مروری بر چیپست های اسنپدراگون؛ حکمرانی اژدهای آمریکایی بر تاج و تخت

چیپست مرکز فرماندهی و قلب تپنده تلفن هوشمند است و کوالکام فرمان روای اصلی در این قلمرو به حساب می آید. این شرکت آمریکایی ۴۲ درصد درآمد ساخت چیپست های موبایل در دنیا را به خود اختصاص داده است.

اپل به پشتوانه تولید چیپست برای آیفون و آیپدهای خودش با رقم ۲۰ درصد در رتبه دوم به چشم می خورد. رتبه های سوم و چهارم هم با ۱۴ و ۱۱ درصد متعلق به مدیاتک و سامسونگ هستند. هوآوی نیز با سابقه کمی بیش از یک دهه حدود ۸ درصد از سود بازار را به خود اختصاص داده و در مقام پنجم جای خوش کرده است.

جدول فوق نشان می دهد که بسیاری از خریداران موبایل در دنیای اندروید، در زمره کاربران اسنپدراگون قرار می گیرند. بر همین اساس تصمیم گرفتیم در این مطلب شما را با چیپست های مختلف خانواده کوالکام و مشخصات هر یک آشنا کنیم. اما پیش از هرچیز توضیح کوتاهی در مورد هر یک از بخش های تشکیل دهنده چیپست ها را مطالعه فرمایید.

پردازنده یا CPU

اگر چیپست را قلب تپنده تلفن هوشمند بدانیم، پردازنده هم قلب تپنده هر چیپست به حساب می آید. تقریباً همه پردازنده های موبایل بر اساس معماری شرکت ARM ساخته می شوند. در حقیقت تولید کنندگان چیپست مجوز استفاده از معماری طراحی شده به دست ARM را خریداری و سپس تغییرات مورد نظر خود را در آن اعمال می کنند.

هر تولید کننده علاوه بر این ماژول های مورد نظر خود مثل حافظه داخلی، حافظه رم، وای-فای، بلوتوث، آنتن LTE و اجزای را به پردازنده اضافه می کند و این مجموعه در نهایت با عنوان چیپست موبایل نامیده می شود.

هسته های CPU بر اساس معماری شرکت ARM ساخته می شوند

هسته های پردازنده طراحی شده توسط معماری ARM که Cortex نام دارند در مجموع به ۳ دسته مختلف تقسیم می شوند. هسته های سری ۷ (مثل Cortex-A72) قوی ترین در نوع خود هستند و از نظر توان پردازش در بالاترین جایگاه قرار می گیرند. در رده بعدی هسته های سری ۵ (مثل Cortex-A53) هستند که قدرت کمتر و مصرف انرژی پایین تری دارند.

چیپست هایی که با فناوری big.LITTLE ساخته می شوند به هر دو نوع از هسته های سری ۷ و ۵ مجهز هستند و بر اساس نیاز شما تصمیم می گیرند که از کدام یک استفاده کنند، در نتیجه پردازش های خفیف تر که به توان بالایی نیاز دارند با مصرف انرژی کمتری انجام شده و لازم نیست هسته های پر مصرف بسیار قدرتمند برای هر عملکردی راه اندازی شوند و منابع سیستم را بیش از حد نیاز مورد استفاده قرار دهند.

هسته های مبتنی بر معماری ARM به ۳ دسته تقسیم می شوند

در نهایت هسته های سری ۳ (مثل Cortex-A32) که اولویت در ساخت آنها کمترین مصرف انرژی است و توان پردازش چندان بالایی هم ندارند، در نتیجه به تنهایی کارایی ندارند و همیشه به شکل ترکیبی با هسته های قوی تر سری ۵ و ۷ مورد استفاده قرار می گیرند. مثلا در یک پردازنده ۸ هسته ای ۴ هسته از نوع A32 برای پردازش های سبک و ۴ هسته باقی مانده از نوع A75 که برای انجام عملکردهای سنگین از قدرت کافی برخوردار است.

در حال حاضر اسنپدراگون ۸۴۵ چیپست پرچمدار کوالکام به حساب می آید و در محصولاتی مثل گلکسی اس 9 و اس 9 پلاس سامسونگ (بررسی دیجیاتو) مورد استفاده قرار گرفته است (این دو تلفن هوشمند در ایران با چیپست های اگزینوس ساخت خود سامسونگ عرضه می شوند، هرچند تولید اسنپدراگون ۸۴۵ هم با خطوط تولید سامسونگ انجام می شود).

