل قرار بگیرد که آن هم اکنون سریع‌ترین چیپ موبایل در بنچمارک‌های فشار پردازشی به حساب می‌آید. در هر صورت پرفورمنس پیش‌بینی شده معمولا با پرفورمنس دنیای واقعی متفاوت است و هنوز برای نتیجه‌گیری وقت باقی مانده. اما به عنوان جمع‌بندی، پیک پرفورمنس چیپست‌های کوالکام و اپل احتمالا در اوایل سال ۲۰۲۱ بسیار نزدیک به یکدیگر باشد.

موضوع فراتر از پرفورمنس صرف پردازنده است

این روزها دیگر نمی‌توان صرفا به داده‌های مربوط به پردازنده و پردازشگر گرافیکی اتکا کرد و به یک نتیجه‌گیری کلی برسید. سرعت حافظه، پردازش تصویر، یادگیری ماشینی و دیگر بلوک‌های سیلیکونی موجود در چیپست همگی به یک اندازه اهمیت دارند و توانایی‌های موبایل، پرفورمنس و عمر باتری را دگرگون می‌کنند.

برای مثال حافظه LPDD5 موجود در دیوایس‌های اسنپدراگون ۸۸۸ و کایرین ۹۰۰۰ نه‌تنها سریع‌تر از حافظه LPDDR4X است، بلکه حالاتی برای کاهش مصرف انرژی نیز دارد که بهینگی ۳۰ درصدی در مصرف انرژی را با خود به همراه می‌آورد. چنین قابلیتی برای عمر باتری بسیار سودمند است و از سوی دیگر می‌تواند مولتی‌تسک و گیمینگ را نیز بهبود ببخشد.

به صورت مشابه، هوش مصنوعی و پردازش یادگیری ماشینی نیز منجر به شکل‌گیری قابلیت‌های نرم‌افزاری جدید می‌شوند. مقایسه کاملا مستقیم عملکرد هوش مصنوعی کاری بسیار دشوار است و شرکت‌های مختلف از ویژگی‌های مختلفی در این حوزه استفاده می‌کنند. از طرف دیگر، مقدار تاپس (مقداری که برای سنجش قدرت پردازش خالص هوش مصنوعی به کار می‌رود) به هیچ‌وجه نباید معیار سنجش باشد. اما می‌توان این را در نظر داشت که افزایش چشمگیر رقم تاپس در این نسل نشان می‌دهد که هوش مصنوعی حالا اهمیتی به مراتب بیشتر از چند سال پیش یافته است.

چیپست A14 اپل قادر به دستیابی به توانایی پردازشی ۱۱ تاپس برای هوش مصنوعی است که بهبود ۸۳ درصدی نسبت به توان ۶ تاپس چیپست A13 را نشان یم‌دهد. کوالکام هم توانسته به رقم ۲۶ تاپس در اسنپدراگون ۸۸۸ دست پیدا کند و بهبودی ۱۷ درصدی نسبت به اسنپدراگون ۸۶۵ و توان پردازشی ۱۵ تاپس آن به وجود آورد. هواوی هم می‌گوید واحد پردازش عصبی در کایرین ۹۰۰۰ می‌تواند تا ۲.۴ برابر بهتر از اسنپدراگون ۸۶۵ ظاهر شود. می‌توانید هر برداشتی که دوست دارید از این ارقام داشته باشید، اما مهم‌ترین نکته، جهش بزرگ هر سه کمپانی در پرفورمنس هوش مصنوعی نسبت به نسل‌های پیش است. یادگیری ماشینی آمده که بماند و یکی از اصلی‌ترین نقاط تمرکز این نسل از پردازنده‌های موبایل بوده است.

توانایی‌های پردازش تصویر هم به همین اندازه در موبایل‌های هوشمند اهمیت دارند. پشتیبانی از چندین دوربین، پردازش چند فریمی در تصویر و بهبود توانایی‌های ضبط ویدیو همگی می‌توانند به ساخت دوربین‌هایی بهتر برای موبایل‌ها منجر شوند. برای مثال اسنپدراگون ۸۸۸ و کایرین ۹۰۰۰ از ویدیوهای HDR با نوردهی چندگانه، تشخیص شی و تکنولوژی‌های کاهش نویز بهبودیافته بهره می‌برند. کوالکام در اسنپدراگون ۸۸۸ پشتیبانی از تصاویر ۱۰ بیتی HEIF و پردازش سه‌گانه و همزمان تصاویر را نیز آغاز کرده. در این بین اپل با A14 به سراغ ادیت تصاویر ProRAW رفته و ضبط ویدیوهای ۶۰ فریم دالبی ویژن را نیز امکان‌پذیر کرده است.

هر سه چیپست به دنبال تقویت هرچه بیشتر توانایی‌های تصویربرداری بوده‌اند. اما می‌توان این بحث را پیش کشید که کوالکام و هواوی در این حوزه دست بالا را دارند. البته اپل هم ترفندهای خودش را به کار گرفته و همواره هم در پردازش تصاویر موفق بوده است. در نهایت کیفیت تصویر است که نتیجه غایی را مشخص می‌کند. این موضوع نیز خود بستگی به آن دارد که در هر سخت‌افزار چند سنسور و لنز تعبیه شده است. نیازی به اشاره نیست که تمام موبایل‌های مجهز به چیپست‌های اپل، هواوی و کوالکام در سال ۲۰۲۱ تصاویری حقیقتا چشم‌نواز به ثبت خواهند رساند.

