هر آن‌چه باید درباره جزئیات فنی اسنپدراگون 888 بدانید

سال ۲۰۲۰ چرخ و فلکی بزرگ برای دنیای فناوری‌های پردازشی بود. شرکت AMD با Zen 3 ادعا کرد که برترین پردازنده کامپیوترها را دارد. اپل با مهاجرت به پردازنده‌های مبتنی بر آرم از آینده‌ای نویدبخش خبر داد. حالا هم کوآلکام امیدوار است که با جدیدترین چیپست پرچمدار خود یعنی اسنپدارگون ۸۸۸ بتواند صحنه بازار را متحول سازد. این شرکت دیروز از این تراشه پرده برداشت و امروز جزئیات بیشتری را درباره آن به اشتراک گذاشت.

به‌طور خلاصه، اسنپدراگون ۸۸۸ با ۲۵ درصد عملکرد بهتر در پردازنده مرکزی، ۳۵ درصد عملکرد بهتر در پردازنده گرافیکی، استفاده از مودم مجتمع 5G، موتور هوش مصنوعی جدید و پردازنده تصویری تازه سیستم-بر-تراشه‌ای (SoC) را ارائه می‌کند که با فرآیند تولید ۵ نانومتری یکی از قدرتمندترین تراشه‌های بازار به حساب می‌آید. اسنپدراگون ۸۸۸ برای گیمرها، توسعه‌دهندگان و حامیان امنیت قابلیت‌های ویژه‌ای دارد که سعی می‌کنیم به بخشی از آن‌ها بپردازیم.

بگذارید ابتدا سوالی را مطرح کنیم: آیا عدد ۸ می‌تواند عدد شانس کوآلکام باشد؟ در ادامه با جی‌اس‌ام همراه باشید تا هر آن‌چه باید درباره اسنپدراگون ۸۸۸ بدانید را به اطلاع شما برسانیم.

مقایسه مشخصات اسنپدراگون ۸۸۸ با مدل‌های قبلی

CPU و GPU

بگذارید کار خود را با نگاهی دقیق به تغییرات اعمال‌شده در معماری اسنپدراگون ۸۸۸ آغاز کنیم. پیش از هر چیز به‌سراغ پردازنده مرکزی و پردازنده گرافیکی می‌رویم که ستون‌های اصلی عملکرد دستگاه در استفاده روزمره کاربر هستند.

همان‌طور که انتظار می‌رفت، کوآلکام عضوی از برنامه Arm CXC است، بنابراین به هسته جدیدی که با نام کورتکس X1 توسعه یافته دسترسی دارد. کورتکس X1 بزرگ‌تر، قوی‌تر و پرمصرف‌تر از نمونه‌های قبلی است و نسبت به کورتکس A78 حدود ۲۳ درصد توان بیشتری را ارائه می‌کند. کوآلکام مثل پارسال پردازنده مرکزی خود را در خوشه‌ای سه سطحی کارگذاری کرده است. منتها امسال اولین سالی است که این شرکت از سه هسته متفاوت درون یک چیپست بهره گرفته است.

خوشه Kryo 680 از یک هسته کورتکس X1 با سرعت کلاک ۲.۸۴ گیگاهرتزی و کش L2 با ظرفیت ۱ مگابایتی ساخته شده. زیر این خوشه سه هسته بزرگ کورتکس A78 با حداکثر سرعت کلاک ۲.۴ گیگاهرتز قرار گرفته که کش L2 با ظرفیت ۵۱۲ کیلوبایتی دارد. این کش نسبت به پارسال دو برابر شده است. در نهایت خوشه سوم شامل چهار هسته کورتکس A55 با سرعت کلاک ۱.۸ گیگاهرتز و کش L2 با ظرفیت ۱۲۸ کیلوبایت است. سرعت کلاک هسته‌ها نسبت به پارسال فرقی نکرده، در نتیجه افزایش توان به خاطر حفظ عمر باتری افزایش محدودی داشته است. با این حال، تک‌هسته کورتکس X1 تفاوت اصلی را رقم می‌زند و در پردازش‌هایی که به توان بالاتری نیاز دارند وارد صحنه می‌شود.

