همه‌چیز درباره کوالکام اسنپدراگون ۸ نسل ۳؛ اژدهای چهار نانومتری

شرکت کوالکام، یکی از پیشگامان عرصه‌ی تراشه‌های کم‌مصرف، در ۲۳ اکتبر سال ۲۰۲۳ از تراشه‌ی اسنپدراگون ۸ نسل ۳ پرده‌برداری کرد. این تراشه‌ی قدرتمند که یک شاهکار مهندسی برای کوالکام محسوب می‌شود، با قابلیت‌های شگفت‌انگیز خود در زمینه‌ی هوش مصنوعی و بازی‌های ویدیویی، تعریف جدیدی از تجربه‌ی استفاده از گوشی‌های هوشمند ارائه کرده است.

کوالکام درباره‌ی اسنپدراگون ۸ نسل ۳ و تجربه‌های جدید هوش مصنوعی این تراشه برای گوشی‌های هوشمند، به‌طور مفصل صحبت کرده است. اما هوش مصنوعی تنها بخشی از داستان را در برمی‌گیرد، زیرا این تراشه بهبودهای متعددی، از ویژگی‌های جدید گرافیکی گرفته تا افزایش عملکرد پردازشی، به همراه دارد.

اولین گوشی‌های هوشمندی که از اسنپدراگون ۸ نسل ۳ بهره بردند، شیائومی ۱۴ و شیائومی ۱۴ پرو بودند و به‌دنبال آن‌ها، گوشی‌های اندرویدی پرچم‌دار دیگر ازجمله سری گلکسی S24 سامسونگ، وان‌پلاس ۱۲، سری آنر مجیک ۶ و ریلمی GT5 Pro هم به این تراشه مجهز شدند.

اسنپدراگون ۸ نسل ۳ همانند نسل قبل بر پایه‌ی فناوری تولید ۴ نانومتری شرکت TSMC ساخته شده است. فناوری ۴ نانومتری بهینه‌ی TSMC (با نام N4P) به کوالکام امکان داده تا در مساحتی کوچک‌تر، تعداد بیشتری ترانزیستور قرار دهد. این افزایش چگالی ترانزیستور، به عملکرد بهتر تراشه منجر شده است.

همچنین در کنار افزایش سرعت، کوالکام ادعا می‌کند که بازدهی ساخت تراشه‌های نسل سوم نسبت به نسل قبلی تا ۲۰ درصد بیشتر افزایش یافته، زیرا برخی از نقاط ضعف مرتبط با فرآیند ساخت را کاهش داده است.

پیش از آن که جزئیات این تراشه را به تفصیل بررسی کنیم، در جدول زیر نگاهی کلی به ویژگی‌های آن می‌اندازیم. سپس در هر بخش به بررسی اجزا و مقایسه‌ی آن با نسل‌های قبل می‌پردازیم.

تراشه‌ی اسنپدراگون ۸ نسل ۳ از یک معماری پیچیده و چند‌لایه بهره می‌برد که شامل چند بخش اصلی است: پردازنده‌ی مرکزی (CPU)، پردازنده‌ی گرافیکی (GPU) و بخش‌های مربوط به هوش مصنوعی، حافظه و اتصالات شبکه.

پیکربندی هسته‌های اسنپدراگون ۸ نسل ۳ برای افزایش کارایی در عین کاهش مصرف انرژی طراحی شده‌اند. یکی از اصول کلیدی در طراحی این تراشه، مدیریت هوشمند منابع است. به‌عنوان مثال، بخش‌های مختلف این تراشه تنها زمانی فعال می‌شوند که نیاز به آن‌ها وجود داشته باشد. این کار با استفاده از تکنیک‌هایی مانند مدیریت مصرف انرژی دینامیک و توزیع بار پردازشی بین هسته‌های مختلف انجام می‌شود.

پردازنده‌ی مرکزی این تراشه بر پایه‌ی معماری کرایو (Kryo) طراحی شده و شامل چندین هسته‌ی پردازشی با پیکربندی متفاوت است. این معماری، از یک هسته‌ی Cortex-X4 قدرتمند با فرکانس بالا بهره می‌برد که وظیفه‌ی پردازش‌های سنگین و تک‌هسته‌ای را برعهده دارد. این هسته می‌تواند به‌خوبی از پس اجرای بارهای پردازشی سنگین مانند بازی‌های گرافیکی و اپلیکیشن‌های حرفه‌ای برآید.

