مقایسه چیپست‌های پنج‌نانومتری: اسنپدراگون 888 درمقابل اپل A14 و کرین 9000
دورنمای نسل بعدی پردازش موبایلی در حال شکل‌گیری است. سازندگان بزرگی چون اپل و هواوی و کوالکام جدیدترین پردازنده‌های موبایلی خود را معرفی کردند که با فرایند پنج‌نانومتری ساخته شده‌اند. در پنج ماه آینده، گوشی‌های هوشمند پیشرفته مجهز به سه پردازنده‌ی قدرتمند کوالکام اسنپدراگون ۸۸۸ و اپل A14 بایونیک و هواوی کرین ۹۰۰۰ تولید می‌شوند و درمقابل هم قرار می‌گیرند.
هر سه تولیدکننده عملکرد بهتر و بهره‌وری انرژی و افزایش توانایی یادگیری ماشینی را نوید می‌دهند؛ اما این وعده‌و‌وعید تنها برای افراد مبتدی است. بازار در‌انتظار پردازنده‌ی پیشرفته‌ی Exynos 1080 سامسونگ و احتمالا پردازنده‌ی مدیاتک برای رقابت در سال ۲۰۲۱ است. بیایید تفاوت‌ها و شباهت‌های سه پردازنده‌ی سه‌ماهه‌ی پایانی سال ۲۰۲۰ را بررسی کنیم.
مقایسه‌ی مشخصات اسنپدراگون ۸۸۸ کوالکام و A14 بایونیک اپل و کرین ۹۰۰۰ هواوی
انتظار از عملکرد نسل بعدی پردازنده‌ها
با اینکه همه‌ی تراشه‌ها براساس فرایند پنج‌نانومتری تولید شده‌اند، از این نظر نمی‌توانند متفاوت باشند و تفاوت عمده بین اجزای پردازش داخلی است. اپل A14 از دو هسته‌ی قدرتمند فایراستورم (FireStorm) و چهار هسته‌ی کم‌مصرف آیس‌استورم (IceStorm) و کوالکام و هواوی از هسته‌های ARM استفاده می‌کند.
بااین‌حال، اسنپدراگون ۸۸۸ از جدیدترین مدل‌های پیشرفته‌ی Cortex-X1 و Cortex-A78؛ اما هواوی از نسل آخر Cortex-A77 سود می‌برد. اپل از چندین نسل پیش درمقایسهبا رقبای اندرویدی‌اش در بخش پردازنده‌ی تک‌هسته‌ای برتری خود را حفظ کرده است. پردازنده A14 پیشرفت ۲۱ درصدی درمقایسهبا A13 تجربه کرده است.
کوالکام در اسنپدراگون ۸۸۸ با ۲۵ درصد افزایش پردازشی درمقایسهبا اسنپدارگون ۸۶۵ پیشرفت درخورتوجهی تجربه کرده است. هواوی نیز ادعا می‌کند که کرین ۹۰۰۰ درمقایسهبا نسخه‌ی پلاس تراشه‌ی قدیمی کوالکام پیشرفت کرده است. در‌هر‌حال به‌نظر می‌رسد که اپل همچنان در بخش تک‌هسته‌ای پیشتاز این رقابت است و کوالکام شاید بتواند فاصله را تا حدی کاهش دهد؛ اما گوشی‌های اندرویدی ۲۰۲۱ در این معیار تا حدودی عقب هستند. هواوی به‌دلیل هسته‌های قدیمی‌تر بیشتر عقب مانده است؛ بااین‌حال در رقابت چند‌هسته‌ای، تنظیمات سه‌خوشه‌ای به‌کاررفته در تراشه‌های کوالکام و هواوی آن‌ها را در میدان رقابت نگه می‌دارد و حتی ممکن است در بخش بهره‌وری انرژی و دوام باتری نیز برنده‌ی میدان باشند. بااین‌حال، تنها آزمایش کامل این را نشان خواهد داد.
در بخش گرافیک و عملکرد بازی‌ها، ممکن است رقابت امسال بسیار نزدیک باشد. برآورد خود شرکت اپل نشان می‌دهد که در بخش عملکرد گرافیکی، A14 درمقایسهبا A13 کمتر از ۸ درصد پیشرفت کرده است و سنجش معیارها نیز این برآورد را تأیید می‌کنند. کوالکام امیدوار است با اسنپدراگون ۸۸۸ در بخش عملکرد گرافیکی افزایش ۳۵ درصدی تجربه کند. با فرض اینکه این اعداد در سنجش واقعی همان باشد، قطعا شکاف بین عملکرد گرافیکی کاهش یافته و حتی ممکن است از گرافیک اپل نیز پیشی بگیرد.
در این بخش، کرین ۹۰۰۰ هواوی با افزایش ۵۲ درصدی درمقایسهبا اسنپدراگون ۸۶۵ ادعا می‌کند که پیروزی بزرگی کسب کرده است؛ البته تأیید این ادعاها جز با ثبت و مقایسه‌ی نرخ فریم‌های واقعی و سنجش معیارهای متفاوت ممکن نیست و نمی‌توان گفت کدام تراشه در اجرای بازی‌ها عملکرد بهتری دارد. به‌نظر می‌رسد در سال ۲۰۲۱-۲۰۲۰ با رقابتی‌ترین زمان برای عملکرد بازی‌ها رو‌به‌رو خواهیم بود.
اسنپدارگون ۸۸۸ درمقابل رقبا: سنجش مقدماتی
تا سال آینده، گوشی‌های هوشمند مجهز به اسنپدراگون ۸۸۸ در بازار موجود نخواهد شد؛ اما در‌حال‌حاضر، آیفون ۱۲ و هواوی میت ۴۰ تمام توانایی‌های تراشه‌های پنج‌نانومتری را به‌نمایش می‌گذارند. با اجرای برنامه‌ی سنجش معیار Speed Test G در این دو دستگاه، برخی از تفاوت‌ها نشان داده شده است. در‌نهایت با ترکیب پیش‌بینی عملکرد کوالکام از اسنپدراگون ۸۸۸ و نتیجه‌ی به‌دست‌آمده از اسنپدراگون ۸۶۵ مشخص شد توان پردازشی اسنپدراگون ۸۸۸ در بخش CPU تقریبا ۲۵ درصد و در بخش GPU درحدود ۳۵ درصد افزایش یافته است؛ البته نتایج واقعی دستگاه ممکن است کندتر از این باشد.
مشخص است که تراشه‌ی هواوی بزرگ‌ترین دستاورد نسل را به‌نمایش می‌گذارد؛ چراکه با مهاجرت به کرین ۹۰۰۰ و آرم Mali-G78 کُندی عملکرد گرافیکی در کرین ۹۹۰ را رفع کرده است. جایزه‌ی عملکرد پنج‌نانومتری احتمالا به اپل یا کوالکام تعلق می‌گیرد؛ مگر اینکه سامسونگ حرفی برای گفتن داشته باشد. اگر پیش‌بینی‌های کوالکام در بخش CPU و GPU در گوشی‌های واقعی صدق کند، اسنپدراگون ۸۸۸ از اپل A14، سریع‌ترین تراشه حال حاضر جهان، جلوتر خواهد افتاد. پیش‌بینی می‌شود رقابت بسیار نزدیکی در اوایل سال ۲۰۲۱ در میان این دو پردازنده شکل خواهد گرفت.
فراتر از عملکرد CPU و GPU
این روزها الگوی کلاسیک CPU/GPU به‌طورفزاینده‌ای منسوخ شده است. سرعت حافظه، پردازش تصویر، یادگیری ماشین و سایر قطعه‌های سیلیکونی سخت‌افزاری تفاوت چشمگیری در توانایی دستگاه، عملکرد و دوام باتری ایجاد می‌کنند. به‌عنوان مثال، پشتیبانی از LPDDR5 در دستگاه‌های اسنپدراگون ۸۸۸ و کرین ۹۰۰۰ نه‌تنها سریع‌تر از LPDDR4X است؛ بلکه درمقایسهبا مدل قبلی خود حداکثر ۳۰ درصد انرژی کمتری مصرف می‌کنند. این پیشرفت برای دوام باتری مناسب است و می‌تواند به عملکرد چندوظیفگی و اجرای بازی‌ها کمک کند.
هوش مصنوعی و قدرت پردازش یادگیری ماشین به پیشبرد ویژگی‌های جدید نرم‌افزار کمک می‌کند؛ البته گستردگی سخت‌افزار و دستگاه‌های جانبی مقایسه‌ی هوش مصنوعی را در آن‌ها دشوار کرده است. همچنین، نباید براساس TOPsهای اعلام‌شده‌ی تولیدکنندگان مقایسه را انجام دهیم. افزایش TOPs از اهمیت هوش مصنوعی سیلیکونی در چند سال گذشته حکایت می‌کند.
اپل A14 از قدرت پردازشی 11Tops بهره می‌برد و این مقدار ۸۳ درصد از قدرت پردازشی A13 با 6TOPs بیشتر است. کوالکام اسنپدراگون ۸۸۸ از 26TOPs محاسبه هوش مصنوعی بهره می‌برد که این مقدار ۷۳ درصد از قدرت پردازشی اسنپدراگون ۸۶۵ با 15TOPs بیشتر است.
هواوی ادعا می‌کند عملکرد پردازش هوش مصنوعی‌اش ازطریق واحد پردازش مبتنی‌بر شبکه‌های عصبی (NPU) درمقایسهبا اسنپدراگون ۸۶۵ حدود ۲/۴ برابر بیشتر است. هر سه پردازنده در عملکرد هوش مصنوعی درمقایسهبا نسل‌های قبلی خود پیشرفت درخورتوجهی تجربه کرده‌اند و درواقع، یادگیری ماشینی عاملی است که آن‌ها را در میدان رقابت حفظ می‌کند.
ویژگی‌های پردازش تصویر برای گوشی‌های هوشمند نیز به همان اندازه مهم است. پشتیبانی از چندین دوربین و پردازش تصویری مولتی‌فریم و افزایش ویژگی‌های ضبط فیلم در ساخت گوشی‌های هوشمند با دوربین بهتر نقش بسزایی ایفا می‌کند. به‌عنوان مثال، اسنپدراگون ۸۸۸ و کرین ۹۰۰۰ از فیلم‌های HDR با قابلیت multi-exposure و تقسیم‌بندی اشیاء و فناوری‌های پیشرفته‌ی کاهش صدا و کوالکام اکنون از تصاویر HEIF ده‌بیتی و پردازش هم‌زمان دوربین سه‌گانه پشتیبانی می‌کند. درمقابل، اپل A14 بایونیک ویرایش ProRAW و ویدئو Dolby Vision با سرعت ۶۰ فریم‌برثانیه و افزایش عملکرد پردازش در دوربین را ارائه می‌دهد.
هر سه تراشه قابلیت‌های بهبود‌یافته‌‌ای در عکاسی دارند؛ بااین‌حال، کوالکام و هواوی از‌نظر ویژگی‌های پردازش تصویر کمی جلوتر هستند. اگرچه اپل در ارائه‌ی ترفندهای بسیار تمیز و پردازش کیفیت تصویر سهم بسزایی دارد، در‌نهایت کیفیت تصویر است که نتیجه‌ی نهایی را مشخص می‌کند و این نتیجه به سخت‌افزارهای حسگر و لنز بستگی دارد. نیازی به گفتن نیست که گوشی‌های هوشمند اپل و هواوی و کوالکام همه در طول سال ۲۰۲۱ تصاویر بسیار راضی‌کننده‌ای می‌گیرند.
یکپارچگی 5G؛ پیروزی بزرگ برای گوشی‌های اندرویدی
شبکه‌ی 5G یکی دیگر از زمینه‌های رقابت در گوشی‌های پرچم‌دار است. در این زمینه، اپل A14 بایونیک برای اتصال 5G به مودم خارجی متکی است و اسنپدراگون ۸۸۸ و کرین ۹۰۰۰ هر دو از مودم یکپارچه برای بهبود بهره‌وری انرژی استفاده می‌کنند. همچنین با تکیه بر آینده‌نگری، بسیاری از ویژگی‌های جدید 5G نیز در آن‌ها تعریف شده است.
اپل در سری آیفون ۱۲ پردازنده‌ی A14 را با مودم قدیمی کوالکام اسنپدراگون X55 5G جفت کرده است. این در حالی است که اسنپدراگون ۸۸۸ با بهره‌گیری از مودم اسنپدراگون X60، قابلیت‌های 5G Voice-over-NR را ارائه می‌دهند. این ویژگی در حامل‌های پیشرفته‌ی کمتر از ۶ گیگاهرتز و mmWave سرعت بیشتری دراختیار کاربر قرار می‌دهد. همچنین، فناوری‌های FDD-TDD کمتر از ۶ گیگاهرتز و 5G چندسیم‌کارته و پشتیبانی از مؤلفه‌های آنتن mmWave جدیدتر و سریع‌تر و کارآمدتر از دیگر ویژگی‌های نسل جدید مودم‌های کوالکام است؛ بنابراین، دستیابی به اوج سرعت عملی‌تر به‌نظر می‌رسد.