کل پردازنده مرکزی ۴ مگابایت کش L4 و ۳ مگابایت کش سیستمی دارد که نسبت به اسنپدراگون ۸۶۵ تغییری نکرده، با این وجود کورتکس X1 و هسته‌های A78 از دو برابر کش L2 استفاده می‌کنند. کوآلکام با افزایش حافظه‌ی در دسترس این هسته‌ها به افزایش توان پردازنده کمک کرده ولی احتمالا بخش بیشتری از فضای سیلیکونی را اشغال کرده است. کورتکس A78 نسبت به A77 حدود ۵ درصد کوچک‌تر است، به همین خاطر فضای بیشتری برای کش در دسترس قرار گرفته. در مجموع، اسنپدراگون ۸۸۸ از نظر توان CPU و راندمان انرژی ۲۵ درصد بهتر شده و علت اصلی کاهش مصرف انرژی به استفاده از فرآیند تولید ۵ نانومتری و هسته‌های کورتکس A78 برمی‌گردد.

در بحث پردازنده گرافیکی Adreno 680، کوآلکام اطلاعات زیادی را درباره جزئیات فنی این پردازنده منتشر نکرده است. با این حال، این شرکت می‌گوید که توان آدرنو ۶۸۰ نسبت به قبل ۳۵ درصد بیشتر شده که حاکی از بیشترین افزایش توان است. این پردازنده همچنین حالا ۲۵ درصد راندمان انرژی بهتری دارد.

پردازنده گرافیکی اسنپدراگون ۸۸۸ به واسطه موتور نمایش خود از رندرینگ زیر-پیکسلی پشتیبانی می‌کند؛ این قابلیت به افزایش وضوح صفحه منجر خواهد شد. قابلیت سایه‌پردازی با نرخ متغیر نیز که در کنسول‌های نسل بعدی و پردازنده‌های گرافیکی پی‌سی‌ها وجود دارد، به معماری جدید کوآلکام راه یافته است. این قابلیت می‌تواند پیش‌نیازهای رندرینگ سایه‌ها را تا ۴۰ درصد کاهش داده و باعث افزایش توان ۳۰ درصدی دستگاه شود. با این حال، خود بازی‌ها باید از این قابلیت پشتیبانی کنند.

آدرنو ۶۸۰ همچنین دستورالعمل‌های جدیدی برای یادگیری ماشینی دارد که سرعت عملکردهای AI را تا ۴۳ درصد افزایش می‌دهد. در بخش بعدی به شکل مفصل به قابلیت‌های هوش مصنوعی و 5G اسنپدراگون ۸۸۸ می‌پردازیم.

5G و هوش مصنوعی

پردازش‌های مربوط به یادگیری ماشینی یکی از بخش‌های کلیدی رویکرد متفاوت کوآلکام به مبحث رایانش مدرن است. این شرکت در سال ۲۰۱۸ با اسنپدراگون ۸۵۵ از شتاب‌دهنده Tensor رونمایی کرد. آن‌ها حالا در سال ۲۰۲۰ این شتاب‌دهنده را به همراه واحدهای پردازش وکتور و اسکالر درون پردازنده‌ای به‌نام هگزاگون ۷۸۰ قرار داده‌اند که حافظه مشترکی با اندازه ۱۶ برابری دارد.

خروجی خالص این رویکرد اشتراک‌گذاری بی‌تکلف بار کاری درون این واحد پردازشی است و زمان لازم برای جابه‌جایی کارها میان این سه بخش را تا ۱۰۰۰ برابر بهبود می‌بخشد. افزون بر این، توان پردازنده اسکالر ۵۰ درصد افزایش یافته و ظرفیت رایانش تنسور هم نسبت به نسل قبل دو برابر شده است. کوآلکام می‌گوید با ترکیب این پردازنده و CPU و GPU توانسته توان هوش مصنوعی را به ازای وات ۳ برابر کند و در مجموع قدرت رایانش AI را به 26TOPs برساند. این رقم حاکی از افزایش ۷۳ درصدی قدرت اسنپدراگون ۸۸۸ نسبت به 15TOPs در اسنپدراگون ۸۶۵ است.

با این حال در هنگام برخورد با ادعاهای مربوط به TOPs باید هشیار باشیم. ترا عملیات بر ثانیه یا TOPs چیزی درباره نوع بار کاری مورداستفاده در محاسبات به ما نمی‌گوید، در نتیجه مقایسه آن‌ها خیلی سخت می‌شود.

کوآلکام همچنین از ابزارهای یادگیری ماشینی جدیدی برای توسعه‌دهندگان رونمایی کرده است. AI Engine Direct جدید این شرکت به‌عنوان مدخلی برای Android NN, TensorFlow Lite و Qualcomm SDKs عمل می‌کند. این موتور به توسعه‌دهندگان یاری می‌رساند تا صرف‌نظر از انتخاب فریم‌ورک‌ها بتوانند از حداکثر توانایی‌های اسنپدراگون ۸۸۸ استفاده کنند. به‌علاوه، پلتفرم هوش مصنوعی کوآلکام اکنون از کامپایلر متن-باز TVM پشتیبانی می‌کند تا توسعه‌دهندگان بتوانند به جای استفاده از زبان برنامه‌نویسی C یا اسمبلی از پایتون استفاده کنند.

تغییر مهم دیگری که در اسنپدراگون ۸۸۸ اعمال شده استفاده از مودم مجتمع اسنپدراگون X60 5G است. بسیاری از ویژگی‌های پایه‌ای این مودم مثل حداکثر سرعت دانلود ۷.۵ گیگابیتی و سرعت آپلود ۳ گیگابیتی در شبکه‌های موج میلی‌متری با نسل قبلی فرقی نمی‌کند. با این وجود، اسنپدراگون X60 برای شبکه‌های زیر ۶ گیگاهرتزی از تجمیع فرکانس FDD و TDD بهره می‌برد و با تجمیع میان باندهای زیر ۶ گیگاهرتزی و موج میلی‌متری سعی دارد ارقام مربوط به حداکثر سرعت را محقق سازد. تجمیع فرکانس برای افزایش سرعت و ظرفیت اهمیت بالایی دارد، چون اجازه می‌دهد داده‌ها به‌صورت همزمان از طریق باندهای کوتاه، زیر ۶ گیگاهرتزی، و طیف موج میلی‌متری فرستاده شوند. اسنپدراگون X60 همچنین از Voice-over-NR پشتیبانی می‌کند که در آینده از برقراری تماس در شبکه‌های مستقل 5G پشتیبانی خواهد کرد، ولی برای استفاده از این قابلیت باید منتظر اپراتورها بمانیم.

همان‌طور که گفتیم، اسنپدراگون X60 در اسنپدراگون ۸۸۸ یکپارچه شده، در حالی که اسنپدارگون ۸۶۵ از مودم خارجی X55 استفاده می‌کرد. کوآلکام به‌لطف تراکم بالاتر ترانزیستورها در فرآیند تولید ۵ نانومتری توانسته قطعات بیشتری مثل مودم 5G را درون این تراشه قرار بدهد و نگران افزایش دمای آن نباشد. استفاده از مودم مجتمع به‌معنای اشغال فضای کمتر و افزایش راندمان انرژی است که در موضوع استفاده از 5G روی عمر باتری اثر خواهد گذاشت. البته بحث هزینه هم می‌تواند مطرح شود، چون کوآلکام دیگر نیازی به خرید دو تراشه نخواهد داشت، ولی این شرکت حرفی راجع به قیمت و هزینه‌ها نزده است.

