جدال پردازنده های 5 نانومتری: کدام برتر است

نسل بعدی پردازش موبایل در حال شکل گیری است. بازیکنان بزرگ اپل ، هواوی و کوالکام جدیدترین چیپ ست های رده پرچمدار خود را که روی فرایندهای تولید 5nm ساخته شده است ، اعلام کردند.

در طی چند ماه آینده ، گوشی های هوشمند پیشرفته مجهز به Apple A14 Bionic ، Huawei Kirin 9000 و Qualcomm Snapdragon 888 رو در رو می شوند. هر سه قول آشنا برای بهبود عملکرد ، بهره وری انرژی و افزایش توانایی یادگیری ماشین را می دهند. و این فقط برای مبتدیان است.

ما همچنین مشتاقانه منتظر گزینه بالاتر رده بالاتر سامسونگ به جای Exynos 1080 و احتمالاً هر آنچه MediaTek برای سال 2021 در نظر گرفته است هستیم. اما در حال حاضر ، ما بر روی تمام اطلاعات تأیید شده از سه اعلامیه بزرگ از سه ماهه پایانی سال تمرکز خواهیم کرد. 2020. بنابراین ، بیایید به تفاوت ها و شباهت های این پردازنده های نسل بعدی بپردازیم.

مقایسه مشخصات کلیدی سه مدل

مدل پردازندهApple A14 BionicHiSilicon Kirin 9000Qualcomm Snapdragon 888
پیکربندی پردازنده2x Firestorm (Big cores)
4x Icestorm (Little cores)
(Fully-custom CPU designs)
1x Cortex-A77 @ 3.13GHz
3x Cortex-A77 @ 2.54GHz
4x Cortex-A55 @ 2.05GHz
1x Cortex-X1 @ 2.84GHz
3x Cortex-A78 @ 2.4GHz
4x Cortex-A55 @ 1.8GHz
گرافیک4 core (Apple in-house design)Arm Mali-G78, 24 coresAdreno 660
حافظه رم LPDDR4XLPDDR5 / LPDDR4XLPDDR5 / LPDDR4X
AI / DSP16-core Neural Engine2x big core
1x tiny core
Hexagon 780
(Fused Scalar, Tensor, and Vector)
مودم شبکه4G LTE
5G sub-6Ghz & mmWave
7500Mbps download
3000Mbps upload
(external)
4G LTE
5G sub-6Ghz & mmWave
7500Mbps download
3500Mbps upload
(integrated)
4G LTE
5G sub-6Ghz & mmWave
7500Mbps download
3000Mbps upload
(integrated)
لیتوگرافی5nm5nm5nm

 

چه انتظاری از عملکرد نسل بعدی

علیرغم اینکه همه بر اساس فرایندهای تولید 5 نانومتری هستند ، این تراشه ها نمی توانند متفاوت باشند. تفاوت عمده ای بین اجزای پردازش داخلی وجود دارد. Apple’s A14 هسته پردازنده کوچک و کوچک سفارشی خاص خود را در زیر کنترل کننده های Firestorm و Icestorm ارائه می دهد. در همین حال ، Qualcomm و Huawei’s HiSilicon از قسمت های قفسه Arm استفاده می کنند. با این حال ، اسنپدراگون 888 از جدیدترین مدل های پیشرفته Cortex-X1 و Cortex-A78 سود می برد ، در حالی که هواوی از نسل آخر Cortex-A77 استفاده می کند.

اپل از چندین نسل پیش در مقایسه با رقبای چیپ ست اندرویدی خود در بخش پردازنده تک هسته ای برتری سالم را حفظ کرده است. A14 دارای جهش 21 درصدی بیشتر از A13 است. در همین حال، کوالکام با 25٪ افزایش پردازنده پردازنده نسبت به Snapdragon 865 مجهز است ، در حالی که Kirin 9000 ادعا می کند که 10٪ از نسخه Plus تراشه قدیمی کوالکام پیروزی دارد.

