آموخته هایی از صنعت خودرو؛ چرا هشت هسته برای چیپست های موبایل ایده خوبی نیست؟
سازندگان موبایل های هوشمند و سیستم-بر-چیپ ها، مسیری نگران کننده را برای خود برگزیده اند؛ مسیری که پتانسیل به ناکجا آباد ختم شدن را داشته و می تواند تحقیقات فراوانی را بر باد دهد. در خصوص ...
سازندگان موبایل های هوشمند و سیستم-بر-چیپ ها، مسیری نگران کننده را برای خود برگزیده اند؛ مسیری که پتانسیل به ناکجا آباد ختم شدن را داشته و می تواند تحقیقات فراوانی را بر باد دهد.
در خصوص گرایش نگران کننده ی قرار دادن ۸ هسته در پردازنده های موبایل های هوشمند، از سوی سازندگان سخن می گوییم؛ شاید بتوان نامش را «افسانه ی هشت هسته ای» گذاشت.
هیچگاه نمی شود دو محصول از دسته بندی های مختلف را به شکل کامل با یکدیگر مقایسه کرد اما اجازه دهید این بار، خودروها را با اسمارت فون ها مورد قیاس قرار داده و نگاهی به شباهت هایشان بیاندازیم. هر دو محصول، برای تامین قدرت خود به یک واحد مرکزی [سیستم مجتمع/ موتور] نیازمند بوده و هر دو نیز از سیستم های بسیار پیشرفته و پیچیده ای، برخوردارند که همین سیستم ها، نیازمند اجزای جانبی بسیاری برای تحویل دادن یک تجربه کاربری صحیح هستند. همچنین اتومبیل و تلفن همراه هر دو یک منبع انرژی [بنزین/باتری] دارند که در صورت استفاده غیر صحیح، به سرعت پایان خواهد یافت. به دقت که به نحوه کارکرد هر دو نگاه کنید، می بینید که شباهت ها کم نیستند.
صنعت خودروسازی نیز روزی به دنبال «افسانه هشت هسته [سیلندر]» رفت، راهش را نیز گم کرد و سپس به جنگ برای داشتن هسته یا سیلندرهای بیشتر خاتمه داد. با داشتن تجربه نه چندان جالب خودروهای هشت سیلندر، حال سازندگان بزرگ چیپست های مجتمع به شکل عجیبی علاقه مند به افزایش تعداد هسته ها، در پردازشگرهایشان هستند. با دیجیاتو همراه باشید.
روزگاری بود که خودروسازان به داشتن هشت سیلندر در خودروهایشان افتخار می نمودند اما آیا راننده همواره به قدرت آن هشت سیلندر نیاز داشت؟ مشکل از جایی شروع شد که بیشتر رفت و آمدها، به شکل شهری صورت می گرفتند و خودروسازان نیز قابلیت غیر فعال کردن برخی از سیلندرها را برای راننده مهیا ننموده بودند؛ در نتیجه می توان گفت سوخت این دسته از اتومبیل ها نیز به سرعت بسیار بیشتری از سایر خودروها به اتمام می رسید.
اکنون ولی سازندگان چیپست های مجتمع این قابلیت را در اختیار استفاده کننده از موبایل گذاشته اند تا بتواند برخی از هسته ها را غیر فعال نماید تا در نتیجه، عمر باتری بیشتری نیز فراهم گردد. اما حقیقت این است که در واقع و به شکل همزمان، هیچگاه بیش از سه هسته ی فعال، مورد نیاز نیست. اگر در یک سناریوی دیگر مجبور به استفاده از ۸ هسته هم به شکل همزمان گردید، باید با عمر باتری موبایل خود به سرعت خداحافظی کنید؛ همان اتفاقی که در مورد خودروهای ۸ سیلندر و استفاده غیرصحیح از بنزین می افتاد.
