نبرد چیپ‌های ۵ نانومتری: اسنپدراگون ۸۸۸ در برابر A14 Bionic و کرین ۹۰۰۰

چیپ‌های موبایل در حال حرکت به سطح جدیدی از عملکرد و بهره‌وری انرژی هستند و شرکت‌های بزرگ از تراشه‌های ۵ نانومتری خود رونمایی کرده‌اند که جدیدترین آن‌ها نماینده کوالکام به نام اسنپدراگون ۸۸۸ است. در این مطلب چیپ‌های ۵ نانومتری مطرح بازار یعنی A14 Bionic اپل، اسنپدراگون ۸۸۸ و کرین ۹۰۰۰ هواوی را با یکدیگر مقایسه می‌کنیم.

با شروع سال جدید میلادی، نبرد پردازنده‌های موبایل داغ‌تر می‌شود چرا که پرچمدارهای اندرویدی مجهز به جدیدترین پردازنده کوالکام از راه می‌رسند. با ورود این محصولات به بازار، رقابت سنگینی میان A14 Bionic که در گوشی‌های سری آیفون ۱۲ مورد استفاده قرار گرفته و پردازنده کرین ۹۰۰۰ مورد استفاده در هواوی میت ۴۰ شکل می‌گیرد.

این چیپ‌های ۵ نانومتری در این نبرد تنها نخواهند بود و اگزینوس ۱۰۸۰ هم به آن‌ها اضافه می‌شود و حتی شاید مدیاتک هم از تراشه‌ای با معماری ۵ نانومتری رونمایی کند. با این حال تصمیم داریم سه پردازنده‌ای که معرفی شده‌اند و مشخصات آن‌ها مورد تایید قرار گرفته‌اند را در کنار یکدیگر قرار دهیم. در ادامه با مقایسه چیپ‌های ۵ نانومتری اسنپدراگون ۸۸۸، A14 Bionic و کرین ۹۰۰۰ همراه دیجیاتو باشید.

مقایسه مشخصات فنی

در حالی که کرین ۹۰۰۰ و اسنپدراگون ۸۸۸ به ۸ هسته پردازشی مجهز شده‌اند، نماینده اپل از ۶ هسته پردازشی بهره می‌برد. A14 Bionic دارای ۲ هسته بزرگ «Firestorm»‌ و ۴ هسته کوچک «Icestorm» است.

هواوی برای چیپست کرین ۹۰۰۰ از سه خوشه استفاده کرده که یکی از آن‌ها یک هسته Cortex-A77 با فرکانس ۳.۱۳ گیگاهرتز را میزبانی می‌کند و دو خوشه دیگر به ترتیب دارای ۳ هسته Cortex-A77 با فرکانس۲.۵۴ گیگاهرتز و ۴ هسته Cortex-A55 با فرکانس ۲.۰۵ گیگاهرتز هستند.

سومین تراشه یعنی اسنپدراگون ۸۸۸ به هسته قدرتمند Cortex-X1 با فرکانس ۲.۴ گیگاهرتز مجهز شده و از دو خوشه دیگر با ۳ هسته Cortex-A78 با فرکانس ۲.۴ گیگاهرتز و ۴ هسته Cortex-A55 با فرکانس ۱.۸ گیگاهرتز بهره می‌برد.

در بخش واحد پردازش گرافیکی، GPU چیپ A14 Bionic به ۴ هسته سفارشی مجهز شده و کرین ۹۰۰۰ از Mali-G78 با ۲۴ هسته بهره می‌برد. کوالکام در اسنپدراگون ۸۸۸ از آدرنو ۶۶۰ استفاده کرده است.

در حالی که پردازنده‌های کوالکام و هواوی از رم LPDDR5/LPDDR4X پشتیبانی می‌کنند، A14 Bionic تنها قادر به پشتیبانی از رم LPDDR4X است.

عملکرد نسل آینده چیپ‌های موبایل

مشخصات بالا در حالا تئوری به علت استفاده از هسته‌های پردازشی بیشتر از برتری اسنپدراگون ۸۸۸ و کرین ۹۰۰۰ نسبت به A14 Bionic‌ خبر می‌دهند، اما در دنیای واقعی قضیه فرق می‌کند. اپل در بخش تک هسته‌ای در چندین سال گذشته توانسته پردازنده‌های اندرویدی را شکست دهد.

چیپ A14 Bionic در مقایسه با A13 تا ۲۱ درصد عملکرد بالاتری دارد و عملکرد CPU اسنپدراگون ۸۸۸ نسبت به اسنپدراگون ۸۶۵ بهبود ۲۵ درصدی را تجربه می‌کند. در این میان هواوی ادعا می‌کند که کرین ۹۰۰۰ نسبت به اسنپدراگون ۸۶۵ پلاس تا ۱۰ درصد عملکرد بهتری دارد.