با توجه به این ادعاهای عملکردی که ارزش اسمی دارند ، به نظر می رسد اپل در بخش تک هسته ای در جلو باقی بماند. کوالکام ممکن است بتواند فاصله را تا این حد کمی کاهش دهد ، اما تلفن های اندرویدی 2021 هنوز در این معیار تا حدودی عقب هستند. هوآوی با هسته های قدیمی اش کمی بیشتر از این عقب می افتد. با این حال ، در سمت چند هسته ای ، تنظیمات سه خوشه ای مورد استفاده در تراشه های کوالکام و هواوی احتمالاً آنها را بسیار رقابتی نگه می دارد. حتی ممکن است برای بهره وری انرژی و دوام باتری نیز برنده شود. فقط آزمایش کامل نشان خواهد داد.

به نظر می رسد اپل می تواند یک مزیت عملکرد پردازنده را حفظ کند ، اما با اکثر برنامه ها نمی توانید این موضوع را تشخیص دهید. عملکرد گرافیک ممکن است حتی یک تماس نزدیک باشد.

گرافیک و عملکرد بازی ممکن است امسال یک رقابت بسیار نزدیک باشد. برآورد خود اپل کمتر از 8 درصد افزایش عملکرد گرافیکی نسبت به A13 را نشان می دهد. معیارهای اولیه ما موافقت می کنند که این قسمت کمترین پیشرفت را نیز دارد. از طرف دیگر ، کوالکام امیدوار است که با Snapdragon 888 افزایش 35 درصدی در عملکرد گرافیک داشته باشد. با فرض اینکه این عدد در بازی های واقعی بالا باشد ، قطعاً شکاف را کاهش داده و حتی ممکن است از گرافیک اپل نیز پیشی بگیرد. Huawei همچنین با کسب 52٪ پیروزی نسبت به Snapdragon 865 Plus سال گذشته ، ادعا می کند که این پردازنده های گرافیکی نیز بزرگ هستند. اینها برخی ادعاهای بزرگ بزرگ است و اگر درست باشد ، اما ما ندیده ایم که این نتایج در معیارها محقق شود.

البته، ما باید معیارهای زیادی را اجرا کنیم و مقایسه های نرخ فریم واقعی را ثبت کنیم تا بدانیم که به طور کلی کدام تراشه برای بازی ها بهترین است. اما به نظر می رسد 2020-2021 رقابتی ترین نسل برای عملکرد بازی باشد که تاکنون دیده ایم. مطمئناً یک زمان هیجان انگیز است که یک بازیکن موبایل باشید.

Snapdragon 888 در مقابل رقابت: داده های معیار اولیه

تا سال آینده گوشی های هوشمند مجهز به Snapdragon 888 در دستان خود نخواهیم داشت ، اما در آیفون 12 و Huawei Mate 40 در حال حاضر آنچه که چیپ ست های 5 نانومتری توانایی آن را دارند به نمایش گذاشته شده است. من این دو را از طریق مجموعه معیار Speed Test G در داخل خود اجرا کرده ام تا برخی از نقاط مقایسه را بدست آورم. من همچنین هدف Snapdragon 888 را بر اساس پیش بینی عملکرد Qualcomm و همچنین نتیجه موجودی که برای Snapdragon 865 داریم ، برون یابی کردم.

واضح است که چیپست Huawei بزرگترین دستاوردهای نسل را به نمایش می گذارد. عملکرد کند GPU Kirin 990 با انتقال به Kirin 9000 و Arm Mali-G78 رفع شده است. حتی در این صورت ، چیپست فقط در مورد معیار Snapdragon 865 با اسلحه فعلی رقابت می کند. اگرچه این تراشه برای پردازنده و نتایج بار کاری مختلط کمی بهتر است اما 865 Plus را به خود اختصاص داده است. هنوز هم ، بهبود گرافیک یک افزایش عمده برای گوشی های شاخص هواوی است.