5G یکپارچه: نقطه قوت موبایل‌های اندرویدی

شبکه‌سازی 5G یکی دیگر از حوزه‌های برجسته‌ای است که محصولات پرچمدار سال ۲۰۲۱ به رقابت در آن خواهند پرداخت. یکی از بزرگ‌ترین وجوه تمایز اینست که چیپست A14 Bionic اپل به یک مودم خارجی برای اتصالات 5G متکی خواهد بود. اما اسنپدراگون ۸۸۸ و کایرین ۹۰۰۰ همراه با مودم یکپارچه با چیپست از راه می‌رسند تا هم شاهد بهینگی بهبودیافته مصرف انرژی باشیم و هم فضای کمتری درون موبایل‌های هوشمند اشغال شود. این دو چیپست ضمنا تکنولوژی‌هایی جدیدتر در حوزه شبکه‌سازی دارند که باعث می‌شود در طولانی‌مدت کارایی خود را حفظ کنند.

چیپست A14 موجود در موبایل‌های خانواده آیفون ۱۲ از مودم قدیمی اسنپدراگون X55 5G کوالکام بهره می‌برد. از طرف دیگر اما شاهد مودم X60 در اسنپدراگون ۸۸۸ هستیم که با پشتیبانی از شبکه‌های زیر ۶ گیگاهرتز و mmWave، سرعت بالاتر را با خود به ارمغان خواهد اورد.

هواوی هم با کایرین ۹۰۰۰ به سراغ مودم Balong 5000 5G رفته که آن هم از mmWave و شبکه‌های زیر ۶ گیگاهرتز پشتیبانی می‌کند و هنگام ترکیب سیگنال‌های 4G و 5G، به بیشینه سرعت ۷.۵ گیگابیت بر ثانیه (درست مانند بیشینه سرعت اسنپدراگون ۸۸۸) می‌رسد.

اپل در ورود به بازار 5G یک سال دیرتر از رقبای خود عمل کرد و هنوز هم از نظر تکنولوژی‌های مودم، یک نسل عقب‌تر از کوالکام و هواوی است. مشخصا گزینه‌های یکپارچه جدیدتر مزیت‌های بیشتری از نظر عمر باتری خواهند داشت و تولید موبایل‌های هوشمند را نیز ساده‌تر می‌کنند. اما یک حقیقت بزرگ نیز وجود دارد: حداقل از نظر سرعت خالص، مشتریان قرار نیست شاهد تفاوت معناداری میان هیچکدام از این چیپست‌ها باشند.

کدام چیپست برنده دنیای ۵ نانومتری است؟

حرکت به سمت فرآیند ۵ نانومتری نه‌تنها به معنای بهبود مصرف انرژی و بهبودهای کلی نسبت به چیپست‌های ۷ نانومتری است، بلکه با افزایش چگالی ترانزیستورها، طراحان می‌توانند به سراغ طراحی جاه‌طلطبانه‌تر هسته‌ها و افزودن قابلیت‌های جدید نیز بروند.

همانطور که انتظارش را داشتیم، هر سه چیپست پرچمدار اپل، کوالکام و هواوی بهبودهایی حداکثری داشته‌اند تا موبایل‌هایی بسیار قدرتمند را رقم بزنند. اپل همچنان از معماری پردازنده و پردازشگر داخلی خود استفاده می‌کند تا در برخی از بنچمارک‌ها، برتری بی‌چون و چرا داشته باشد. خصوصا زمانی که مشغول صحبت راجع به پرفورمنس تک‌هسته‌ای پردازنده باشیم. از سوی دیگر، هواوی و کوالکام در این نسل سرمایه‌گذاری کلانی روی قابلیت‌های گیمینگ و گرافیکی کرده‌اند. اسنپدراگون ۸۸۸ به این ترتیب شانس بسیار زیادی دارد که روی نیمکت سریع‌ترین چیپست موبایل جهان بنشیند.

به صورت مشابه، هر سه چیپست شدیدا روی پردازش تصویر و یادگیری ماشینی نیز متمرکز بوده‌اند. این باعث می‌شود که هم شاهد تصویربرداری بسیار حرفه‌ای در موبایل‌ها باشیم و هم اپلیکیشن‌هایی که به شکلی بسیار روان به اجرا در می‌آیند. اما هر شرکت نقطه نظر خودش را نسبت به شرایط داشته و همینطور که به سمت آینده حرکت می‌کنیم، مقایسه مستقیم دشوارتر از قبل خواهد بود.

آنچه در نهایت اهمیت دارد، موبایل‌های هوشمندی است که روانه بازار می‌شوند. اپل و هواوی این مزیت را دارند که خودشان هم چیپست را می‌سازند و هم موبایل را، بنابراین طراحان موبایل می‌توانند دست به ساخت بهترین دیوایس ممکن بودند. کوالکام هم معمولا همکاری نزدیکی با شرکایش دارد، اما نمی‌تواند آن‌ها را مجبور به استفاده از تک‌تک قابلیت‌ها و امکانات اسنپدراگون ۸۸۸ کند. بنابراین هنوز باید تا سال ۲۰۲۱ میلادی صبر کنیم و ببینیم موبایل‌های مجهز به اسنپدراگون واقعا قادر به انجام چه کارهای هستند. به عنوان یک قاعده کلی، به نظر می‌رسد در سال کنونی و آتی میلادی، هر چیپست حداقل در یک حوزه برنده باشد و حوزه‌های دیگر را به رقبا واگذار کند.

البته که هنوز منتظر چیپست ۵ نانومتری سامسونگ هم هستیم. همان چیپستی که نقش قلب تپنده موبایل گلکسی اس ۲۱ را ایفا خواهد کرد. آیا کره‌ای‌ها می‌توانند بازی را دگرگون کنند؟ زمان مشخص خواهد کرد.