چرا سازندگان چیپست به خوشه‌بندی پردازنده موبایل روی آوردند؟

در دهه گذشته کمپانی ها به راحتی تعداد هسته های پردازشی موبایل را افزایش می دادند اما چند سالی می شود که به در بسته خورده و پا را از این فراتر نگذاشته اند. نبرد این شرکت ها در جبهه افزایش فرکانس چیپست هم به سردی گراییده اما این به معنی پایان رقابت یا عدم بهینه سازی تراشه های موبایل نیست.

از زمانی که فرکانس چیپست گوشی توشیبا TG01 به عنوان نخستین تراشه موبایلی از مرز ۱ گیگاهرتز عبور کرد، نبرد بین چیپ سازها برای افزایش سرعت شدت گرفت. اما بهبود ۱۰ درصدی سرعت کلاک به همان میزان مصرف برق و گرما را افزایش می داد، در نتیجه پس از مدتی افزایش سرعت کلاک پردازنده های موبایل به بیش از ۲.۹۶ گیگاهرتز ناممکن شد. حتی این اواخر افزایش سرعت کلاک از ۲.۶۰ به ۲.۹۶ حدود ۲ سال زمان برده بود.

از سوی دیگر سه سال از معرفی اولین چیپست ۱۰ هسته ای موبایل می گذرد اما کمپانی ها هنوز از این سد عبور نکرده اند. در نمودار زیر به خوبی می بینیم که همین چیپست های ده هسته ای هم عمر کوتاهی داشته و بازار دوباره به سوی مدل های ۸ هسته عقبگرد کرده است.

امروزه به جز گوشی های اقتصادی ارزان‌قیمت، فیچر فون ها و آیفون تمامی موبایل ها به چیپست ۸ هسته ای مجهز شده اند. البته به نظر می رسد غول های فناوری شتاب چندانی برای سرمایه گذاری روی افزایش تعداد هسته ها ندارند چرا که از زمان معرفی معماری big.LITTLE نحوه خوشه بندی هسته های پردازنده نسبت به تعداد آنها اهمیت بیشتری پیدا کرده است.

کمپانی ها بر اساس اولویت های خود از پیکربندی های مختلفی برای کنار هم قرار دادن هسته ها استفاده می کنند. متداول ترین چیدمان ۲+۲ یا ۴+۴ است که در آن ۴ خوشه قوی پرمصرف در کنار ۴ خوشه ضعیف‌تر اما با مصرف بهینه انرژی قرار می گیرند.

البته ریز معماری هسته های پردازشی Cortex-A75 و Cortex-A76 نسبت به نسخه های قدیمی A72/A73 قوی تر و گرانقیمت تر هستند در نتیجه فقط در مدل های پرچمدار می توان ۴ هسته از آنها را پیاده سازی کرد. به همین خاطر پیکربندی ۴+۴ در حال منسوخ شدن است و شرکت ها ترکیب ۲+۶ را برای چیپست های ۸ هسته ای ترجیح می دهند.

بعضی مواقع اوضاع از این هم پیچیده تر می شود، برای مثال های‌سیلیکون در کایرین ۹۸۰ از سه خوشه ۲+۲+۴ بهره برده و اسنپدراگون ۸۵۵ هم بر پایه پیکربندی ۱+۳+۴ پیاده سازی شده است. در این نوع خوشه بندی چیپست از سه لایه بهره می برد: لایه اول با یک یا دو هسته قدرتمند، لایه دوم با کورهای سریع و لایه بهینه و نسبتا ضعیف سوم که برای کارهای روزمره مناسب است. بدین ترتیب هسته های قوی تنها زمانی وارد بازی می شوند که توان لایه سوم کافی نباشد؛ اینکار به صرفه جویی در مصرف باتری نیز کمک قابل توجهی می کند.

درست مثل موتور ماشین که دارای منحنی گشتاور است، می توان هسته پردازنده را روی فرکانس خاصی که بهترین کارایی را دارد، تنظیم کرد. برای مثال کایرین ۹۸۰ به گونه طرحی شده که یکی از خوشه های Cortex-A76 با کلاک ۲.۶ و دیگری با کلاک ۱.۹۲ گیگاهرتز کار می کند. هسته های کرایو ۴۸۵ در اسنپدراگون ۸۵۵ هم روی فرکانس های ۲.۸۴ و ۲.۴۱ تنظیم شده اند.خوشه بندی چیپست

همانطور که می دانید پشت معماری این هسته ها ARM قرار دارد. پلتفرم DynamIQ این کمپانی امکان ایجاد ۳۲ خوشه مجزا با ۸ هسته برای هرکدام از آنها را ممکن می کند. این انعطاف پذیری چشمگیر به طراحان تراشه اجازه می دهد با تنظیم دلخواه فرکانس و ولتاژ و پیاده سازی بهترین خوشه بندی، تعادل مطلوبی را بین کارایی و مصرف انرژی ایجاد کنند.