علاوه‌بر هسته‌ی قدرتمند Cortex-X4، پنج هسته‌ی Cortex-A720 نیز در این تراشه به کار گرفته شده‌اند. برخی از این هسته‌ها از فرکانس ۳٫۲ گیگاهرتز و برخی دیگر از فرکانس ۳ گیگاهرتز بهره می‌برند. این هسته‌ها به‌طور خاص برای اجرای پردازش‌های چند‌هسته‌ای بهینه شده‌اند و به تعادل بین قدرت پردازش و مصرف انرژی کمک می‌کنند.

در نهایت، دو هسته‌ی Cortex-A520 با فرکانس ۲٫۳ گیگاهرتز نیز در این تراشه وجود دارد که برای وظایف سبک‌تر و بهره‌وری انرژی طراحی شده‌اند. این هسته‌ها در مصرف انرژی بسیار بهینه هستند و در وظایف روزمره، مانند وب‌گردی و استفاده از اپلیکیشن‌های سبک، به کار گرفته می‌شوند.

در مقام مقایسه، اسنپدراگون ۸ نسل دوم نیز از معماری کرایو با یک هسته‌ی Cortex-X3، چهار هسته‌ی Cortex-A715 و سه هسته‌ی Cortex-A510 بهره می‌برد. تفاوت در تعداد و نوع هسته‌ها نشان می‌دهد که نسل ۳ برای بهبود کارایی در وظایف چندگانه و تک‌هسته‌ای بهینه‌‌تر شده است، چراکه هسته‌های Cortex-A720 در سومین نسل به طور خاص برای بهبود عملکرد و کاهش مصرف انرژی طراحی شده‌اند.

مبین احمدی

نگاهی عمیق به Snapdragon 8 Gen 2 کوالکام؛ پیشرفته‌ترین تراشه دنیای اندروید

مطالعه '10

با اینکه اسنپدراگون ۸ نسل ۳ همچنان از همان فرایند ساخت ۴ نانومتری نسل ۱ استفاده می‌کند، رسیدن به بهبود عملکرد پردازشی ۳۰ درصدی، رقمی چشمگیر به‌شمار می‌رود؛ به‌ویژه اگر بدانیم نسل دوم اسنپدراگون ۸ تنها حدود ۱۵ درصد سریع‌تر از نسل اول بود.

در مورد حافظه‌ی تراشه، اسنپدراگون ۸ نسل ۳ از ماژول‌های پرسرعت LPDDR5X پشتیبانی می‌کند. این نوع حافظه در حال حاضر یکی از سریع‌ترین و بهینه‌ترین انواع حافظه‌های موجود برای دستگاه‌های موبایلی است. حافظه‌ی LPDDR5X به‌گونه‌ای طراحی شده است که قادر به ارائه‌ی نرخ انتقال داده‌های فوق‌العاده بالا باشد، طوری که سرعت آن می‌تواند تا ۸۵۰۰ مگابایت‌برثانیه افزایش یابد.

پردازنده‌ی گرافیکی (GPU) در اسنپدراگون ۸ نسل ۳ به عنوان یکی بخش‎‌های پیشگام در بهینه‌سازی به‌شمار می‌رود و بر قدرت و عملکرد دستگاه‌های پرچمدار اندرویدی تأثیر مستقیمی دارد. در این نسل، کوالکام با تقویت سامانه‌های پشتیبان Adreno (مانند گذرگاه‌های داده)، موفق شده است عملکرد گرافیکی را به میزان چشم‌گیری افزایش دهد. پیش از بررسی ادعاهای کوالکام، با نگاهی مختصر به جدول ویژگی‌های این تراشه، افزایش ۳۰ درصدی در قدرت پردازش گرافیکی این تراشه (با ۴۴۳۵٫۲ گیگافلاپس) نسبت به نسل دوم را شاهد هستیم.

این پردازنده‌ی گرافیکی به‌طور خاص برای بازی‌های سنگین، پردازش‌های واقعیت افزوده (AR) و واقعیت مجازی (VR) و همچنین پشتیبانی از تکنولوژی‌های پیشرفته‌ی گرافیکی بهینه شده است. علاوه‌براین، با مجموعه‌ی Snapdragon Elite Gaming، گیمرها سال‌ها قدردان قابلیت‌های اسنپدراگون ۸ نسل ۳ خواهند بود، زیرا این تراشه می‌تواند تجربه‌های بازی «فراتر از کنسول» را با پشتیبانی از ۲۴۰ فریم‌برثانیه در نمایشگرهای ۲۴۰ هرتز ارائه دهد؛ چنین عملکردی تاکنون در هیچ گوشی هوشمندی دیده نشده بود.

با اینکه ساختار پردازنده‌ی گرافیکی Adreno در نسل دوم اسنپدراگون ۸، دست کمی از نسل سوم ندارد، استفاده از فناوری‌های نوین و افزایش پهنای باند ارتباطی بین GPU و دیگر بخش‌های تراشه، نسل سوم را در قدرت پردازش متمایز می‌کند و عملکرد گرافیکی را بهبود می‌بخشد. پردازنده‌ی گرافیکی نسل سوم براساس گزارش‌ها، تا ۳۰ درصد کاهش مصرف انرژی در پشتیبانی از فریم‌های بالا نشان می‌دهد.

یکی از مهم‌ترین عوامل قدرت پردازنده‌ی گرافیکی در اسنپدراگون ۸ نسل ۳، بهینه‌سازی‌های اعمال شده در معماری Adreno است. با افزایش پهنای باند حافظه و بهبود مدیریت توان، پردازنده‌ی Adreno در این تراشه می‌تواند تا ۲۵ درصد مصرف انرژی کمتر و تا ۲۵ درصد قدرت پردازش بیشتری در حالت کلی نسبت به نسل قبلی ارائه دهد.

کوالکام در اسنپدراگون ۸ نسل ۳ توجه ویژه‌ای به هوش مصنوعی مولد (Generative AI) داشته و به‌طور گسترده‌ای در مورد تاثیر این فناوری بر محاسبات موبایلی و تجربه‌ی کاربری صحبت کرده است. این تراشه می‌تواند برای انجام طیف گسترده‌ای از وظایف هوش مصنوعی مانند بهبود تصاویر، ایجاد پس‌زمینه‌ها و حتی حذف اشیاء از ویدئو به صورت بلادرنگ استفاده شود.

سال گذشته تمرکز بیشتر اسنپدراگون ۸ نسل ۲، بر Sensing Hub و شخصی‌سازی مبتنی بر دستگاه بود. «Sensing Hub» یک واحد پردازشی اختصاصی و کم‌مصرف است که به دستگاه اجازه می‌دهد بدون نیاز به پردازنده‌ی اصلی، داده‌های سنسورهایی مانند شتاب‌سنج و میکروفن را به‌طور مداوم در پس‌زمینه پردازش کند. اما امسال کوالکام به اجرای مدل‌های زبانی بزرگ (LLM)، مدل‌های ترکیبی زبان و تصویر (LVM) و سیستم‌های تشخیص گفتار خودکار (ASR) مبتنی بر شبکه‌ عصبی ترنسفورمر می‌اندیشد. به منظور فراهم کردن فضای کافی در بارگذاری و پردازش این مدل‌ها، کوالکام میزان حافظه‌ی فراهم شده در واحد پردازش عصبی Hexagon را تا ۳۰ درصد افزایش داده است.

کوالکام علاوه‌بر اندازه‌ی حافظه، موتور هوش مصنوعی خود را با ارتقای پردازنده‌ی عصبی Hexagon به‌روزرسانی کرده که منجر به دو برابر شدن رشد عملکرد و افزایش ۴۰ درصدی عملکردبروات شده است. این ارتقاء به مدل‌های هوش مصنوعی امکان اجرای سریع‌تر و بهینه‌تر را می‌دهد. این تراشه اکنون می‌تواند مدل‌های زبانی بزرگ تا ۱۰ میلیارد پارامتر را به‌صورت محلی روی دستگاه اجرا و در هر ثانیه ۲۰ توکن را پردازش کند. بدین‌ترتیب، نیاز به استفاده از پردازش ابری برای هوش مصنوعی مولد در بسیاری از سناریوها از بین می‌رود.

به‌علاوه، این پیشرفت‌ها نشان می‌دهد که کوالکام چگونه با افزایش قدرت پردازشی و کاهش وابستگی به پردازش ابری، به‌ویژه در زمینه‌های هوش مصنوعی و تولید محتوای پیشرفته‌ی بلادرنگ، تجربه‌ی کاربری در دستگاه‌های موبایل را متحول کرده است؛ تا جایی‌که کریس پاتریک، معاون ارشد و مدیر کل بخش گوشی‌های موبایل در کوالکام، اظهار داشت:

اسنپدراگون ۸ نسل ۳ هوش مصنوعی با عملکرد بالا را در سراسر سیستم تزریق می‌کند تا عملکردی در سطح پریمیوم و تجربه‌های فوق‌العاده را به مصرف‌کنندگان ارائه دهد. این پلتفرم عصر جدیدی از هوش مصنوعی مولد را آغاز می‌کند که به کاربران امکان تولید محتوای منحصربه‌فرد، کمک به بهره‌وری و موارد استفاده نوآورانه دیگر را می‌دهد.