تاج عملکرد 5 نانومتری احتمالاً به اپل یا کوالکام تعلق می گیرد مگر اینکه سامسونگ چیز خاصی برای ما ذخیره کند. اگر پیش بینی های CPU و GPU Qualcomm برای گوشی های هوشمند واقعی صدق کند ، Snapdragon 888 از A14 اپل که در حال حاضر سریعترین تراشه موبایل در بنچمارک بار متنوع ماست ، جلوتر خواهد رفت. با این وجود ، ما تمایل داریم که کمی تفاوت در گوشی های واقعی مشاهده کنیم ، بنابراین با یک نمک نمک این پیش بینی را انجام دهید. در هر صورت ، عملکرد اوج احتمالاً تماس بسیار نزدیک بین این دو پردازنده در اوایل سال 2021 خواهد بود.

فراتر از عملکرد CPU و GPU

الگوی کلاسیک CPU / GPU این روزها به طور فزاینده ای منسوخ شده است. سرعت حافظه ، پردازش تصویر ، یادگیری ماشین و سایر بلوک های سیلیکونی سخت افزاری به طور فزاینده ای تفاوت قابل توجهی در توانایی دستگاه ، عملکرد و دوام باتری ایجاد می کنند.

به عنوان مثال ، پشتیبانی از LPDDR5 در دستگاه های Snapdragon 888 و Kirin 9000 نه تنها سریعتر از LPDDR4X است، بلکه همچنین حالت های قدرت کمتری را تا 30٪ مصرف انرژی کمتر از مدل قبلی خود ارائه می دهد. این برای دوام باتری خوب است و می تواند به عملکرد چند وظیفه ای و بازی کمک کند.

حرکت به سمت 5nm پردازنده های متحرک را در لبه خونریزی نگه می دارد

به همین ترتیب ، هوش مصنوعی و قدرت پردازش یادگیری ماشین به پیشبرد ویژگی های جدید نرم افزار کمک می کند. با توجه به گستره سخت افزار محاسبات و گزینه های مورد استفاده، مقایسه عملکرد هوش مصنوعی مشابه برای همه بسیار دشوار است. مطمئناً ما نباید هیچ فرضی را بر اساس TOP های ذکر شده توسط تولیدکنندگان قرار دهیم. همانطور که گفته شد، بررسی افزایش نسل به TOP نشان می دهد که سیلیکون AI در چند سال گذشته چقدر مهم شده است.

بیشتر بخوانید  کوچکتر شدن پردازنده ها به معنای سریع تر شدن آن ها نیست

Apple A14 دارای 11TOP عملکرد استنباط AI است که 83٪ نسبت به 6TOP در A13 افزایش یافته است. Qualcomm’s Snapdragon 888 دارای 26TOP محاسبه هوش مصنوعی است. این 73٪ افزایش نسبت به Snapdragon 865’s 15TOPs و همچنین افزایش چشمگیر نسلی است. حداقل روی کاغذ Huawei همچنین ادعا می کند که برای پردازش هوش مصنوعی از طریق NPU خود نسبت به Qualcomm Snapdragon 865 برنده عملکرد 2.4 برابر است. از این اعداد چیزی را که می خواهید بسازید، اما هر سه نسبت به نسل های قبلی جهش قابل توجهی در عملکرد هوش مصنوعی دارند. یادگیری ماشینی برای ماندن در اینجا است و نقطه پیشرفت قابل توجهی در این نسل پردازنده است.

قابلیت های پردازش تصویر برای تلفن های هوشمند نیز به همان اندازه مهم است. پشتیبانی از چندین دوربین ، پردازش تصویر چند فریم و افزایش قابلیت ضبط فیلم در ساخت تلفن های دوربین باتری نقش دارد. به عنوان مثال ، Snapdragon 888 و Kirin 9000 از فیلم های HDR با چند نوردهی ، تقسیم بندی اشیا و فن آوری های پیشرفته کاهش صدا پشتیبانی می کنند. کوالکام اکنون از تصاویر HEIF 10 بیتی و پردازش همزمان دوربین سه گانه نیز پشتیبانی می کند. در همین حال ، Apple’s A14 Bionic ویرایش ProRAW و ویدئوی Dolby Vision را با سرعت 60 فریم در ثانیه و همچنین افزایش مشابه عملکرد پردازش را معرفی می کند.