با توجه اینکه کمپانی های بزرگ فعلا روی توسعه واحدهای ویژه پردازش عصبی (NPU) و پردازنده سیگنال تصویر (ISP) تمرکز کرده اند، بعید به نظر می رسد در آینده نزدیک شاهد خوشه بندی چیپست چهارگانه باشیم چرا که بخش مهمی از پردازش های سنگین از روی دوش پردازنده برداشته شده است. هرچند معرفی ریز معماری هسته Cortex-A6x با قدرتی بین A7x و A5x می تواند این معادلات را به هم بزند.

malltina

مطالب مرتبط

نتایج بنچمارک اگزینوس ۱۰۰۰ از قدرت بالاتر نسبت به اسنپدراگون ۸۷۵ و A13 حکایت دارد

طبق اطلاعات جدید، چیپ اگزینوس ۱۰۰۰ سامسونگ قدرت بالاتری نسبت به اسنپدراگون ۸۷۵ خواهد داشت و در پرچمداران ۲۰۲۱ این برند کره‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد.افشاگر مطرح دنیای فناوری، «Ice Universe» اخیرا ادعا کرده که چیپ‌های اسنپدراگون ۸۷۵ و اگزینوس ۱۰۰۰ دارای معماری با چیدمان ۱+۳+۴ هسته خواهند بود، بنابراین این دو پردازنده از یک... ادامه مطلب

تصاحب Arm توسط انویدیا چگونه دنیای فناوری را متحول می‌کند؟

یکی از بزرگترین دادوستدهای تاریخ چند ده ساله صنعت چیپست این روزها با خرید Arm توسط انویدیا در جریان است. جالب اینجاست این قرارداد ۴۰ میلیارد دلاری که شامل حتی یک تراشه فیزیکی هم نمی‌شود، می‌تواند صنعت موبایل و کامپیوتر را دگرگون کند.«انویدیا»، غول حوزه کارت گرافیک و رهبر بازار هوش مصنوعی تنها یک امضا... ادامه مطلب

افزایش سهم مدیاتک از بازار چیپست همزمان با کاهش سهم کوالکام و سامسونگ

کوالکام در سه ماهه دوم ۲۰۲۰ توانسته به بالاترین سهم در بازار چیپ‌های موبایل دست پیدا کند، اما مدیاتک با سرعت به آن نزدیک می‌شود. در این بازه زمانی سامسونگ با کاهش فروش تراشه‌های خود مواجه شده است.سامسونگ از چیپ‌های اگزینوس در بسیاری از محصولات خود استفاده می‌کند و حتی چنین گوشی هوشمند ویوو نیز... ادامه مطلب

رونمایی گوگل از باندل سخت افزاری Series One برای اتاق‌های جلسات

گوگل از محصولات «Google Meet Series One» رونمایی کرد که مجموعه‌ای از سخت افزارهای ویدیو کنفرانس برای اتاق‌های جلسه محسوب می‌شود.این دستگاه‌ها که با همکاری لنوو ساخته شده‌اند، از دوربین‌ها و میکروفن‌های قدرتمندی استفاده می‌کنند که به علت وجود ماژول‌های شتاب‌دهنده «Coral M.2» و واحدهای پردازشی تنسور «Edge» از هوش مصنوعی بهره می‌برند.تلاش‌های سخت افزاری... ادامه مطلب

چیپست A14 Bionic اپل معرفی شد؛ اولین تراشه ۵ نانومتری جهان

اپل امشب در مراسم «Time Flies» از نسل جدید آیپد ایر رونمایی کرد که به چیپست A14 Bionic با لیتوگرافی ۵ نانومتری مجهز شده است. این تراشه با ۱۱.۸ میلیارد ترانزیستور قدرت بسیار بالایی دارد.اپل از چندین سال پیش تا به امروز از پردازنده‌های طراحی شده توسط خود در آیفون و آیپدها استفاده می‌کند و... ادامه مطلب

رئیس اتحادیه فناوران رایانه، از واردات قاچاق لپ‌تاپ‌ دست دوم از عراق و امارات خبر داد

رئیس اتحادیه فناوران رایانه تهران از رونق واردات غیررسمی لپ تاپ‌های دست دوم به کشور خبر داد و اعلام کرد که لپ تاپ‌های دست دوم از عراق و امارات متحده عربی به طور قاچاق وارد کشور می‌شود. به گفته او این لپ تاپ‌ها بیشتر از طریق فضای مجازی و کانال‌های تلگرامی و اینستاگرامی به مردم... ادامه مطلب

ویجیاتو

نظرات ۰

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود

رمزتان را گم کرده‌اید؟