این چیپست از ۸ هسته Kryo 385 تشکیل شده که بر اساس معماری Cortex A75 ساخته شده و با قدرت ۲.۸ گیگاهرتز توان مورد نیاز برای سنگین ترین عملکردهای دنیای موبایل را فراهم می کنند. اسنپدراگون ۸۳۵ که پرچمدار سال گذشته بود نیز از ۸ هسته Kyro 280 ساخته شده بود و توان پردازش آن به حداکثر ۲.۴۲ گیگاهرتز می رسید. در حقیقت کوالکام در چیپست جدید توان پردازش را تا ۲۰ درصد افزایش داده است، در حالی که چیپست جدید از نظر مصرف انرژی تا ۳۰ درصد بهینه تر از نسل قبلی عمل می کند.

پردازشگر گرافیکی یا GPU

کوالکام در سال ۲۰۰۹ با خرید برند Imageon نام آن را به Adreno تغییر داد

کوالکام در چیپست هایش از پردازشگر گرافیکی ساخت خودش به نام Adreno استفاده می کند. معماری این پردازشگرها توسط شرکت کانادایی ATI انجام شده و در آن زمان Imageon نام داشت. AMD سال ۲۰۰۶ شرکت ATI را به مالکیت خود در آورد و در نهایت در سال ۲۰۰۹ کوالکام برند Imageon را از AMD خرید و نام آن را به آدرینو تغییر داد.

کوالکام بر خلاف شرکتی مثل ARM مجوز استفاده از معماری پردازنده های خود را به دیگران نمی فروشد و پردازشگرهای گرافیکی ادرینو فقط در چیپست های ساخت خودش مشاهده می شوند که البته با توجه به سهم بازار قابل توجه کوالکام، کم تعداد هم نیستند.

حافظه رم یا RAM

حافظه رم بسیاری از موبایل های معمول از نوع LPDDR3 ساخته شده است، اما در محصولات جدیدتری مثل پرچمداران یکی دو نسل اخیر سامسونگ شاهد استفاده از LPDDR4 و LPDDR4X هستیم که تا ۲۰ درصد سرعت بالاتری دارند، آن هم با وجود مصرف انرژی پایین تر از مدل های قبلی.

فرایند ساخت

فرایند ساخت یکی از ویژگی های دیگری به حساب می آید که چیپست ها را با یکدیگر متفاوت می کند. هر چیپ الکترونیکی مثل پردازنده و پردازشگر گرافیکی از میلیون ها ترانزیستور ساخته شده است. ترانزیستورها مثل دروازه هایی هستند که با بسته و باز شدن، امکان عبور الکترون ها را فراهم می کنند. شرکت های سازنده تعداد زیادی از این ترانزیستورها را از جنس سیلیکون و به شکل یک قرص بزرگ تولید می کنند که ویفر سیلیکونی نام دارد.

جدیدترین چیپست های موبایل با فرایند ۱۰ نانومتری تولید می شوند

وقتی یک شرکت سازنده می گوید فلان چیپست بر اساس معماری ۱۰ نانومتری ساخته شده یعنی اندازه هر یک از این دروازه های الکترونیکی ۱۰ نانومتر است. کمی قبل ترانزیستورها ۱۴ و حتی ۲۸ نانومتری بودند، اما تولید کنندگان همیشه در تلاش هستند این رقم را کمتر کنند، چون فرایند ساخت کوچک تر یعنی اینکه الکترون ها فاصله کوتاه تری را برای حرکت بین ترانزیستورها طی می کنند و این موضوع ضمن کاهش مصرف انرژی، به افزایش سرعت عملکرد دستگاه منجر می شود. اگر ترانزیستورها کوچک تر باشند فضای کمتری هم اشغال می کنند، در نتیجه شرکت سازنده می تواند این مقدار را به اجزای دیگری مثل باتری اختصاص دهد.

۴ خانواده زیر یک سقف

کوالکام چیپست های خود را در ۴ سری مختلف تولید می کند. در سری ۲۰۰ که اقتصادی ترین خانواده به حساب می آید در حال حاضر اسنپدراگون ۲۰۵ تولید می شود که بر اساس فرایند ۲۸ نانومتری ساخته شده و تقریباً یک سال پیش همین موقع معرفی شد.

این مدل به ۲ هسته Cortex A7 با توان پردازش ۱.۱ گیگاهرتز مجهز است که از نظر قدرت در پایین لیست قرار می گیرد. پردازشگر گرافیکی این چیپست هم ادرینو ۳۰۴ در نظر گرفته شده که ۴۰۰ مگاهرتز قدرت دارد و یک چیپ میان رده محسوب می شود.

