هرآنچه باید در باره پردازنده ها (CPU) بدانید
بروزنت:
لطفا بفرمایید بشینید! خب امروز توی کافی شاپ بروزنت جمع شدیم تا درباره پردازشگرا که در محصولات هوشمند از جمله تلفن های هوشمند و تبلت ها استفاده میشه صحبت کنیم.
احتمالا بارها و بارها تا حالا پیش اومده که وقتی دارید در مورد تلفن مورد علاقتون یا محصولی که میخواید بخرید تحقیق و مطالعه میکنید به کلماتی برخورد کنید که عجیب و غریبن یا انگار خیلی مطلب گنگ بیان شده در صورتی که واقعا مطالب گنگ نیستن! مشکل اینه که توی تکنولوژی شاید بیشتر از هر مبحث دیگه ای کلمات بیگانه بکار برده میشه که واقعا هیچ جایگزینی براشون وجود نداره مثلا وقتی اسم پردازنده اسنپدراگون هست خب نویسنده چیکار کنه؟ واقعا هیچ معنی خاصی نمیده فقط یه اسمه; خب راه حل چیه؟ پاسخ اینه که شما به عنوان کاربر باید این اسامی رو بلد باشید و با دیدن هرکدوم از این کلمات توی یک مطلب، سریع معنیشون، ویژگی هاشون، شرکت سازندشون و غیره توی ذهنتون بیاد و دیگه نیاز به تحقیق و جست و جو نداشته باشید.
به عنوان مثال توی یک مطلب مینویسن این تلفن هوشمند مجهز به یک پردازنده "Snapdragon 200" شده است ! خب که چی؟ الان اسنپدراگون ۲۰۰ خوبه؟ بده؟ خب به نظر شما نویسنده میتونه توی هر مقاله بیاد کامل توضیح بده که این مدل پردازنده فلان مشکلات و فلان خوبی ها رو داره؟ خیر ! پس بهترین راه اینه که شما اطلاعاتتون رو افزایش بدید که "بروزنت" اینجاست تا نذاره هیچ " ندانسته ای" در ذهن شما باقی بمونه پس تا آخرش با ما همراه باشید.
من اولش یه توضیح کوتاه میدم بعدش شما اگه سوالی داشتید بپرسید; پردازشگرها یا "Processors" میشه گفت مغز متفکر و قلب تپنده دستگاه های هوشمند ما هستند; مغز متفکر هستند چون تصمیم گیری ها و تمام اعمالی رو که ما از یک تلفن هوشمند انتظار داریم به وسیله اینا انجام میشه و به معنی کلمه همه کاره یه محصول هوشمند هستن که در ادامه انواع، مدل ها، کارکرد و اسم هاشون رو بیشتر براتون توضیح میدم.
پردازنده ها بر پایه دو نوع معماری ساخته میشن که نوع اول X86 هست و نوع دوم ARM ; معماری x86 رو در حال حاضر کمپانی AMD توسعه میده و روش کار میکنه که در دستگاه های مختلفی ازش استفاده میشه اما مجوز معماری ARM رو به صورت لایسنس یا حق تولید به همه کمپانی ها میفروشن مثلا مدیاتک، Samsung و کوالکام همشون پردازنده هاشون رو بر پایه این معماری میسازن و در عوض یه هزینه هم به شرکت مالک ARM پرداخت میکنن به همین دلیل هم هست که استفاده از پردازنده های ARM خیلی بیشتر از x86 مرسوم شده و یجورایی x86 رو محو کرده که به خاطر تولید کننده های زیادش کاملا طبیعی هست که به هیچ رقیبی اجازه نفس کشیدن نده.
معروف ترین برند تولید پردازنده ها یا "SoC" ها کوالکام "Qualcomm" هست که دفتر اصلیش توی سندیگو ایالات متحده قرار داره و با یه ایده استارت آپی شروع به کار کرد و بعد از اون به یکی از بزرگترین تولید کننده های این محصولات تبدیل شد; کوالکام جزو قدیمی ترین کمپانی های تولید کننده پردازنده برای تلفن ها و تبلت هاست که تقریبا همیشه در صدر بوده و یه جورایی برای بقیه برند ها الگو بوده چون کمپانی های دیگه معمولا همشون افت و خیز داشتن و خیلی از مواقع یه جای کارشون مشکل داشته ولی کوالکام معمولا در صدر بوده که اسنپدراگون ها جزو سری محصولات این کمپانی هستند.
سامسونگ یکی از بزرگترین تولید کننده های "همه چیز" توی دنیاست که واقعا از شیر مرغ تا جون آدمیزاد رو تا حالا تولید کرده یا قصد داره تولید کنه. این کمپانی قبل از ورود اسمارت فون ها به دنیای تکنولوژی هم موبایل تولید میکرد اما واقعا در مقابل نوکیا هیچ حرفی برای گفتن نداشت چون اون زمان نوکیا میزان خیلی بالایی از بازار رو توی دست خودش گرفته بود اما با تولید تلفن های هوشمند، سامسونگ یکی از اولین شرکت هایی بود که برای وارد شدن به این کار آستین بالا زد و خیلی جدی شروع به کار کرد تا اینکه سری "Galaxy" رو به محصولات خودش اضافه کرد و از اون جا بود که پیشرفت سامسونگ شروع شد و واقعا برای مدت طولانی بازار موبایل رو فتح کرد.
سامسونگ شرایط رو مساعد برای پیشرفت دید اما میدونید که برای تولید یک تلفن هوشمند باید هزینه تمام پتنت ها یا اختراعات دیگر شرکت ها مثل نوکیا رو که میخواید توی محصولتون ازشون استفاده بشه پرداخت کنید، پردازنده که کوالکام بود، پنل نمایشگر رو هم یه شرکت میزد، محافظ نمایشگر رو هم یه شرکت دیگه و خلاصه که سود اینجور کار کردن سامسونگ رو راضی نمیکرد تا اینکه دست بکار شد و پردازنده های خودش به نام Exynos رو وارد بازار کرد که افت و خیز زیادی هم داشتن.
اولین تلفن سامسونگ که از Exynos استفاده میکرد "Galaxy S" بود که سال ۲۰۱۰ وارد بازار شد و پردازندش معماری ARM داشت اما در مقابل کوالکام حرفی برای گفتن نداشت چون کوالکام به هر حال در زمینه تولید پردازنده موبایل، دو سال تجربه بیشتری داشت و دوره آزمون و خطاهاش رو گذرونده بود.
به عقیده خیلی از کارشناس ها سامسونگ جنگ اعداد در دنیای تکنولوژی رو شروع کرد اما جنگ اعداد رو چجور میشه معنی کرد؟ ببینید حتما بارها شده که مثلا با یه نفر بحث میکنید که پردازنده های تولید اپل قدرتمند تر از فلان گوشی هستند و در جواب چی میشنوید؟ قطعا بهتون میگه چطور ممکنه فلان گوشی پردازنده ۸ هسته ای داره و اپل پردازندش دو هسته ایه و تو میگی پردازنده اپل قوی تره؟ خب دوستان به این میگن جنگ اعداد; یعنی اینکه عام مردم اطلاعات دقیقی درباره محصولات هوشمند ندارن و یه سری چیزای خاص توی ذهنشون هست که مثلا نمایشگر باید بزرگ باشه که کیف بده! پردازنده ۸ هسته ای از دو هسته ای حتما و قطعا قوی تره! اگه یکم هم تخصصی تر بحث کنن میگن که مثلا RAM باید ۴ گیگ باشه، باتری ۳۰۰۰ میلی آمپر ساعت و یه سری از همین اعداد رو ذکر میکنن در حالی که واقعا عدد های بزرگتر نشونه کارایی بیشتر محصولات نیستند. شما میتونید یه گوشی متوسط چینی ۸ هسته ای رو به قیمت ناچیز بخرید اما گوشی دو هسته ای اپل بسیار گرون تر و با ارزش تر هست و اصلا باهم قابل مقایسه نیستن اما همون دو هسته هر کاری که ازش انتظار داشته باشید و حتی انتظار نداشته باشید هم انجام میده البته این رو هم بگم که قصد ما تبلیغ اپل نیست و نیست و نیست! فقط میخوام بگم که گول عدد بالا رو نخورید و قبل از خرید با یه متخصص مشورت کنید وقتی مغازه دار همش عدد های نجومی از محصولش نشونتون میده خواهشا اینا رو باور نکنید. خیلی حرف زدم گلوم خشک شد یه چیزی بخوریم بعدش بحث رو دنبال میکنیم !!
