پردازنده گوشی موبایل

تعداد هسته  CPU

در ابتدای عصر تولید سی پی یو ها، هر پردازنده دارای یک هسته منفرد بود. به همین دلیل این پردازنده ها تنها می توانند مجموعه واحدی از وظایف را اجرا کنند. امروزه سی پی یو هایی با نام های dual، quad و یا حتی octa تولید می شوند. یک پردازنده دو هسته ای، از دو سی پی یو مجزا بر روی یک تراشه منفرد تشکیل شده است. در سی پی یو های جدید چند هسته ای، با افزایش تعداد هسته ها توانایی پردازنده برای مدیریت پردازش های همزمان بیشتر می شود. پردازنده های چند هسته ای از عملکرد و سرعت بیشتری برای انجام محاسبات برخوردار هستند.

فرکانس CPU

یکی از معیارهای تشخیص میزان سرعت یک پردازنده، مقدار فرکانس آن پردازنده می باشد، به گونه ای که هر چه مقدار فرکانس بیشتر بود پردازنده مورد نظر نیز از سرعت بیشتری برخوردار بود. لازم به ذکر است که این معیار همچنان در پردازنده های چند هسته ای نیز صدق می کند به گونه ای که ممکن است یک پردازنده دو هسته ای از یک پردازنده چهار هسته ای قوی تر باشد.

تعداد هسته‌ ها در برابر فرکانس هسته‌ ها

یکی از عوامل مهم در تشخیص میزان قدرت پردازنده ها تعداد هسته های فعال در پردازنده می باشد. در پردازنده های چند هسته ای، هر هسته به عنوان یک واحد پردازشی محسوب می شود و هر هسته وظایف خاصی را به طور مستقل و یا در پردازش های سنگین تر به همراه دیگر هسته ها با قدرت بیشتر امور پردازشی را انجام می دهند. در حالت معمول تمامی وظایف بین هسته های پردازنده تقسیم می شود و هیچ کدام از هسته ها از نهایت قدرت پردازشی خود استفاده نمی کنند. در نتیجه این امور سرعت پردازش بیشتر، multi tasking بهینه تر، تولید گرما کمتر و در نهایت مصرف انرژی کاهش می یابد. اما در کل باید توجه داشت که تعداد هسته ها باعث برتری پردازنده ها به هم نمی شود. به طور مثال نمی توان گفت پردازنده های هشت هسته ای سامسون نسبت به پردازنده دو هسته ای گوشی های اپل برتری دارند، چرا که عواملی همچون فرکانس و معماری ساخت سی پی یو در سرعت آن تاثیر گذار است.

پردازنده (تراشه) های موبایل

زمانی که در گوشی های موبایل از CPU صحبت می کنیم بهتر است از واژه SOC یا سیستم روی تراشه (System On Chip) استفاده کنیم چون تمام پردازش های گوشی وابسته به این تراشه می باشد. وجود پردازنده در گوشی، باعث کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر باتری و سرعت گوشی می‌شود. گوشی های اپل، سامسونگ هواوی و … از پردازنده های Snapdragon، Mediatek، Exynos و Kirin استفاده می‌کنند.

پردازنده‌های Snapdragon  اسنپدراگون کمپانی کوالکام سری 200 و 300 در گوشی‌های پایین رده استفاده شده است. سری 400، در گوشی‌های میان‌رده و پایین‌رده استفاده می‌شود که کوالکام با بهره گیری از معماری ۶۴ بیتی در این تراشه، توان سخت‌افزاری را نسبت به دو سری قبلی افزایش داده است. اسنپدراگون سری ۶۰۰ و ۷۰۰ معمولا در گوشی‌های میان رده به کار رفته است و برای استفاده عادی از گوشی، با کندی سرعت مواجه نخواهید شد. اسنپدراگون سری ۸۰۰، تنها روی دستگاه‌های بالارده جوابگو است و قیمت بالایی دارد. اسنپدراگون ۸۵۵، معروف‌ترین تراشه‌ی پرچم‌دار شرکت کوالکام که در گوشی‌های رده‌بالایی نظیر وان‌پلاس ۷، سامسونگ گلکسی فولد، ال‌جی G8 و… استفاده شده است. اسنپدراگون ۸۵۵، اولین تراشه کوالکام است که با فناوری ساخت ۷ نانومتری شرکت تایوانی TSMC تولید می‌شود. در این پردازنده از هسته‌های جدید ARM به نام Cortex-A76 استفاده شده که شامل یک هسته‌ی Kryo 485 Gold Prime با فرکانس ۲.۸۴ گیگاهرتز، ۳ هسته‌ی Kryo 485 Gold با فرکانس ۲.۴۲ گیگاهرتز و ۴ هسته‌ی Kryo 485 Silver با فرکانس ۱.۸ گیگاهرتز است.