این چیپست یکی از ارزان ترین گزینه هایی به حساب می آید که اتصال 4G را برای موبایل های اقتصادی ممکن می کند، اما اگر نام این مدل را در لیست مشخصات تلفن هوشمند خود دیدید در جریان باشید که دستگاه صرفاً از پس امور روزمره بر می آید و نباید توقع توان پردازش بالا یا اجرای بازی های سنگین را داشته باشید.

• برخی تلفن های هوشمند مجهز به اسنپدراگون سری ۲:
• BLU Studio C
• Acer Liquid M220
• Motorola Moto E 2nd Gen

در سری ۴۰۰ هم شاهد بکار گیری فرایند ۲۸ نانومتری هستیم، غیر از اسنپدراگون ۴۵۰ که با فناوری پیشرفته تر ۱۴ نانومتری ساخته شده و قوی ترین مدل این سری به حساب می آید. بر اساس اطلاعاتی که از کوالکام درز کرده به زودی اسنپدراگون ۴۶۰ هم برای این سری معرفی می شود که با فناوری ۱۴ نانومتری ساخته شده است، اما تا پیش از رونمایی رسمی از توضیح مشخصات این مدل صرف نظر می کنیم.

در این سری شاهد پشتیبانی از امکانات پیشرفته تری هستیم، از جمله فناوری ارتباطی VoLTE، صفحه نمایش با کیفیت HD و دوربین و صدای با کیفیت تر. اما این سری هم از نظر توان پردازش برای موبایل های اقتصادی و ساعت های هوشمند در نظر گرفته شده است.

در قوی ترین مدل یعنی اسنپدراگون ۴۰۵ شاهد ۸ هسته A53 هستیم که در ابتدا توضیح دادیم جایی بین هسته های سری ۷ و ۳ قرار می گیرد. توان پردازش این ۸ هسته در نهایت به ۱.۸ گیگاهرتز می رسد و چیپست ۶۰۰ مگاهرتزی ادرینو ۵۰۶ نیز برای اجرای بازی ها با رزولوشن حداکثر +FHD در نظر گرفته شده است.

• برخی تلفن های هوشمند مجهز به اسنپدراگون سری ۴:
• Huawei Honor 7C
• Xiaomi Redmi 5
• Xiaomi Redmi Note 5A
• LG Q6a
• Huawei Y7
• Huawei Y7 Prime
• Moto G Play 4th Gen
• Motorola Moto E 2nd Gen
• ZTE Speed
• Marshall London
• Moto G 3rd Gen
• LG Lancet
• HTC Desire 510
• BLU Life One

سری ۶۰۰ در حال حاضر بالاترین تنوع را دارد و در ۸ مدل مختلف تولید می شود. این سری برای موبایل های میان رده در نظر گرفته شده است. در این سری مدل هایی مثل ۶۵۰، ۶۵۲ یا ۶۵۳ در کنار هسته های کم مصرف A53 به هسته های قدرتمند A72 مجهز هستند که این موضوع مصرف انرژی بهینه را در کنار توانایی اجرای عملکردهای نسبتاً سنگین برای دستگاه فراهم می کند.

اسنپدراگون ۶۲۵ اولین مدل در این خانواده به حساب می آید که با فرایند ۱۴ نانومتری ساخته شده است. مدل های ۶۳۰، ۶۳۶ و ۶۶۰ هم ۱۴ نانومتری هستند، اما بقیه مدل ها بر مبنای فناوری قدیمی تر ۲۸ نانومتری ساخته شده اند. در آینده نزدیک در این خانواده مدل های ۶۴۰ و ۶۷۰ نیز معرفی می شوند که با فناوری بسیار پیشرفته ۱۰ نانومتری ساخته شده اند، اما تا زمان رونمایی رسمی از توضیح مشخصات آنها صرف نظر می کنیم.

در این سری شاهد پشتیبانی از فناوری بلوتوث ۵ و حافظه رم LPDDR4 هستیم. اسنپدراگون ۶۶۰ قوی ترین مدل در این سری به حساب می آید و اواخر سال ۲۰۱۷ معرفی شد. حداکثر توان این چیپست به ۲.۲ گیگاهرتز می رسد و به لطف پردازشگر گرافیکی ادرینو ۵۱۲ می تواند بازی ها را با رزولوشن حداکثر QHD اجرا کند.