بعد از کوالکام و سامسونگ، یکی از بزرگترین تولید کننده های پردازنده، کمپانی "MediaTek" هست که از سال ۱۹۹۷ کارش تولید پردازنده بوده و تقریبا برای هر محصولی از جمله تلفن هوشمند و تبلت پردازنده تولید کرده. سیاست این کمپانی هدف قرار دادن تلفن های میان رده بازار بود که پردازنده هاش رو همیشه توی میان رده های کمپانی های هواوی، آلکاتل، پرستیژو و اینجور برند ها میشه پیدا کرد.
مدیاتک برای اولین بار یه CPU یا پردازنده ساخت که هشت هسته همزمان فعال داشت! بقیه تولید کننده ها هم پردازنده هشت هسته ای تولید کرده بودن اما مدیاتک اولین شرکتی بود که تونست تکنولوژی فعال کردن هشت هسته همزمان فعال رو بدست بیاره.
آهان راستی یادم رفت این رو بگم که یکبار، یه جایی، ایده ی پردازنده هایی مطرح شد که از تکنولوژی "big.LITTLE" استفاده میکنند حالا این تکنولوژی چیه؟ ببینید همونطور که از اسمش پیداست میخواد پردازنده رو به دو قسمت بزرگ و کوچیک تبدیل کنه که به نام پردازنده های شاخه ای شناخته میشه; بزارید بیشتر توضیح بدم; مثلا یه پردازنده ۴ هسته ای که بسیار هم قدرتمند هست و فرکانس ۲ گیگاهرتز داره (فرکانس بالای پردازنده رو نشونه قدرتش بدونید تا بعدا توضیحش بدم) خب شما به عنوان یه کاربر دارید با تلفن همراهتون موسیقی گوش میدید و موسیقی مثلا باید از قدرت ۱ گیگاهرتز از پردازندتون استفاده کنه پس شما یک پردازنده قدرتمند رو برای یک کار نچندان سخت بکار بستید یعنی اینکه باتری دستگاهتون داره هدر میره! این تکنولوژی میگه بجای اینکه ۴ هسته بسیار قدرتمند داشته باشیم خب میتونیم ۴ هسته ضعیف و چهار هسته نسبتا قوی داشته باشیم که برای کارهای سبک تر از اون ۴ هسته ضعیف و برای کارهای سخت تر از اون ۴ هسته نسبتا قوی استفاده بشه; البته یکی از مشکلات این پردازنده ها این بود که نمیتونستند کارایی پردازنده های قوی مثل اسنپدراگون های کوالکام رو که با چهار هسته یک پارچه کار میکردن داشته باشن اما بهرحال مصرف باتری رو بهینه تر میکردند پس میتونیم نتیجه بگیریم که پردازنده ۸ هسته ای ممکنه حتی از ۴ هسته ای یا ۲ هسته ای ضعیف تر باشه چون برای اندازه گیری قدرت یک پردازنده فقط تعداد هسته ها ملاک نیست بلکه سرعت پردازش یا همون فرکانس هسته های پردازنده هم بسیار موثر و مهم هستن.
خب تقریبا میشه گفت دیگه شرکت های عمده تولید کننده پردازنده رو نام بردیم البته شرکت هایی مثل اینتل و انویدیا هم هستن اما اینا بازار لپ تاپ، پی سی و کنسول های بازی رو در دست دارند و حرف زیادی توی تلفن های هوشمند و تبلت ها برای زدن ندارند. خب اصلا بزارید اینا رو هم یه توضیح کوتاه بدیم خیلی سریع رد میشیم.
اینتل یه کمپانی تولید پردازنده هست که در سانتا کلارا کالیفرنیا پایه گذاری شده و دفتر اصلیش هم همونجاس; این کمپانی مخترع معماری x86 پردازنده هاست که همون اول دربارش توضیح دادم که AMD داره این رو توسعه میده و بقیه ماجرا.