از سوی دیگر هم موتور خودرو و هم پردازنده هایی که بر روی چیپست های جامع قرار می گیرند، زمانی که بالاترین میزان تواناییشان را به کار بگیرید، به سرعت با مشکل حرارت بالا مواجه خواهند شد. این در حالیست که در اتومبیل ها، اگزوز و سیستم خنک کننده به کمک رفع این گرما می آیند ولی در اسمارت فون ها نه رادیاتور وجود دارد و نه اگزوز. در نتیجه استفاده بلند مدت از تمام قدرت پردازنده های هشت هسته ای، باعث گرمای بیش از حد و پایین آمدن کاربری و محدود شدن قدرت پردازنده از سوی سیستم هوشمند موبایل می گردد.
اندازه موتور مشابه، نتایج متفاوت
صنعت خودروسازی، درس های فراوانی را در خصوص داشتن یک موتور و افزایش کاربری آن در نسل های بعدی به ما می دهد. تویوتا یاریس از یک موتور ۱.۵ لیتر با ۱۰۹ اسب بخار و ۶۰۰۰ RPM بهره می گیرد. این خودرو با شرایط مذکور، دارای یک مصرف سوخت عالیست و در عین حال، می تواند به سرعت ۱۸۵ کیلومتر بر ساعت نیز دست یابد. از طرف دیگر از شتاب معقولی نیز برخوردار بوده و در ۱۰.۲ ثانیه به سرعت ۱۰۰ کیلومتر دست پیدا می کند.
حال بیایید این خودرو را با آئودی TTS مقایسه کنیم که باز هم از یک موتور چهار سیلندر برخوردار است اما می توان تفاوت عملکرد زیادی را میان این دو اتومبیل مشاهده نمود. موتور چهار سیلندر TTS دو لیتر بوده و دارای ۳۱۰ اسب بخار است. با نگاهی به آمار یاریس، می بینید که صرفا با ۳۰ درصد حجم موتور بیشتر، آئودی توانسته قدرت را سه برابر افزایش دهد. ذکر این نکته نیز لازم است که نهایت سرعت TTS حدود ۲۵۰ کیلومتر بر ساعت بوده و قادر است صرفا در ۴.۷ ثانیه به سرعت ۱۰۰ کیلومتر دست پیدا کند. شتابی که به راحتی می توان گفت بیش از دوبرابر یاریس است.
مسابقه ای بی هدف به سوی هسته های بیشتر
مشخصا زمانی که در مورد کارایی بیشتر سخن می گوییم، باید به مصرف انرژی نیز اشاره نماییم. مصرف سوخت TTS در هر ۱۰۰ کیلومتر، ۱۰.۵ لیتر بنزین بوده که می توان گفت برای چنین خودرویی، بی نظیر است. از طرف دیگر یاریس در هر صد کیلومتر، حدودا ۸.۲ لیتر بنزین می سوزاند که صرفا ۲۰ درصد بهتر از خودروی شرکت آئودیست.
تویوتا توانسته ۲۰ درصد مصرف کمتری داشته باشد اما به تحقق رساندن این هدف، باعث شده تا کارایی اش ۵۰ درصد از Audi کمتر شود. حال شما خود را به جای خریدار بگذارید؛ کدام را انتخاب می کنید؟ مشخصا بیشتر افرادی که این مقاله را مطالعه می کنند خواهند گفت که مایلند از ساخته شرکت Audi بهره گیرند، آن ۲۰ درصد هم چندان مهم نیست و در عوض خودرویی با شتاب دو برابر را صاحب می شوند.
حال بیایید دوباره به سراغ صنعت چیپست سازی برگردیم. به بیشتر موبایل ها که نگاه می کنید، می بینید که یک پردازنده ۴ هسته ای به شکلی عالی در حال نیرو دادن به آنهاست و همانگونه که پیشتر در همین مقاله ذکر کردیم، معمولا هیچ سازنده ای به دلیل کاهش شدید و سریع عمر باتری، ریسک اجرا کردن بیش از سه هسته بزرگ را در یک لحظه به جان نمی خرد.