با توجه به ادعای شرکت‌های مختلف، اپل همچنان در بخش تک هسته‌ای در بالاترین مقام قرار می‌گیرد، البته کوالکام فاصله خود را با اپل کاهش خواهد داد. با این وجود همچنان پرچمدارهای اندرویدی در ۲۰۲۱ نمی‌توانند در بخش تک هسته‌ای نماینده اپل را شکست دهند.

هواوی به علت استفاده از هسته‌های قدیمی‌تر در کرین ۹۰۰۰، فاصله بیشتری با A14 Bionic دارد. از بخش تک‌ هسته‌ای که بگذریم، در عملکرد چند هسته‌ای نمایندگان هواوی و کوالکام احتمالا عملکرد بهتری نسبت به A14 Bionic خواهند داشت و علاوه بر این به بهره‌وری انرژی بالاتری هم دست پیدا خواهند کرد. البته برای نتیجه‌گیری باید تا بررسی کامل این چیپ‌های ۵ نانومتری صبر کنیم.

رقابت در بخش عملکرد گرافیکی و اجرای بازی‌ها امسال نزدیکتر از نسل‌های گذشته خواهد بود. طبق اعلام اپل، عملکرد گرافیکی A14 Bionic نسبت به A13 کمتر از ۸ درصد بهبود داشته که چشمگیر نیست. در مقابل کوالکام بهبود ۳۵ درصدی عملکرد گرافیکی اسنپدراگون ۸۸۸ را وعده داده که اگر در دنیای واقعی شاهد چنین رشد عملکردی باشیم، احتمالا کوالکام می‌تواند تراشه اپل را شکست دهد.

در نهایت هواوی ادعا کرده که عملکرد واحد پردازش گرافیکی کرین ۹۰۰۰ با بهبود ۵۲ درصدی نسبت به اسنپدراگون ۸۶۵ پلاس همراه بوده که بسیار چشمگیر است.

برای اینکه بتوانیم به صورت کامل و دقیق عملکرد گرافیکی این چیپ‌های ۵ نانومتری را مقایسه کنیم، به بنچمارک‌های مختلف و همچنین بررسی فریم ریت‌ها در دنیای واقعی نیاز داریم. با این وجود پرچمدارهای اواخر ۲۰۲۰ و ۲۰۲۱ از نظر گرافیکی عملکرد بسیار نزدیکی به یکدیگر خواهند داشت که خبر خوبی برای گیمرهای موبایل به حساب می‌آید.

نتایج اولیه یک بنچمارک‌

در حال حاضر دستگاهی مجهز به چیپست اسنپدراگون ۸۸۸ وارد بازار نشده اما آیفون ۱۲ و میت ۴۰ توانایی‌های چیپ‌های ۵ نانومتری را نشان داده‌اند. در همین راستا برای مقایسه عملکرد این سه پردازنده، در این مطلب ادعاهای کوالکام به عملکرد اسنپدراگون ۸۶۵ اضافه شده‌اند. یعنی عملکرد CPU برابر ۲۵ درصد و عملکرد GPU‌ برابر ۳۵ درصد نسبت به نسل گذشته بهبود داشته‌اند.

همانطور که در تصویر بالا مشاهده می‌کنید، عملکرد تراشه کرین ۹۰۰۰ نسبت به نسل گذشته بهبود زیادی را تجربه کرده است. باید به این موضوع اشاره کنیم که اعداد پایین‌تر در بنچمارک Speed Test GX به معنای عملکرد بهتر است. هواوی توانسته با استفاده از Mali-G78 مشکل عملکرد پایین واحد پردازش گرافیکی چیپ کرین ۹۹۰ را برطرف کند. با این وجود عملکرد گرافیکی این تراشه در این بنچمارک همچنان کمتر از اسنپدراگون ۸۶۵ است.

با توجه به نتایج این بنچمارک، در نبرد چیپ‌های ۵ نانومتری این محصولات کوالکام و اپل هستند که پیروز می‌شوند، بلکه سامسونگ با یک تراشه بسیار قدرتمند ما را شگفت‌زده کند. در صورتی که نتایج اسنپدراگون ۸۸۸ در دنیای واقعی مشابه با نتایج بنچمارک بالا باشد، می‌تواند با اختلاف تقریبا کمی A14 Bionic را شکست دهد.