تمرکز اینتل بیشتر روی دستگاه های قدرتمند مثل PC، Laptop و کنسول های بازی هست البته جدیدا به حوزه محصولات هوشمند ضعیف تر مثل تلفن های هوشمند و تبلت ها هم وارد شده و واقعا داره خوب کار میکنه; اینکه خوب کار میکنه به این معنی نیست که رقیب کوالکام یا اگزینوس شده چون کارش بیشتر محدود به تلفن های ارزون قیمت بازار هست و با شرکت هایی مثل ایسوس و کمپانی های گمنام همکاری میکنه، البته اینتل توی بهینه سازی و قدرت واقعا حرف های زیادی برای گفتن داره اما فعلا کوالکام و اگزینوس در صدر هستند و اینتل هم ظاهرا به سهمش راضیه.
و اما آخرین برند انویدیا میتونه باشه که پردازنده های Tegra رو گسترش میده Nvidia ; تا چند سال پیش تگرا رو فقط برای کارهای چند جانبه و نچندان سنگین توسعه میداد تا اینکه اخیرا به صنعت بازی علاقمند شده و پردازنده ای مثل "Tegra K1" رو تولید میکنه که به احترامش توی دنیای تکنولوژی باید کلاه از سر برداریم چون واقعا پردازنده قدرتمند و بهینه ای هست; جالب تر اینکه کمپانی انویدیا در حالی که تگرا رو برای اجرای بازی های سنگین آماده میکنه، بهینه سازی باتری رو هم به بهترین نحو انجام میده که واقعا کار قابل تقدیری هست.
خب دوستان صحبت من تقریبا تموم شده اگه شما سوالی دارید من در خدمتم.
– میتونم یه سوال بپرسم؟
من- بله خواهش میکنم بفرمایید؟
– چرا با اینکه اندروید این همه سخت افزار پرچمداراش اعداد و ارقام بزرگتری در مقایسه با پرچمدارای اپل دارند، ولی همپای هم دارن میان بالا یا حتی گاهی اوقات محصولات اپل بهتر عمل میکنند؟
من- سوال خیلی خوبی پرسیدید. بزارید یه چیزی رو روشن کنم. ببینید دوستان سخت افزار هیچوقت خودش به تنهایی نمیتونه همه کارها رو انجام بده یعنی اینکه نرم افزار و سیستم عامل هم بسیار مهم هستند و هماهنگ بودن سخت افزار و نرم افزار یکی از مهمترین مباحث برای افزایش عملکرد و کارایی هست.
اگه دقت کنید متوجه میشید که سیستم عامل اندروید رو کمپانی گوگل توسعه میده و هر سال هم یک تلفن هوشمند و یک تبلت به یک کمپانی دیگه مثل موتورولا و الجی سفارش میده و در نهایت، تمام سخت افزار و نرم افزار توسط گوگل تعیین میشه و باهمدیگه هماهنگ سازی میشن و به همین صورت میبینید که محصولات گوگل هیچ لگ و کندی یا به اصطلاح " تیک تیک" زدن توی رابط کاربریشون ندارن; این موضوع ادامه داره تا اینکه جدیدترین نسخه سیستم عامل اندروید میچرخه و میرسه مثلا به دست الجی، سامسونگ، موتورولا، سونی و بقیه کمپانی ها و این شرکت ها هرکدوم برای خودشون نسخه اندروید رو شخصی سازی میکنند و هرکاری دلشون میخواد باهاش انجام میدن و در نهایت هر سخت افزاری که مایل باشن رو توی اون گوشی میذارن و در نهایت این میشه که مثلا بر روی گوشی "LG G2" با پردازنده اسنپدراگون ۸۰۰ که یکی از قدرتمند ترین پردازنده هاست اندروید نسخه ۴٫۴٫۲ نصب شده و روی یه گوشی کاملا میان رده مثل "LG L80" با پردازنده اسنپدراگون ۲۰۰ که از دو هسته استفاده میکنه و متعلق به شاید ۴ نسل پیش پردازنده های کوالکام باشه هم اندروید نسخه ۴٫۴٫۲ استفاده میشه پس همونطور که میبینید هیچ هماهنگ سازی بین سخت افزار و نرم افزار در اندروید صورت نمیگیره چون شرکت های تولید کننده محصولات اندرویدی اصلا خودشون در تولید سخت افزار یا نرم افزارشون دخالت چندانی ندارن و فقط از شرکت های تولید کننده قطعات سخت افزاری و نرم افزاری رو تهیه میکنن.