این در حالیست که سازندگان چیست ها علاقه شدیدی به افزایش تعداد هسته ها [معمولا برای بازاریابی بهتر] دارند. حتی جدیدا شایع شده که برخی از پردازنده های به کار رفته در چیپست های مجتمع در نسل هایی که به زودی از راه خواهند رسید، دارای ۱۰ هسته خواهند بود. شرکت هایی نظیر اپل و اینتل اما بر روی انتخاب های خود در مورد تعداد هسته ها، ثابت قدم بوده اند.
البته مشخصا در اندروید، سازندگان موبایل و چیپست ها، نسبت به اپل کنترل کمتری بر روی نوع اجرا شدن پلتفرم داشته اند؛ با اینحال اپل همچنان یک مثال عالی برای استفاده از هسته های کمتر و ارائه ی سرعت و شتاب بی نظیر است. اینتل اگر بخواهد هم نمی تواند بیش از ۴ هسته که بر مبنای معماری x86 بنا شده اند را در یک پردازنده جای دهد زیرا در چنین حالتی، مصرف انرژی به شکل عجیبی بالا خواهد رفت.
اکنون این پرسش پیش می آید که چگونه یک پردازنده دو هسته ای توسعه یافته توسط اپل و یا سه هسته ای (A8X) می تواند با هشت هسته ای ها به رقابت پرداخته و گاهی اوقات نیز تجربه سریعتری را در اختیار کاربران قرار دهد؟ پاسخ ساده این است که تعداد بالاتر هسته ها اهمیتی نداشته و مهم ترین عامل در سرعت یک پردازنده، کیفیت هسته ها، در کنار سایر قطعاتی که بر روی یک چیپست مجتمع قرار می گیرند است؛ قطعه هایی نظیر رم، پردازنده گرافیکی و مودم LTE که همانند سایر بخش های یک خودرو، باعث می گردند موتور اتومبیل نیز به خوبی وظیفه خود را اجرا نماید.
دیدگاهها و نظرات خود را بنویسید
برای گفتگو با کاربران ثبت نام کنید یا وارد حساب کاربری خود شوید.
آخر داستان یک دفعه داستان عوض شد... نه؟؟
البته بايد به اين مورد توجه كنيم كه Cpu هاي طراحي شده توسط اپل از هسته هاي فوق العاده بزرگي بهره ميبره.
همچنين در هر سيكل كلاك 2 برابر بيشتر نسبت به رقيبان خودش بسته هاي اطلاعاتي رو پردازش ميكنه . چرخه عملياتي Cpu هاي طراحي شده توسط اپل هم بالاست.
اين هسته هاي بزرگ خودشون رو در بنچمارك Geekbench نشون ميدن.
يك هسته به كار رفته در چيپ قدرتمند اپل يعني A8X در بنچ GeekBench حدود 1850 امتياز كسب ميكنه ودر چند هسته حدود 4550 .
براي مثال ميتونيم با S810 مقايسش كنيم كه در تك هسته در همين بنچ حدود 1100 الي 1200 اسكور ميگيره. و در چند هسته حدود 3800 الي 4000.
کاش کوالکام همون راهی که توی چیپ S800 با هسته krait درپیش گرفته بود رو دنبال میکرد و به جای افزایش هسته ها از 28 نانومتر چیپهاش رو 14 نانومتر میزد با طراحی جدید.
خودم نوت 3 داشتم و کلی کاستوم کرنل ریختم. یه چیز جالبی که داشت میتونستم هر کدوم از هسته هارو که دوست داشتم خاموش کنم که بهش میگن hotplug یعنی فرکانس 3 تا هسته میشد صفر و یکی فقط 200 مگاهرتز.
الان هم توی نوت 4 کاستوم کرنل ریختم. این حالت توی 8 هسته ای وجود نداره و باید حتما هر 8 هسته روشن باشند و روی حداقل فرکانس کار کنند. نمیشه هسته هارو خاموش کرد و فرکانس رو رسوند به صفر.
مشکل عدم استفاده از هسته اضافی هست.