هر سه چیپست دارای قابلیت های بهبود یافته عکاسی هستند. با این حال ، من استدلال می کنم که کوالکام و هواوی در محدوده گزینه های پردازش خود کمی پیش قدم می شوند. اگرچه اپل سهم خود را در ترفندهای شسته و رفته و پردازش بسیار خوب کیفیت تصویر نیز دارد. در نهایت ، کیفیت تصویر مهمترین نتیجه نهایی است. این مسئله به همان اندازه به سخت افزار سنسور و لنز بستگی دارد که در انتهای گوشی هوشمند قرار دارد. نیازی به گفتن نیست که تلفن های مجهز به سیلیکون اپل ، هواوی و کوالکام همه در طول سال 2021 عکس های بسیار خوبی می گیرند.

پشتیبانی از شبکه 5جی پیروزی برای گوشی های اندرویدی

شبکه یکی دیگر از میدان های اصلی نبرد برای محصولات رده برتر است. یک تمایز اساسی در اینجا این است که Apple A14 Bionic برای اتصال 5G به یک مودم خارجی متکی است. Snapdragon 888 و Kirin 9000 هر دو مودم یکپارچه ای برای بهبود بهره وری انرژی و ردپای کمتری دارند. این دو همچنین برخی از ویژگی های جدیدتر و آینده نگر 5G را ارائه می دهند.

A14 داخل سری آیفون 12 با مودم قدیمی Qualcomm Snapdragon X55 5G جفت می شود. از طرف دیگر ، مودم Snapdragon X60 درون Snapdragon 888 ، قابلیت های 5G Voice-over-NR (VoNR) را معرفی می کند. این ویژگی دارای تجمع حامل پیشرفته در فناوری های زیر 6 گیگاهرتز و mmWave برای سرعت بیشتر است. همچنین تجمع حامل FDD-TDD زیر 6 گیگاهرتز ، 5G چند سیم کارته و پشتیبانی از م antلفه های آنتن mmWave جدیدتر ، سریعتر و کارآمدتر وجود دارد. بنابراین دستیابی به این اوج سرعت باید بسیار عملی تر باشد و تلفن های همراه با تکامل شبکه های 5G در آینده محافظت شوند.

Kirin 9000 از یک قسمت Balong 5000 5G یکپارچه برخوردار است ، با پشتیبانی از mmWave و زیر 6 گیگاهرتز. این تراشه از تجمع حامل ، دسترسی به طیف FDD و TDD پشتیبانی می کند و هنگام مخلوط کردن سیگنال های 4G و 5G تا 7.5Gbps سرعت دارد. این در همان منطقه رقبای خود است ، اما Huawei چند سالی است که روی این مودم است. ویژگی های پشتیبانی شده با آخرین مودم Snapdragon کمی متفاوت است ، اما هر دو در حال آماده شدن برای شبکه های استاندارد 5G آینده هستند.

اپل در ورود به بازار 5G یک سال از رقبای خود عقب بود و از فناوری مودم نیز یک نسل عقب مانده است. گزینه های مدرن تر و یکپارچه قطعاً برای ماندگاری باتری و سهولت توسعه بهتر هستند. با این وجود ، به احتمال زیاد مصرف کنندگان تفاوت زیادی از نظر سرعت داده در شبکه های 5G فعلی بین هر یک از این تراشه ها مشاهده نخواهند کرد.

کدام یک در نبرد پردازنده های 5 نانومتری موفق است؟

حرکت به 5 نانومتر نه تنها به معنای بهبود انرژی و مساحت نسبت به چیپ ست های 7 نانومتری سال گذشته است. افزایش تراکم ترانزیستور همچنین به طراحان تراشه این امکان را می دهد تا عملکرد را با هسته های بزرگتر بهبود بخشیده و ویژگی های جدید سیلیکون را ادغام کنند.