اما سیاست اپل چیه؟ ببینید پردازنده های اپل دقیقا مثل اگزینوس و کوالکام بر پایه معماری ARM توسعه داده میشن و از این نظر باهم تفاوتی ندارن اما سیستم عامل "iOS" هم متعلق به اپل هست و در کنارش سخت افزارش رو هم خودش داره توسعه میده پس هم سخت افزار و هم نرم افزار دست خودش هستن و به راحتی میتونه هماهنگ سازی ها رو انجام بده تا هیچ کندی یا تیک تیک زدنی توی رابط کاربری مشاهده نشه و به همین صورت سخت افزار و نرم افزار محصولات اپل کاملا یکپارچه و به بهترین شکل طراحی میشن.
– فرکانس پردازنده چیه؟ قدرت پردازنده همش به فرکانس بستگی داره؟
من- ببینید فرکانس یه مبحث تخصصی هست که اگه بخوایم بازش کنیم به اندازه همه این مقاله باید توضیح بدیم اما همین رو بدونید که فرکانس نشونه سرعت و قدرت پردازش در هسته های پردازنده هست و با مگاهرتز و گیگاهرتز اندازه گیری میشه که هر پردازنده یک فرکانس خاص به عنوان ماکزیموم یا بالاترین حد واسش در نظر گرفته شده که مثلا ۲٫۷ گیگاهرتز هست و برای انجام کارهای سنگین مثل بازی های گرافیکی و غیره تا مرز اون فرکانس بالا میره که اصطلاحا میگن پردازنده روی ۲٫۷ گیگاهرتز "کلاک" یا "Clock" شده. البته با یه کار خطرناک به نام "OverClock" هم میشه نهایت قدرت پردازنده رو ازش درخواست کرد یعنی بالاتر از میزانی که کلاک شده اما احتمال سوختن یا به اصطلاح نابود شدن پردازندتون هم زیاده پس هیچوقت اُورکلاک نکنید !
– بیشترین تعداد هسته ای که تا حالا برای پردازنده های موبایل ساخته شده چقدره؟
من- تا حالا بیشترین تعداد هسته پردازنده های موبایلی ۸ بوده اما شایعاتی هم در این مورد شنیده شده که سامسونگ قراره "Galaxy S6" رو با یه پردازنده اگزینوس ۱۶ هسته ای وارد بازار کنه که قطعا باید نگران مصرف باتری هم باشه !
– یه سوال درباره پردازنده های اینتل توی لپ تاپ ها دارم میتونم بپرسم؟
من- بله خواهش میکنم بفرمایید؟
– وقتی میگن یه پردازنده Core i5 هست یعنی چی؟ یعنی ۵ هسته داره؟ یا Core i7 یعنی ۷ هسته داره؟
من- سوال خیلی خوبی بود. دقیقا این اشتباه رو خیلی از افراد مرتکب میشن که خیال میکنن اون عددی که بعد از عبارت "Core i" اومده نشون دهنده تعداد هسته هاش هست در صورتی که واقعا هیچ ربطی به همدیگه ندارند و فقط یجور اسمه که اینتل برای پردازنده هاش در نظر گرفته که برای مثال معمولا Core i7 های معمولی بین ۴ تا ۶ هسته حقیقی دارن.
خب بحث این هفته کافه تکنولوژی هم تموم شد و فکر میکنم هرچیزی رو که برای حداقل آگاهی از مشخصات گوشی یا تبلت مورد علاقتون نیاز داشتید توی مقاله شرح دادم و در ادامه هم در خدمتتون هستم تا هر سوالی داشتید از جمله تخصصی، غیرتخصصی، آسون، سخت یا هر سوالی داشتید لطفا بپرسید اگه بلد بودم که جواب میدم اگه نه هم که تحقیق میکنم وقتی جوابش رو که پیدا کردم خدمتتون عرض میکنم.
اگه برای هفته آینده موضوعی مد نظرتون هست که دوست دارید دربارش بیشتر بشنوید یا هیچ اطلاعاتی دربارش ندارید و میخواید اطلاعات کسب کنید فقط کافیه توی کامنت ها بهمون اعلام کنید تا کافه تکنولوژی هفته آینده به موضوع مورد علاقه شما اختصاص داده بشه.
امیدوارم هفته خوبی در انتظارتون باشه و تا کافه تکنولوژی بعد، شاد و سربلند باشید.