پردازنده اگزینوس Exynos توسط شرکت سامسونگ تولید می‌شود و در سال‌های اخیر، سامسونگ از این پردازنده در گوشی‌های خود استفاده کرده است. اگزینوس، SOCهایی بر پایه‌ی معماری ARM می باشد. شاید بتوان گفت که پردازنده اگزینوس از لحاظ کارکرد رقیب کوالکام به شمار می‌آید و سامسونگ برای نام گذاری تراشه‌های اگزینوس از شیوه عدد مشابه با کوالکام البته با تفاوت در تعداد رقم استفاده کرده است. در اگزینوس سری ۳۰۰۰ تا ۵۰۰۰، تراشه‌های تک هسته‌ای و چندهسته‌ای قرار می‌گیرند که برای گوشی‌های پایین‌رده مورد استفاده قرار می‌گیرند. اگزینوس سری ۷۰۰۰ و ۸۰۰۰ در گوشی‌های میان‌رده و مقرون به صرفه استفاه شده است. اگزینوس سری ۹۰۰۰ برای گوشی های بالارده مثل گلگسی نوت و گلکسی اس تولید می‌شود. اگزینوس ۹۸۱۰، یکی از جدیدترین پردازنده‌های موبایل ساخت سامسونگ که در گوشی‌های پرچم‌دار ۲۰۱۸ نظیر گلکسی اس ۹، گلکسی اس ۹ پلاس و گلکسی نوت ۹ به کار رفته است. این پردازنده با فناوری ساخت ۱۰ نانومتری تولید شده و در آن، از ۴ هسته‌ی بزرگ اختصاصی با نام اگزینوس M3 با فرکانس ۲.۹ گیگاهرتز و ۴ هسته‌ی کوچک بر پایه‌ی معماری Cortex A55 با فرکانس ۱.۹ گیگاهرتز استفاده شده است.

مدیاتک یک شرکت تایوانی است که پس از کوالکام، در حضور گسترده‌ای در حوزه گوشی موبایل دارد. پردازنده های ساخت مدیا تک، سری Helio و MT است که به ترتیب در گوشی‌های میان رده تا بالارده و پایین رده تا میان رده مورد استفاده قرار می‌گیرند. مدیاتک (Mediatek) برای نام‌گذاری پردازنده‌های خود از حروف استفاده کرده، به طوری که سه حرف A، X و P  پیشوندهایی برای نمایش قدرت پردازنده در سری هلیو Helio و شماره تراشه در سری MT می‌باشند.  پردازنده‌های مدیاتک عموما محصولاتی چند هسته‌ای بر پایه‌ی معماری ARM است. تراشه‌ Helio X30 از پرچم دارترین محصول مدیاتک است که با فناوری ساخت ۱۰ نانومتری تولید می‌شود. این پردازنده مجهز به ۲ هسته‌ی Cortex A73 با فرکانس ۲.۵ گیگاهرتز، ۴ هسته‌ی Cortex A53 با فرکانس ۲.۲ گیگاهرتز و سرانجام ۴ هسته‌ی Cortex A53 با فرکانس متعادل‌تر ۱.۹ گیگاهرتز است.

پردازنده شرکت اپل که در گوشی‌های آیفون استفاه شده است دارای طراحی مناسب و از کیفیت بالایی برخوردار است. اپل منظم‌ترین نام گذاری را روی پردازنده‌های خود انجام داده و برای نشان دادن قدرت تراشه، از عدد جلوی حرف A استفاده کرده است که هر چه عدد بزرگتر باشد، توان پردازنده بالاتر است. اپل در کنار پردازنده اصلی، از پردازنده کمکی سری M جهت عملکرد بهتر گوشی بهره برده است. تراشه A12 یکی از اولین تراشه‌های اپل با پردازنده ۷ نانومتری است که این تراشه ۶۴ بیتی در گوشی‌های iPhone XS ،XS Max ،XR استفاده می‌شود. این تراشه از یک پردازنده ۶ هسته‌ای و یک پردازنده گرافیکی ۷ هسته‌ای استفاده می‌کند.

برند HiSilicon از شرکت هواوی اقدام به تولید تراشه‌های موبایل کرده است. های سیلیکون، پردازنده‌های موبایل خود را با سطوح عملکرد مختلف با نام Kirin طراحی و تولید می‌کند. های سیلیکون برای نام‌گذاری پردازنده‌ها، از عدد استفاده کرده است و هر چه عدد بالاتر باشد، پردازنده از قدرت بیشتری برخوردار می‌باشد. پردازنده‌های سری 600، در گوشی‌های پایین‌رده یا مقرون‌به‌صرفه مورداستفاده قرار می‌گیرد. هواوی از پردازنده‌های سری 700 در گوشی‌های میان‌رده خود و از پردازنده های سری ۹۰۰ در گوشی‌های پرچمدار و گران‌قیمت استفاده می‌شود.پردازنده‌ Kirin 970، ساخت های سیلیکون در حال حاضر جزو بالاترین پردازنده هواوی به شمار می‌آید که با فناوری ساخت ۱۰ نانومتری FinFET+ شرکت تایوانی TSMC تولید می‌شود. هسته‌های پردازنده‌ی این تراشه مبتنی بر معماری ARM  است و شامل ۴ هسته‌ی بزرگ Cortex A73 با سطح عملکرد بالا و فرکانس کاری ۲.۳۶ گیگاهرتز و ۴ هسته‌ی کوچک Cortex A53 با توان بالا می باشند.