همانطور که انتظار داشتیم ، هر سه چیپ ست پرچمدار برای کمک به ساخت تلفن های هوشمند پیشرفته جذاب ، پیشرفت های چشمگیری ارائه می دهند. اپل همچنان از معماری داخلی پردازنده و پردازنده گرافیکی خود بهره می برد که به نظر می رسد در برخی معیارها منجر به عملکرد بهتر شده است. این امر به ویژه در مواردی که عملکرد پردازنده تک هسته ای درگیر باشد ، صادق است. با این حال ، هر دو شرکت هواوی و کوالکام سرمایه گذاری زیادی روی عملکرد گرافیکی این نسل انجام می دهند که باعث می شود آنها شکاف تاریخی خاصی را برطرف کنند. Qualcomm’s Snapdragon 888 هنوز سریعترین نسخه از این مجموعه را نشان می دهد.

حرکت به 5 نانومتر نه تنها به معنای بهبود انرژی و مساحت نسبت به چیپ ست های 7 نانومتری سال گذشته است. افزایش تراکم ترانزیستور همچنین به طراحان تراشه این امکان را می دهد تا عملکرد را با هسته های بزرگتر بهبود بخشیده و ویژگی های جدید سیلیکون را ادغام کنند.

همانطور که انتظار داشتیم ، هر سه چیپ ست پرچمدار برای کمک به ساخت تلفن های هوشمند پیشرفته جذاب ، پیشرفت های چشمگیری ارائه می دهند. اپل همچنان از معماری داخلی پردازنده و پردازنده گرافیکی خود بهره می برد که به نظر می رسد در برخی معیارها منجر به عملکرد بهتر شده است. این امر به ویژه در مواردی که عملکرد پردازنده تک هسته ای درگیر باشد ، صادق است. با این حال ، هر دو شرکت هواوی و کوالکام سرمایه گذاری زیادی روی عملکرد گرافیکی این نسل انجام می دهند که باعث می شود آنها شکاف تاریخی خاصی را برطرف کنند. Qualcomm’s Snapdragon 888 هنوز سریعترین نسخه از این مجموعه را نشان می دهد.

به همین ترتیب ، هر سه بار دیگر در پردازش تصویر و قابلیت یادگیری ماشین دو برابر شده اند. این امر از عکاسی در سطح بالا و برنامه های پیشرفته دستگاه که بدون نقص اجرا می شوند اطمینان حاصل خواهد کرد. با این حال ، هر سه این فرمول ها را دارند ، و مقایسه مستقیم را بسیار دشوارتر از معیارهای عملکرد کلاسیک می کنند.

آنچه بیشتر از همه اهمیت دارد گوشی های واقعی است. اپل و هواوی هر دو از روابط تنگاتنگی که تیم های طراحی گوشی آنها از بهترین ویژگی های چیپست های مربوطه خود ارائه می دهند بهره مند می شوند. کوالکام به شرکای خود کمک می کند ، اما نمی تواند آنها را وادار به پذیرش هر ترفند کوچکی کند که اسنپدراگون 888 ارائه داده است. باید تا سال 2021 صبر کنیم تا ببینیم جدیدترین گوشی های مجهز به Snapdragon واقعا توانایی انجام چه کارهایی را دارند. در هر صورت ، بازار رده های برتر همچنان به نبرد با حاشیه های خوب ادامه می دهند. به نظر می رسد امسال هر چیپست برنده های خاص خود را کسب خواهد کرد.

البته، ما هنوز منتظر هستیم سامسونگ کلاه خود را با یک چیپ ست جدید Exynos به حلقه 5 نانومتری ممتاز بیندازد تا گوشی های Galaxy S21 آینده خود را تأمین کند. مسابقه تسلیحاتی پردازنده های تلفن همراه در حال ورود به یکی از جالب ترین مراحل خود است.

منبع

به این پست امتیاز بدید

نظرات در مورد : جدال پردازنده های 5 نانومتری: کدام برتر است

0 دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *