المحتوى

• نظرة عامة المواصفات
• تصميمات وحدة المعالجة المركزية ثلاثية الكتلة تتجه نحو الاتجاه السائد
• الألعاب يضرب معدات أخرى
• تحسينات الذكاء الاصطناعى
• ما هو الأسرع؟
• اسمع غاري سيمز يناقش الاختلافات في البودكاست

قام ثلاثة من مصممي الهواتف الذكية الرئيسيين بتفصيل تصميماتهم من الجيل التالي ، والتي ستعمل على تشغيل الهواتف الذكية طوال عام 2019. كانت هواوي الأولى في سلسلة منتجات Kirin 980 ، التي تعمل بالفعل على سلسلة Huawei Mate 20. تابعت شركة Samsung ، وأعلنت عن Exynos 9820. والآن أعلنت كوالكوم للتو عن Snapdragon 855.

كالعادة ، هناك مجموعة مختارة من تحسينات الأداء متوفرة في كل من وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات. هناك أيضًا تركيز مستمر على إمكانات المعالجة "AI" واتصال 4G LTE الأسرع ، ولكن لا توجد شريحة 5G خارج السوق في السوق حتى الآن. إذا كنت تفكر في شراء هاتف ذكي باهظ الثمن في العام المقبل ، فإليك كل ما تحتاج إلى معرفته عن الشرائح التي ستشغلها.

نظرة عامة المواصفات

تنتقل جميع هذه الرقاقات عالية الأداء إلى أحدث التقنيات في جميع المجالات. هناك أحدث تصميمات Arm ووحدات المعالجة المركزية المخصصة ، ومكونات GPU الأحدث ، وسليكون التعلم المعزز آليا ، وأجهزة المودم LTE الأسرع. تحتل كل من Samsung و Qualcomm الصدارة في هذا المجال من خلال تقنيات 2Gbps LTE لشبكات النقل الجماعي للناقلات الجماعية ، والتي ينبغي أن تقدم تحسينات في الاتصال على حافة الخلية وفي المناطق الكثيفة فوق Kirin 980. يستمر دعم الوسائط المتعددة في التقدم أيضًا ، مع HDR وحتى محتوى 8K الدعم الذي يظهر في كل من رقائق Exynos و Snapdragon ، ودعم الأجهزة لترميزات H.265 و VP9 لتحسين الكفاءة.

والجدير بالذكر أن أجهزة المودم 5G غائبة عن جميع شرائح الرقائق الثلاثة التالية ، والتي قد تبدو غريبة نظرًا للضغط الذي تمارسه بعض شركات النقل والمصنعين من أجل 5G في عام 2019. ومع ذلك ، تدعم الرقائق الثلاثة 5G عبر أجهزة المودم الخارجية ، مما يجعلها إضافي اختياري لتلك الأجهزة التي تقدم الدعم في وقت مبكر.

تعمل كل من Huawei و Qualcomm الآن على TSMCs 7nm ، بينما تتأخر Samsung عن عملية 8nm الخاصة بها.

تم إحداث المزيد من الضجة حول السباق حتى 7 نانومتر. جعلت Huawei هذا جزءًا رئيسيًا من إعلان Kirin 980 ، مما دفع كوالكوم إلى إعلان أنها ستبني رقاقة الجيل التالي الخاصة بها على عملية TSMC التي تبلغ 7nm أيضًا. بدأت صناعة الأجهزة المحمولة في الانتقال بسرعة من 10 نانو متر في سعيها لتحقيق الكفاءة في استخدام الطاقة وبصمات السيليكون الأصغر. بالنسبة لنا المستهلكين ، يجب أن تعني رقائق 7nm عمر أطول للبطارية وأجهزة ذات أداء أعلى.