• برخی تلفن های هوشمند مجهز به اسنپدراگون سری ۶:
• Xiaomi Redmi Note 5
• Nokia 6
• HTC U11 Life
• Asus Zenfone 5
• Asus Zenfone 5 Lite
• HTC One A9
• Moto G 4th Gen
• Moto G Plus 4th Gen
• Asus Zenfone Selfie
• HTC Desire 820
• Oppo R5
• Huawei P8 Lite

در نهایت به سری ۸۰۰ می رسیم که برای موبایل های پرچمدار در نظر گرفته شده و در حال حاضر به ۴ مدل مختلف تقسیم می شود.

اسنپدراگون ۸۲۰ در حال حاضر مدل آغازین در سری پرچمدار کوالکام به حساب می آید که در سال ۲۰۱۵ در نمایشگاه موبایل بارسلون رونمایی شد و اولین تلفن های هوشمند مجهز به آن در سال ۲۰۱۶ وارد بازار شدند. در این سال ضمناً شاهد رونمایی از مدل ۸۲۱ بودیم که ۱۰ درصد از اسنپدراگون ۸۲۰ قوی تر است، اما از نظر امکانات نسبت به مدل قبلی چیز بیشتری ندارد.

کوالکام در سری ۸ امکاناتی مثل پشتیبانی از صفحه نمایش 4K، موتور گرافیکی ولکان، دوربین دوگانه تا ۵۵ مگاپیکسل و کدک تصویری H.265 هستیم. اما مدل های ۸۲۰ و ۸۲۱ نسبت به مدل های قدیمی تر این سری امکانات جدیدتری هم دارند، از جمله پشتیبانی از حافظه eMMC 5.1 به جای نسخه ۵ و پشتیبانی از صفحه نمایش 4K با نرخ ۶۰ فریم در ثانیه. اما این دو مدل بر اساس فرایند ۱۴ نانومتری ساخته شده اند که نسبت به ۲ مدل بعدی در سطح پایین تری قرار دارد.

اسنپدراگون ۸۳۵ اواخر سال ۲۰۱۶ معرفی شد و تا همین چند ماه پیش که اولین موبایل های مجهز به مدل ۸۴۵ رونمایی شوند، مدل پرچمدار به حساب می آمد. این مدل بر اساس فرایند ۱۰ نانومتری ساخته شده و از امکاناتی مثل پخش ویدیوی HDR، دایرکت اکس ۱۲، حافظه UFS 2.1، اچ دی ام آی نسخه ۲.۰ و نسل چهارم شارژ سریع کوالکام پشتیبانی می کند.

حالا دیگر نمی توان این نسخه را قوی یا پیشرفته ترین مدل به حساب آورد اما اگر موبایلی به اسنپدراگون ۸۳۵ مجهز بود مطمئن باشید به راحتی قادر است تا چند سال نیاز های شما را تامین کند. کما اینکه همین امروز اسنپدراگون ۸۳۵ وظیفه تامین نیروی حداقل ۱۲۰ ابزار موبایل مختلف را بر عهده دارد.

و اما اسنپدراگون ۸۴۵ که آخرین اژدهای فرمان روا در قلمروی کوالکام به حساب می آید و قرار است اجزای مختلف تلفن هوشمند شما را متحول کند. هرچند این مدل هم مثل پرچمدار سال گذشته با فرایند ۱۰ نانومتری ساخته شده، اما مصرف انرژی پایین تر و قدرت بیشتری دارد. در این مدل توان پردازش به لطف هسته های جدید Kryo 385 به ۲.۸ گیگاهرتز رسیده و پردازشگر گرافیکی به ادرینو ۶۳۰ ارتقاء یافته که در حوزه واقعیت مجازی پیشرفته تر محسوب می شود.

این چیپست در کنار اگزینوس ۹۸۱۰ و A11 Bionic اپل از قوی ترین گزینه های حال حاضر بازار به حساب می آید و به شکستن رکوردها ادامه می دهد، هرچند اسنپدراگون ۸۴۵ تازه وارد بازار شده و پرچمداران مجهز به این چیپست در سال ۲۰۱۸ یکی یکی از راه می رسند. اگر این چیپست را در لیست مشخصات تلفن هوشمند خود دیدید به شما تبریک می گوییم، البته نه به خاطر حرکت بر لبه تکنولوژی و داشتن پیشرفته ترین امکانات موجود در دنیای فناوری بلکه به خاطر کیف پر پولی که در جیب دارید!

• برخی تلفن های هوشمند مجهز به اسنپدراگون سری ۸:
• Samsung Galaxy S9
• +Samsung Galaxy S9
• Sony Xperia XZ2
• Sony Xperia XZ2 Compact
• Asus Zenfone 5Z
• Xiaomi Mi Mix 2S