اگرچه نمی‌توان چندان روی ادعای کوالکام حساب باز کرد و شاید با عرضه محصولات مجهز به اسنپدراگون ۸۸۸، عملکرد آن پایینتر از پیش‌بینی‌ها باشد، اما همچنان اوایل سال آینده شاهد رقابت سنگینی میان آن و A14 Bionic خواهیم بود.

دیگر معیارهای عملکردی

بسیاری از ما تنها به عملکرد CPU و GPU توجه می‌کنیم، اما موارد دیگری هم روی عملکرد یک چیپست تاثیر دارند. سرعت رم، پردازش تصویر، یادگیری ماشینی و دیگر بخش‌های سخت افزاری از اهمیت بالایی برای توانایی‌های دستگاه‌ها، عملکرد و شارژدهی باتری آن‌ها برخوردارند.

برای مثال محصولات با تراشه‌های اسنپدراگون ۸۸۸ و کرین ۹۰۰۰ می‌توانند به رم LPDDR5 مجهز شوند که نه تنها سریعتر از رم LPDDR4X است، بلکه به انرژی پایینتری هم نیاز دارد که می‌تواند به شارژدهی بالاتر باتری کمک کند.

به همین صورت هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی هم مهم هستند و می‌توانند قابلیت‌های مختلف اپ‌ها را پردازش کنند. با توجه به سخت افزارهای مختلف و کاربردهای متنوع نمی‌توان به صورت دقیق عملکرد این پردازنده‌ها را در این بخش‌ها مقایسه کرد و ضمنا نمی‌توان چندان به ادعای سازندگان آن‌ها اعتماد کرد، با این حال عملکرد آن‌ها نسبت به نسل گذشته بهبود زیادی را تجربه کرده است.

عملکرد هوش مصنوعی چیپ A4 Bionic برابر ۱۱ ترا عملیات محاسباتی در ثانیه (TOPS)‌ است که افزایش ۸۳ درصدی را نسبت به ۶ TOPS تراشه A13‌ نشان می‌دهد. عملکرد اسنپدراگون ۸۸۸ در این بخش برابر ۲۶ TOPS است که ۷۳ درصد بهبود را نسبت به اسنپدراگون ۸۶۵ تجربه می‌کند. هواوی ادعا کرده عملکرد هوش مصنوعی کرین ۹۰۰۰ بهبود ۲.۴ برابری را نسبت به اسنپدراگون ۸۶۵ تجربه کرده است.

پردازش تصویر هم برای گوشی‌های هوشمند بسیار بااهمیت است. پشتیبانی از چندین دوربین، پردازش مولتی فریم و بهبود توانایی‌های ضبط فیلم همگی باعث یک تجربه کاربری بهتر و بهبود کیفیت دوربین می‌شوند.

برای مثال چیپ‌های اسنپدراگون ۸۸۸ و کرین ۹۰۰۰ از ویدیوهای HDR مولتی اکسپوژر و فناوری‌های بهبودیافته کاهش نویز پشتیبانی می‌کنند. کوالکام به جدیدترین پردازنده پرچمدار خود قابلیت پشتیبانی از عکس‌های ۱۰ بیتی HEIF و همچنین پردازش همزمان سه دوربین را اضافه کرده است. اپل هم بیکار نبوده و قابلیت ویرایش ProRAW و ویدیوهای دالبی ویژن ۶۰ فریم بر ثانیه را برای A14 Bionic معرفی کرده است.

تمام این چیپ‌های ۵ نانومتری توانایی‌های دوربین دستگاه‌های مجهز به خود را بهبود می‌دهند، با این حال ظاهرا کوالکام و هواوی در این بخش بالاتر از نماینده اپل قرار می‌گیرند. تمام این قابلیت‌ها باید در کیفیت نهایی تصاویر و ویدیوها تاثیر بگذارند که علاوه بر چیپست، سنسور و لنزهای مورد استفاده در گوشی‌های هوشمند هم برای چنین هدفی مهم هستند. در حالت کلی پرچمدارهای مجهز به این سه تراشه عملکرد بسیار خوبی در زمینه عکاسی و فیلمبرداری خواهند داشت.

مودم 5G یکپارچه

توانایی‌های ارتباطی بخش دیگری است که این سه تراشه در آن رقیب یکدیگر هستند. در حالی که این چیپست‌ها از مودم 5G بهره می‌برند، یک تفاوت بزرگ میان آن‌ها به چشم می‌خورد. اسنپدراگون ۸۸۸ و کرین ۹۰۰۰ از مودم 5G یکپارچه بهره می‌برند، اما اپل در A14 Bionic از مودم 5G خارجی استفاده کرده است. ضمنا تراشه اپل از مودم قدیمی‌تری هم بهره می‌برند.