يوحي استخدام سامسونج لعقدة 8nm الداخلية الخاصة بها أن تقنية 7nm الخاصة بها ليست جاهزة تمامًا للإنتاج بالجملة. تتوقع Samsung تحسنًا طفيفًا في استهلاك الطاقة بنسبة 10 في المائة بين عمليتي 10nm و 8nm. وفي الوقت نفسه ، تفتخر TSMC بتحسن بنسبة 30 إلى 40 بالمائة من خلال نقلها من 10 إلى 7nm - من الواضح أنه أفضل بكثير إذا كان دقيقًا. بالطبع ، هناك عوامل أخرى ستحدد الاستهلاك النهائي للطاقة ، لكن شريحة سامسونج قد تكون محرومة قليلاً هنا.

تصميمات وحدة المعالجة المركزية ثلاثية الكتلة تتجه نحو الاتجاه السائد

تعد تصميمات وحدة المعالجة المركزية الذكية للهواتف الذكية حاليًا أكثر إثارة للاهتمام وتنوعًا مما كانت عليه منذ وقت طويل. تعمل اليوم الثماني النواة جاهدة من أجل تصميمات عنقودية مبتكرة وأكثر فاعلية تتكون من نوى وحدة المعالجة المركزية أكثر تنوعًا وتخصيصًا بشكل كبير من أي وقت مضى. big.LITTLE قد أفسح المجال أمام الشركات الكبيرة والمتوسطة والقليل ، مع استمرار Cortex-A76 و A75 و A55 و Samsung في طرح تصميم مخصص للغاية في هذا المزيج.

تعتبر مجموعات 2 + 2 + 4 من مجموعات وحدة المعالجة المركزية مع ذاكرة التخزين المؤقت L3 المشتركة هي العناصر الأساسية لتصميم Huawei و Samsung. يعتبر هذا الانتقال بعيدًا عن التصميم 4 + 4 إلى مجموعة ثلاثية مثالية لأداء الذروة المطرد في عامل شكل الهاتف الذكي كما ينبغي أن يحسن كفاءة استخدام الطاقة. يأخذ Snapdragon 855 هذه الفلسفة خطوة أخرى إلى الأمام ، مع تصميم وحدة المعالجة المركزية 1 + 3 + 4.يتميز النواة "الأولية" في Snapdragon 855 بمضاعفة ذاكرة التخزين المؤقت L2 وسرعة ساعة أعلى من النوى الثلاثة الكبيرة الأخرى ، مما يجعلها أكثر قوة عند الحاجة إلى أعلى أداء لمؤشر ترابط واحد.

اختارت Huawei و Samsung تصميمات 2 + 2 + 4 CPU ، بينما اختارت Qualcomm 1 + 3 + 4. تهدف الثلاثة إلى أداء أعلى وأكثر استدامة.

بينما تلتزم كوالكوم وهواوي بقوالب Cortex-A76 في الأقسام الكبيرة والمتوسطة ، فإن Samsung تختار الطراز Cortex-A75 الأقدم ، والذي يحتمل أن يوفر على حجم السيليكون ، وربما الحرارة. سيساعد ذلك في تعويض النوى المخصصة لوحدة المعالجة المركزية المخصصة والسماح أيضًا ببعض النوى GPU الإضافية مقارنةً بكيرين. طبقت Samsung نظام إدارة المجموعات من النوع DynamIQ الخاص بها ، لأن Arm لا يرخص تقنية الوحدة المشتركة DynamIQ الخاصة بها لاستخدامها مع التصميمات الأساسية المخصصة ، لذلك يتعين علينا الانتظار لمعرفة كيفية تعامل كل هذه التصميمات مع جدولة المهام.

السؤال الكبير الآخر لهذا الجيل القادم هو ما إذا كان تصميم وحدة المعالجة المركزية المخصصة من الجيل الرابع من سامسونج أكثر قوة وكفاءة في استخدام الطاقة مثل Arm Cortex-A76 ، الذي يشكل أساس Kirin 980 ويتم تعديله في Snapdragon 855. الجيل الثالث M3 لم يكن core جيدًا مثل Cortex-A75 الذي تم تعديله في Qualcomm داخل Snapdragon 845 من كلا الأمرين ، وقد لا يكون تعزيز أداء Samsung بنسبة 20 بالمائة وتوقعات الكفاءة بنسبة 40 بالمائة كافية بما يكفي لتسوية الملعب.