سایر قابلیت‌ها و نکات

قابلیت‌های بسیار بیشتری درون اسنپدراگون ۸۸۸ قرار داده شده است. اگر در همان مبحث شبکه بمانیم، این تراشه حالا با FastConnect 6900 می‌تواند از وای‌فای 6، وای‌فای 6E و بلوتوث ۵.۲ دوگانه استفاده کند. همچنین پشتیبانی از جدیدترین استاندارد بلوتوث LE نیز در اختیار اسنپدراگون ۸۸۸ قرار می‌گیرد. به این ترتیب، قابلیت‌های ارتباطی این تراشه همچنان بر لبه فناوری حرکت می‌کنند. نسل دوم هاب سنسور کوآلکام دارای بلاک پردازش AI جدیدی است که طراحی شده تا قابلیت‌های همیشه-روشن را مدیریت کند. این بلاک با توانی کمتر از ۱ میلی‌آمپر کار می‌کند اما نسبت به بلاک سنسور نسل قبلی ۵ برابر توان بیشتری دارد. کوآلکام می‌گوید بلاک مذکور ۸۰ درصد از پردازش‌هایی را که پیش‌تر به پردازنده هگزاگون فرستاده می‌شد برعهده می‌گیرد، بنابراین به عمر باتری کمک می‌کند.

وقت آن رسیده که کمی برای گیمرها حرف بزنیم. اسنپدراگون الیت گیمینگ حالا از Qualcomm Game Quick Touch بهره می‌برد. این قابلیت آمده تا تاخیر بازخوردهای را کاهش دهد. این قابلیت عملکرد دستگاه را در بازی‌های ۶۰ فریم بر ثانیه‌ای حدود ۲۰ درصد و در بازی‌های ۱۲۰ فریم بر ثانیه‌ای حدود ۱۰ درصد سریع‌تر می‌کند. برای استفاده از قابلیت مذکور نیازی به کار توسعه‌دهندگان نیست و گیمرها به‌صورت پیش‌فرض با خرید دستگاه‌هایی که از اسنپدارگون ۸۸۸ استفاده می‌کنند از این ویژگی بهره‌مند خواهند شد.

توانمندی‌های دوربین هم بهینه‌سازی‌های مختلفی داشته است. پردازنده تصویری Spectra 580 از پیکربندی پردازشی دوگانه به سه‌گانه ارتقا یافته؛ به همین خاطر حالا می‌تواند در هر لحظه سه پردازش جاری را انجام دهد. بنابراین دستگاه‌ها قادر خواهند بود تا به شکل همزمان از سه لنز در سه سنسورِ تصویریِ مختلف ویدیو ضبط کنند. توان خروجی این پردازنده از ۲ به ۲.۷ گیگاپیکسل در ثانیه رسیده که نشانگر بهبود ۳۵ درصدی است.

علاوه بر این، اسنپدراگون ۸۸۸ اکنون با استفاده از فرمت فایل HEIF به قابلیت ثبت تصاویر ۱۰ بیت HDR مجهز شده است. این داده رنگی اضافه اطمینان می‌یابد که تصاویر شما در هنگام نمایش در صفحات HDR در بهترین حالت ممکن باشند. تراشه جدید کوآلکام با کمک سنسورهای مرحله‌ایِ HDR از تصویربرداری پردازشی 4K HDR نیز پشتیبانی خواهد کرد. پیش‌تر دیده بودیم که سنسورهای مرحله‌ای از نوردهی بلند، متوسط و کوتاه استفاده می‌کنند تا خروجی HDR جذابی را به وجود بیاورند. حالا ویدیوها هم می‌توانند از این قابلیت بهره‌مند شوند. پردازنده تصویری اسنپدراگون ۸۸۸ در هر ثانیه قادر به ثبت ۱۲۰ تصویر ۱۲۰ مگاپیکسلی با حداقل روشنایی ۰.۱ لوکس است. این پردازنده همچنین از الگوریتم‌های AI جدیدی برای فوکوس خودکار، نوردهی خودکار و وایت بالانس خودکار استفاده می‌کند.