چیپ A14 Bionic مورد استفاده در گوشی‌های سری آیفون ۱۲ دارای مودم کوالکام اسنپدراگون X55 5G است، اما اسنپدراگون ۸۸۸ از مودم اسنپدراگون X60 بهره می‌برد که از قابلیت 5G VoNR پشتیبانی می‌کند. علاوه بر این، نماینده کوالکام قادر به پشتیبانی از آنتن‌های جدیدتر، سریعتر و کم‌مصرف‌تر موج میلی‌متری هم خواهد بود.

کرین ۹۰۰۰ هواوی هم مانند اسنپدراگون ۸۸۸ به مودم 5G یکپارچه مجهز شده. مودم بالونگ 5000 5G از فرکانس‌های زیر ۶ گیگاهرتز و موج میلی‌متری پشتیبانی می‌کند. با ترکیب سیگنال‌های 4G و 5G، کاربران به حداکثر سرعت ۷.۵ گیگابیت بر ثانیه دست پیدا می‌کنند.

اپل نسبت به رقبای خود یکسال دیرتر وارد بازار گوشی‌های 5G شده و از نظر فناوری هم یکسال از آن‌ها عقبتر است. استفاده از مودم یکپارچه به معنای مصرف انرژی بهینه‌تر و همچنین توسعه ساده‌تر است. با وجود چنین تفاوت‌هایی باید بدانید عملکرد آن‌ها در شبکه‌های 5G کنونی در سطح جهانی تفاوت چشمگیری با یکدیگر نخواهد داشت.

برنده نهایی نبرد چیپ‌های ۵ نانومتری

حرکت به سمت پردازنده‌های ۵ نانومتری نه تنها به معنای بهبود مصرف انرژی نسبت به تراشه‌های ۷ نانومتری ۲۰۱۹-۲۰۲۰ خواهد بود، بلکه افزایش تراکم ترانزیستورها امکان بهبود عملکرد تراشه‌ها با هسته‌های بزرگتر و دیگر قطعات سخت افزاری را هم فراهم می‌کند.

این سه تراشه ۵ نانومتری نسبت به نسل گذشته خود بهبودهای زیادی را تجربه کرده‌اند و گوشی‌های مجهز به آن‌ها بسیار قدرتمند خواهند بود. اپل به لطف استفاده از CPU و GPU توسعه یافته توسط خود، همچنان در تعدادی از بنچمارک‌ها برتری خود را حفظ خواهد کرد که البته این موضوع بیشتر برای عملکرد تک هسته‌ای صادق است.

هواوی و کوالکام در نسل جدید تراشه‌های خود سرمایه‌گذاری زیادی روی عملکرد گرافیکی انجام داده‌اند تا فاصله خود را با چیپ‌های اپل بیش از پیش کاهش دهند. این احتمال وجود دارد که GPU اسنپدراگون ۸۸۸ بالاتر از دو تراشه دیگر قرار بگیرد.

در بخش پردازش تصویر و توانایی‌های یادگیری ماشینی تمام این تراشه‌ها با بهبود عملکرد مواجه شده‌اند، بنابراین در اجرای برنامه‌ها یا عکاسی و فیلمبرداری با مشکلی مواجه نخواهید شد. با وجود چنین موضوعی، تمام آن‌ها از یک فرمول استفاده نکرده‌اند و نمی‌توان به سادگی عملکرد آن‌ها را در این زمینه مقایسه کرد.

اپل و هواوی به علت طراحی پردازنده‌های خود می‌توانند از بهترین ویژگی‌های آن‌ها در محصولاتشان استفاده کنند، اما اسنپدراگون ۸۸۸ در اختیار شرکت‌های مختلف قرار می‌گیرد. با توجه به این موضوع، شاید توانایی‌های این تراشه کوالکام در تمام دستگاه‌ها یکسان نباشد.

با وجود تمام موارد بالا، همه چیز سال آینده و با ورود پرچمدارهای مجهز به اسنپدراگون ۸۸۸ مشخص می‌شود. دستگاه‌های زیادی از سوی برندهای مختلف با این تراشه معرفی خواهند شد که برای مثال می‌توان به شیائومی می ۱۱ و گوشی‌های سری گلکسی S21 اشاره کرد. بنابراین سال آینده برنده رقابت میان چیپ‌های ۵ نانومتری مشخص خواهد شد و شاید این بار اپل نتواند به راحتی نماینده کوالکام را شکست دهد.

در نهایت باید بگوییم شاید سامسونگ با تراشه اگزینوس جدید خود برای گوشی‌های سری گلکسی S21 تمام معادلات را تغییر دهد و بتواند بالاتر از تمام چیپ‌های ۵ نانومتری این مقاله قرار بگیرد.