وفي الوقت نفسه ، لقد رأينا بالفعل يتفوق جهاز Kirin 980 على أداء وحدة المعالجة المركزية أحادية ومتعددة النواة ، ويتفوق بقوة على منتجات الجيل الأخير. هناك بعض الاختلافات الرئيسية في التصميم مع Snapdragon 855 ، لكن إمكانات Cortex-A76 تبدو مؤثرة بالتأكيد.

الألعاب يضرب معدات أخرى

مع استمرار الألعاب المحمولة في الاستحواذ على حصة كبيرة من السوق العالمية ، توجد أخبار سارة يمكن العثور عليها في هذه الجولة الأخيرة من الشركات المملوكة للدولة ذات الأداء العالي. يستخدم كل من Samsung Exynos 9820 و Kirin 980 أحدث GPU Arm Armi-G76 ، الأمر الذي سيدفع أداء الألعاب إلى مستوى كبير.

بينما يستخدم جهاز Kirin 980 تكوينًا من 10 نواة ، أي ما يعادل تقريبًا طراز Mali-G72 ذي 20 نواة ، فإن الطراز Exynos 9820 يقدم أداءً إضافيًا مع تطبيق Mali-G76 ذي 12 نواة. يجب أن تكون شرائح Samsung أفضل أداء للاعبين ، وتشير المعايير أدناه أيضًا إلى أن هذا هو الحال بهامش كبير.

يؤدي هذا التطبيق أيضًا إلى سد الفجوة مع رسومات Adreno للجيل الحالي. إن التدريب العملي على جهاز Kirin 980 يؤكد أن أداء الألعاب في الملعب الخاص بهواتف Snapdragon 845 الحالية ، يتقدم قليلاً في بعض الأحيان ، وأحيانًا يتخلف عن الركب ، ولكنه لا ينهار أبدًا. يعد Snapdragon 855 بإضافة 20 بالمائة إضافية على الجيل الحالي ، الذي يبقي أنفه في المقدمة طوال عام 2019. على الرغم من أن تكوين Mali-G76 MP12 داخل Exynos 9820 يمنح Snapdragon 855 مسافة قريبة جدًا مقابل المال.

باختصار ، تقدم أجهزة Snapdragon 855 أفضل أداء للألعاب هذا العام ، يليها Exynos 9820 ، ثم Kirin 980. على الرغم من أن جميع هذه SoCs ستكون أكثر من كافية للحصول على تجربة لائقة على معظم عناوين الهواتف المحمولة الراقية.

تحسينات الذكاء الاصطناعى

التعلم الآلي ، أو الذكاء الاصطناعى كما يسميه البعض ، قد شهد أيضًا زيادة كبيرة في الأداء في جميع هذه الشركات أيضًا. لأول مرة ، تدعم Samsung أجهزة مخصصة لتعلم الآلات داخل SoC من خلال وحدة معالجة عصبية (NPU) تقدم ما يصل إلى 7x أداءً مقارنةً مع Exynos 9810. تضاعفت Huawei على NPU silicon داخل Kirin 980 ، والتي بالتأكيد يمتد من قدرات الشركة "AI" المثيرة للإعجاب بالفعل.

لطالما دعمت Qualcomm’s Snapdragon مهام تعلم الآلة ، عبر مزيج غير متجانس من وحدة المعالجة المركزية ، وحدة معالجة الرسومات ، و DSP بدلاً من أجهزة تعلم الآلة المحددة. تم تصميم DSP للرياضيات السريعة وقدم ملحقات لعمليات محددة ، لكنه لم يكن أبدًا تصميمًا مخصصًا للتعلم الآلي.

يتم دعم الرياضيات المصفوفة الجماعية الآن في الأجهزة عبر هذه الشركات الثلاثة الرئيسية.