همون طور که در دسکتاپ هم این موضوع رو شاهد هستیم که amd از اینتل شکست سختی خورد و پردازنده FX9590 هست هسته ای با فرکانس 5 گیگا هرتز از 3770/4770 اینتل 4 هسته 4 گیگا هرتزی ضعیف تر ظاهر شد. و دما و مصرف بیشتری داشت.
دوباره همین شرایط رو در 810 میبینیم.
چند تا مطلب هست که دوست دارم گفته بشه :
1.وقتی چیپست استفاده شده 8 هسته ایه در حال اجرای سنگین ترین بازی بیشتر از 30 درصد توان نهایی چیپست استفاده نمی شه این رو هم الکی نمی گم گوشی من 2 هسته ایه ولی خیلی راحت آسفالت و ریل ریسینگ رو می کشه
2.سرعت افزایش قدرت سی پی یو ها و تراکم پیکسلی بسیار بیشتر از سرعت بهبود و ارتقای حجم و فناوری باتری و نرم افزاره من نمی گم ده هسته ای استفاده نکنن می گم با تکنولوژی ای که تو باتری های گوشیای امثال من استفاده شده هم باید پا به پای چیپست افزایش پیدا کنه ولی واقعیت اینه که باتری و نرم افزار و بازی جا موندن (البته صحبت من در مورد مقدار نگهداشتن شارژه نه سریع شارژ شدن (که البته اونم لازمه)
3.اندروید هم باید بهینه بشه تا بتونه از یه چیپست دو هسته ای به اندازه ی ده هسته ای کار بکشه
4.شرکتا هم بهتره به جای سعی در افزایش هسته عینه اینتل سعی در تولید چیپست خنک و کم مصرف داشته باشند
اگر بخوایم به لحاظ حجم موتور و مصرف سوخت و گشتاور و شتاب اولیه و اینجور چیزا مقایسه کنیم خب صد در صد موتوری با بهره وری بهتر داره ائودی (این به اون معنا نیست که ائودی میتونه موتوری مثل موتور تویوتا یاریس تولید کنه) اما بحث قیمت تمام شده رو اگر اضافه کنیم (گوشی های میان رده) صد در صد تویوتا در مقام مقایسه برنده خواهد بود.
.فقط پرايد
من از ماشین هیچی سرم نمیشه
برعکس بعضی ها کلا ماشین بازن . حتی می دونن لوله اگزوزش چند اینچه
امیدوارم با این جور مقالات کمی اطلاعات پیدا کنم
برو سایت پدال اطلاعاتت افزون میشه.
کلیپ هم خواستید بیاید سایت ما،البته که اطلاعات ماشینی خوبی هم داریم
خدا لعنت کنه به گرونی . مجله ماشین دیگه نمیفرسته مجله هاشو . هر 25 ماه میرفتم میگیرفتم. لذت همه چیو از بین بردن دیگه با گرونی.
PDF اون حسو نداره. وقتی از کتابفروشی میگرفتمشو با شوق و ذوق میرفتم خونه بخونمش . تازه قایمش میکردم که داداشم نگیرتش ازم بخونه من بمونم :)
کاملا صحیحه . بنجمارک های geekbench گویای همه چیز a8x فعلا نوکه هرمه .
ولی خب در حال حاظر وضعیت به این شکلکه. همونجور که مطلب هم اشاره داشت بزرگترین مانع برای هسته های بیشتر باتری هستش. اصولا اگه پیشرفتی در زمینه مصرف باتری محقق بشه تعداد هسته اهمیت پیدا میکنه
آدم فکرشو که میکنه اپل همچنان روی 8 مگا پیکسل و دو هسته پردازشی اصرار داره و کاری هم به اعداد و ارقام روی کاغذ نداره، همین موارده که کیفیت تجربه کاربری رو بالا میبره.