کرین ۹۰۰۰ با استفاده از Balong 5000 5G یکپارچه، از mmWave و فناوری‌های FDD-TDD کمتر از ۶ گیگاهرتز پشتیبانی می‌کند. این تراشه هنگام ترکیب سیگنال‌های 4G و 5G حداکثر 7.5Gbps سرعت دارد و این همان سرعتی است که رقبا به آن دست یافتند. هواوی چند سالی است مشغول کار روی این مودم است. ویژگی‌های پشتیبانی‌شده با آخرین مودم اسنپدراگون کمی متفاوت است؛ اما هر دو در حال آماده‌شدن برای ارائه‌ی شبکه‌های استاندارد 5G در آینده هستند.
اپل هنگام ورود به بازار 5G، یک سال از رقبایش عقب بود و از فناوری مودم نیز یک نسل عقب مانده است. گزینه‌های مدرن‌تر و یکپارچه قطعا در ماندگاری باتری و سهولت در توسعه بهتر هستند. ناگفته نماند به‌احتمال زیاد مصرف‌کنندگان تفاوت زیادی از نظر سرعت داده در شبکه‌های 5G فعلی بین هر‌یک از این تراشه‌ها مشاهده نخواهند کرد.
چه کسی در نبرد تراشه‌های پنج‌نانومتری پیروز می‌شود؟
مهاجرت به فناوری پنج‌نانومتری نه‌تنها به‌معنای بهبود انرژی است؛ بلکه از‌نظر اندازه با تراشه‌های هفت‌نانومتری سال گذشته تفاوت دارد. افزایش تراکم ترانزیستور به طراحان تراشه این امکان را می‌دهد تا عملکرد را با استفاده از هسته‌های بزرگ‌تر بهبود ببخشند و ویژگی‌های جدیدی ارائه دهند.
همان‌طور‌که انتظار داشتیم، هر سه تراشه برای کمک به ساخت گوشی‌های هوشمند و پیشرفته و جذاب، پیشرفت‌های چشمگیری ارائه می‌دهند. اپل همچنان از معماری داخلی پردازنده و پردازنده‌ی گرافیکی خود بهره می‌برد که در برخی سنجش‌ها عملکرد بهتری دارد؛ به‌ویژه در مواقعی که عملکرد پردازنده‌ی تک‌هسته‌ای درگیر باشد. بااین‌حال، هر دو شرکت هواوی و کوالکام سرمایه‌گذاری زیادی روی عملکرد گرافیکی این نسل کرده‌ند که باعث می‌شود شکاف تاریخی این نسل با نسل‌های قبلی و رقبا را تا حدودی برطرف کنند. گفتنی است کوالکام اسنپدراگون ۸۸۸ هنوز سریع‌ترین نسخه از این مجموعه است.
پیشرفت هر سه تراشه در پردازش تصویر و قابلیت یادگیری ماشین دو برابر شده‌اند. عکاسی در این وضعیت و با استفاده از برنامه‌های پیشرفته بدون نقص است؛ از‌این‌رو، مقایسه‌ی بخش دوربین بین این سه پرچم‌دار بسیار دشوار است. آنچه بیشتر از همه اهمیت دارد، مقایسه‌ی گوشی‌های واقعی است. با‌توجه‌به اینکه اپل و هواوی روی تیم های طراحی گوشی خود تسلط دارند، سعی می‌کنند بهترین ویژگی‌ها را ارائه دهند. کوالکام به شرکای خود خدمات ارائه می‌دهد؛ اما نمی‌تواند آن‌ها را به پذیرش و استفاده از ترفندهای کوچک اسنپدراگون ۸۸۸ برای دستیابی به نتایج بهتر وادار کند. باید تا سال ۲۰۲۱ صبر کنیم تا ببینیم جدیدترین گوشی‌های مجهز به اسنپدراگون در واقعیت می‌توانند چه کارهایی انجام دهند.
ناگفته نماند سامسونگ مشغول کار روی تراشه‌ی جدید Exynos با فناوری تولید پنج‌نانومتری است و رویارویی پردازنده‌های گوشی‌های هوشمند در حال ورود به هیجان‌انگیزترین مراحل خود است.