هذا الجيل ، يبدو أن كوالكوم قد استقر على نوع الأجهزة الإضافية التي يريد تعزيز أداء تعلم الآلة. إن إدخال معالج Tensor إلى Hexagon 960 من شأنه أن يساعد حقًا في تسريع أداء Snapdragon 855 في مجموعة من التطبيقات.

يُعتبر أداء الذكاء الاصطناعي خادعًا في القياس لأنه يعتمد اعتمادًا كبيرًا على نوع الخوارزميات التي تقوم بتشغيلها ونوع البيانات المستخدمة والقدرات المحددة للرقاقة. يبدو أن الصناعة قد استقرت على منتج نقطة ، وتراكمت مصفوفة الكتلة المتعددة / المضاعفة كأكثر الحالات شيوعًا للتسارع ، وتقدم الشرائح الثلاثة جميعها دفعة كبيرة للأداء وكفاءة الطاقة لهذا النوع من التطبيقات.

بالنسبة للمستهلكين ، يعني ذلك التعرف على الوجوه والكائنات بشكل أسرع وأكثر كفاءة في استخدام البطارية ، والنسخ الصوتي على الجهاز ، ومعالجة الصور الفائقة ، وتطبيقات "AI" الأخرى.

ما هو الأسرع؟

مع وجود الأجهزة في أيدينا أخيرًا ، تمكنا من النظر في اختلافات الأداء بين Snapdragon 855 و Exynos 9820 و Kirin 980 قليلاً.

من الحكمة أن وحدة المعالجة المركزية Snapdragon 855 تدفع مغلف الأداء بطرق جديدة ومثيرة للاهتمام ، وذلك بفضل إعدادها الفريد من نوعه لوحدة المعالجة المركزية وسرعات أعلى قليلاً في الساعة. يتطلب الأمر ما أنجزته Huawei بالفعل مع Kirin 980 ويدفع الفكرة إلى مزيد من التطرف. ومع ذلك ، فإن Exynos 9820 هو الشريحة الأكثر إثارة للاهتمام على واجهة وحدة المعالجة المركزية. يوفر الجيل الرابع الأساسي من وحدة المعالجة المركزية المخصصة للشركة نواة أكثر أهمية من تصميم Cortex-A76 الموجود في Snapdragon 855 و Kirin 980.

ومع ذلك ، نظرًا لاستخدامه لقرويين Cortex-A75 الأصغر حجمًا للقيام بمهام متعددة ، فإن مجموعة الشرائح لا تواكب Snapdragon 855 في أحمال عمل متعددة النواة. لا يزال جهاز Kirin 980 يأتي خلف Exynos من سامسونج ، وذلك بسبب انخفاض سرعاته الإجمالية على مدار الساعة عن رقائقه المنافسة. لا تزال شركة SoC الرائدة من Huawei سهلة الاستخدام للغاية ، لكن من الواضح أن عمر البطارية كان أولوية أعلى من الأداء الخام. لا يمكن قول الشيء نفسه بالنسبة إلى نوى وحدة الطاقة المخصصة للمعالجات التي تعاني من الجوع في شركة Samsung وبصراحة كبيرة.

كما ناقشنا سابقًا ، فإن شرائح Adreno 640 من رقاقة Snapdragon 855 تحظى بأكبر قدر من القدرة الحصانية على وحدة معالجة الرسومات من جميع هذه الشرائح. يتقدم GPU عبر أجزاء Arm Mali-G76 في منافسيه بهامش كبير في برنامج 3DMark ويفوز بمعظم اختبارات GFXBench أيضًا (أكثر قليلاً في ذلك في لحظة). لسوء الحظ بالنسبة لشركة Huawei ، فإن تطبيق Mali-G76 العشرة الأساسي من تطبيق Kirin 980 كان أقل بكثير من منافسيه وسيؤدي إلى تباطؤ معدلات الإطارات في ألقاب التفوق. يندرج أدائها في مكان ما بالقرب من إقليمي Exynos و Snapdragon في العام الماضي. هذا ليس بطيئًا ، لكنه لن يقدم أداءً حادًا.