شما فکر فکر کن دوتا گوی بزرگ و چهار تا گوی کوچیک داری . هر دو تا گوی کوچیک با یک گوی بزرگ ، اندازش برابری میکنه میکنه . حالا یه سری میان از چهار تا گوی کوچیک استفاده میکنن و یکی مثل اپل از دوتا گوی بزرگ .. توی دوربین و پردازنده هم همینه
بحث کمیت و کیفیت مطرحه وگرنه تفاوتی وجود نداره
حرفای جالب انگیزی دیجیاتو و دوستان میزنن، گوی کوچک؟ بزرگی گوی به کلاک هست که بازم اپل پایینتره، «کیفیت» هسته؟؟! مگه سیب و گلابیه که کیفیت؟ اگه کیفیته که جفت پردازنده ها رو یک خط تولید میزنه.
عزیزان، این تفاوتی که در سرعت و پیوستگی تجربه کاربری که بین پرچمداران اپل و اندروید مشاهده میکنید صرفا نرم افزاری و از تفاوت های بنیادین در معماری خود اندروید و آی او اس و همچنین اپ های اونها نشات میگیره، و مربوط کردن اینها به کیفیت هسته! و سیلندر خودرو و تویوتا یاریس و اینا هیچ توجیه فنی نداره.
دقیقا اشتباه میکنی!!
شاید بخش بزرگیش نرم افزاری باشه
ولی بخش اول نظرت کاملا اشتباهه.
دقیقا جنس مورد استفاده برای ساخت پردازشگر و حتی نحوه ی ساخت و پرداخت اون ارتباط مستقیمی داره با سرعت و عملکرد پردازشگر.
برای همینه که پردازشگر چهار هسته ای از کوالکوم برابری میکنه با یه پردازنده ی هشت هسته ای از مدیاتک.
مقاله ی کاملش تو سایت همسایه هست دوست داشتی بخون.
یعنی تو عمرم انقدر نخندیده بودم مثلا اومدی بگی من بلدم
اولا کیفیت که بهش اشاره شد منظور نویسنده باید کیفیت مواد اولیه باشه که در واقع مواد اولیه تو چیپست ها سیلیکون هست و هر چی خالص تر باشه کیفیت بالاتری داره که البته الان هیچ شرکتی ریسک نمیکنه از سیلیکون با درصد خلوص پایین تر از استاندارد استفاده کنه
دوما هسته مهمترین چیزه ( معماری هسته اگه بخوایم دقیق تر باشیم) و کلاک هسته اصلا تو الویت های اول تا سوم هم نیستش و هسته های بزرگتر که ترانزیستور بیشتری دارن عموما قوی تر هستن (ارجاع به چیپست tegra k1 64-bit با دو هسته بزرگ به جای چندین هسته کوچیک یا چیپست های اپل با هسته های کم ولی معماری فوق العاده)
سوما یکی دیگه از دلایل برتری چیپست های اپل نسبت به بقیه استفاده از کش سطح دو بزرگ تر هستش (تو آیفون 6 فکر کنم 4 برابر snap 800 باشه (فکر کنم))
پس کلاک هسته به معنی کیفیت هسته نیست و به نظر من بالا بردن کلاک اصلا یه اشتباهه مثل این میمونه که برا پراید نیترو بزاری بعد انتظار داشته باشی بتونه بنز و bmw رو بگیره
البته بهینه بودن نرم افزار هم خیلی مهمه و اینکه هر نرم افزار باید برای معماری های مختلف بهینه بشه تا روی همه ی دستگاه ها عملکرد خوبی داشته باشه مثلا ممکنه یه برنامه روی cpu اینتل خوب باشه ولی روی cpu ای ام دی خوب نباشه یا بر عکس و دلیل سرغت بیشتر برنامه ها تو iOS همینه چون کلا یه معماری برا هسته ها بیشتر نیشت ولی تو اندروید ده تا شرکت دارن چیپست میسازن هر کدوم یه مدل
حرفت سامسونگ و سونی رو با خاک یکسان کرد
افزودن هسته بیشتر پاک کردن صورت مسئله است باید سیستم عامل ها و اپلیکیشن ها بهینه بشن