نکته جالب بعدی این است که اسنپدراگون ۸۸۸ اولین تراشه سازگار با CAI است. این یعنی سازندگان تلفن‌های هوشمند می‌توانند فراداده‌هایی را با رمزنگاری‌های ایمن در تصاویر و ویدیوها قرار دهد تا مرجع آن‌ها تایید شود. ویژگی مذکور در دنیایی که محتواهای جعلی از هر زمان دیگری بیشتری به چشم می‌خورد بسیار مفید خواهد بود.

دیگر ویژگی امنیتی اسنپدراگون ۸۸۸ معرفی OS Hypervisors است که از فضای رایانشی دسکتاپ وام گرفته شده. این قابلیت به کاربران و اپلیکیشن‌ها اجازه می‌دهد تا به فضای مجازی‌سازی‌شده‌ی ایمنی دسترسی داشته باشند و اطلاعات حساس یا شخصی خود را درون آن نگهداری کنند. با این حال، باید صبر کنیم تا ببینیم که سازندگان محصولات اندرویدی تا چه اندازه از این قابلیت‌ها استفاده خواهند کرد.

چه انتظاری از اسنپدراگون ۸۸۸ داریم؟

اگرچه باید تا سال ۲۰۲۱ منتظر بمانیم تا اولین محصولات مجهز به اسنپدراگون ۸۸۸ را ببینیم، در حال حاضر می‌توانیم به بیان انتظاراتی که از این محصولات داریم بپردازیم. اول از همه، به نظر می‌رسد که این تراشه از نظر راندمان انرژی بسیار بهینه باشد. استفاده از پردازنده‌های مرکزی، گرافیکی، هوش مصنوعی و مودم مجتمع 5G در تراشه‌ای ۵ نانومتری باعث می‌شود عمر باتری افزایش یابد. در عین حال، قابلیت‌های جدید حوزه تصویرسازی، یادگیری ماشینی و امنیت امکانات نسل بعدی گوشی‌های پرچمدار را بیشتر می‌کند. البته بهتر است به‌جای این‌که به فکر تحولی یک‌شبه باشیم، به تغییرات مهمی فکر کنیم که در طول زمان رقم خواهد خورد.

بدیهی است که تمامی ادعاهای کوآلکام درباره اسنپدراگون ۸۸۸ باید آزمایش شود، ولی ظاهرا سال بعد سال خوبی برای گیمرها خواهد بود. این تراشه روی کاغذ ۳۵ درصد توان گرافیکی بالاتری دارد و می‌تواند به تولید بازی‌های جذاب‌تر کمک کند. افزایش توان CPU نسبت به سایر بخش‌ها کمتر بوده و بخش عمده سرعت کلاک آن ثابت مانده است، منتها هسته بزرگ کورتکس X1 می‌تواند پیروزی بزرگی برای اجرای عملیات‌های تک‌هسته‌ای توسط اسنپدراگون ۸۸۸ باشد.

برندهای بزرگ دنیای موبایل نظیر سامسونگ، گوگل، شیائومی، وان پلاس و سایرین به‌زودی از جدیدترین چیپست کوآلکام بر روی محصولات خود استفاده می‌کنند. اولین محصولی که با اسنپدراگون ۸۸۸ به بازار می‌آید احتمالا موبایلی از شیائومی است، اما دیری نخواهد پایید که سایر شرکت‌ها نیز وارد بازی نسل بعدی می‌شوند و پرچمداران خود را به دست کاربران می‌رسانند.

نظر شما درباره پیشرفت‌های اسنپدراگون ۸۸۸ چیست؟ فکر می‌کنید کوآلکام با این تراشه می‌تواند دستاوردهای بیشتری در بازار موبایل و تبلت داشته باشد؟