قبل الإغلاق ، أصبحت أجهزة Exynos Galaxy S10 أكثر سخونة بشكل ملحوظ من منافستها أثناء التقييم ، لذلك قمنا أيضًا بإجراء بعض اختبارات الأداء المستدامة على الرقائق. لا تحقق النتائج قراءة رائعة لـ Exynos 9820 ، حيث إنها تعيق الأداء بشكل واضح في وقت مبكر عن منافسيها. وعلى الرغم من أن لعبة Exynos 'Mali-G76 MP12 تمنح Adreno 640 فرصة للحصول على أموال من خلال اختبار سريع ، فإن Snapdragon 855 ستقدم أداء أفضل كثيرًا خلال جلسة ألعاب معتدلة.

يستغرق الأمر حوالي 9 دقائق تقريبًا قبل أن يعيد أداء Exynos 9820 الأداء بنسبة 16 بالمائة تقريبًا. يدعم هاتف Huawei Kirin 980 بتكوين Mali-G76 MP10 الأصغر أداءه لمدة 15 دقيقة تقريبًا. وفي الوقت نفسه ، فإن Qualcomm Snapdragon 855 تمكن من الحفاظ على أداء ثابت للغاية في هذا المؤشر لمدة 19 دقيقة تقريبًا. هنا يرى Exynos 9820 انخفاضًا ثانيًا في الأداء. من حيث النسبة المئوية ، خنق Snapdragon 855 ما لا يقل عن 31 في المئة من أدائها ، مع انخفاض متوسط ​​قدره 27 في المئة. على النقيض من ذلك ، يستسلم Exynos 9820 بنسبة تصل إلى 46 في المائة ، مع انخفاض متوسط ​​قدره 37 في المائة. تعمل شريحة Samsung على درجة حرارة عالية جدًا بحيث لا تتمكن من الحفاظ على أعلى مستويات الأداء المحتملة.

ميزة الحكمة ، يلقي كوالكوم أكبر عدد ممكن من الإضافات في شركة نفط الجنوب كما تريد. دعم LTE فائق السرعة ، بسرعة 5 جيجابت إذا كنت ترغب في ذلك ، شحن سريع ، لست مقتنعًا تمامًا بأن دعم الفيديو 8K هو أي شيء ستحتاجه الهواتف الذكية في أي وقت قريبًا ، ولكن لدينا أيضًا معدلات إطارات أعلى لقرارات أقل ، وهو أمر رائع. حزم Exynos من سامسونج في مجموعة مماثلة من الميزات ومودم LTE سريع للغاية. يتمتع جهاز Kirin 980 بتغطية جيدة جدًا ، ويمكن للجميع دعم أجهزة المودم 5G للهواتف الذكية 2019 الراقية.

اقرأ: أفضل معالجات الهواتف الذكية متوسطة المدى لعام 2019

للاعبين ، يتصدر كوروالس أدرينو 640 من كوالكوم هذا المجال. بالنسبة لمعظم التطبيقات ، يعد Arm's Mali-G76 أكثر من السرعة الكافية ، ولكن أولئك الذين يبحثون عن أقصى درجات الأداء قد يرغبون في اختيار سماعة تعمل بنظام Snapdragon في العام المقبل.

بشكل عام ، كل هذه الرقائق تبدو رائعة للغاية وستدعم الأداء ، والأهم من ذلك كفاءة الطاقة تصل إلى مستوى آخر. يعد الانتقال إلى 7nm أو 8nm في حالة Samsung بمثابة أخبار جيدة لعمر البطارية ، إذا لم يكن هناك شيء آخر. علاوة على ذلك ، ندخل حقبة من تصاميم وحدة المعالجة المركزية الفريدة والمثيرة للاهتمام وقدرات التعلم الآلي. تواصل Smartphone SoC في الابتكار بمعدل مثير للإعجاب.

اسمع غاري سيمز يناقش الاختلافات في البودكاست