- کریس پاتریک، معاون ارشد کوالکام

بهبود قابل‌توجه دیگر در زمینه‌ی هوش مصنوعی، افزایش چشمگیر تعداد عملیات‌های قابل انجام بر روی تراشه است که به رقم باورنکردنی ۱۵ تریلیون عملیات‌برثانیه، در برابر ۹ تاپس نسل دوم می‌رسد.

به‌علاوه، کوالکام که پیش‌تر توانایی نسل دوم تراشه‌ی اسنپدراگون ۸ را در اجرای مدل‌های پیشرفته‌ی هوش مصنوعی مانند Stable Diffusion نشان داده بود، در تراشه‌ی جدید با افزایش حیرت‌انگیز ۹۸ درصدی سرعت در بارگذاری این مدل، به استقبال نیازهای رو به رشد بازار شتافت.

در حال حاضر، عملکرد دوربین همچنان یکی از ویژگی‌های اصلی گوشی‌های هوشمند پریمیوم است و در این زمینه نیز هوش مصنوعی نقش پررنگی را ایفا می‌کند. تکنولوژی ضبط هوشمند (Intelligent Capture) کوالکام با استفاده از هوش مصنوعی تراشه‌ی اسنپدراگون ۸ نسل ۳ این امکان را به کاربران می‌دهد که تنها با صدای خود، از گوشی برای ثبت و ویرایش عکس‌ها و ویدیوها استفاده کنند.

به کمک این ویژگی، تراشه می‌تواند به‌طور آنی و در حین ثبت عکس، عناصر مختلف تصویر را تا عمق ۱۲ لایه بهینه کند تا جزئیات بیشتر، رنگ‌های زنده‌تر و تصاویر واقعی‌تر به دست آیند. این ویژگی در دوربین‌های پشتی و سلفی دردسترس است.

اسنپدراگون ۸ نسل ۳ همچنین ویژگی Video Object Eraser (از شرکت ArcSoft) را ارائه می‌دهد که به کاربران اجازه می‌دهد به‌راحتی اجسام یا افراد ناخواسته را از ویدیوها در عرض چند ثانیه حذف کنند. این ویژگی برای تولیدکنندگان محتوا بسیار عالی است، اما احتمالاً در آینده نیاز به بحث‌ها و اخبار بیشتری درباره‌ی جوانب امنیتی و حفظ حریم خصوصی این ویژگی خواهیم داشت. اگرچه قابلیت حذف فوری افراد یا اشیاء از ویدیوها برای استفاده‌ی روزمره جذاب به نظر می‌رسد، ممکن است در دستان کاربران مخرب مشکلاتی ایجاد کند.

اسنپدراگون ۸ نسل ۳ همچنین توانایی پشتیبانی از دو دوربین همیشه فعال در جلو و عقب را دارد که امکان اسکن راحت کد QR، آنلاک گوشی با تشخیص چهره و موارد دیگر را فراهم می‌کند. ویژگی Zoom Anyplace که توسط سامسونگ توسعه یافته، به‌لطف قدرت پردازشی تراشه‌ی کوالکام، می‌تواند با حفظ وضوح 4K، روی هر ناحیه‌ی ویدیوی درحال ضبط زوم کند و همچنین با ردیابی سوژه به‌طور لحظه‌ای و هنگام حرکت در صحنه، آن را تحت فوکوس نگه‌ دارد.

همچنین قابلیت دید در شب که برای تصاویر در محیط‌های کم‌نور در نظر گرفته شده است، اکنون با کمک هوش مصنوعی به ویدیوها اضافه شده تا تصاویر ویدیویی در نور کم با وضوح و شفافیت بیشتری ثبت شوند.

در بخش صوتی، تراشه‌ی اسنپدراگون ۸ نسل ۳ از پخش موسیقی بدون اتلاف با فرمت ۲۴ بیت و ۹۶ کیلوهرتز از طریق بلوتوث پشتیبانی می‌کند. برای دوستداران موسیقی، این تراشه می‌تواند تجربه‌ی صوتی با کیفیتی را بدون نگرانی از کاهش کیفیت صدا، تضمین کند. همچنین این تراشه به کمک ویژگی Snapdragon Seamless، امکان جابه‌جایی منبع صدا بین دستگاه‌های مختلف را بدون اینکه قطع صدا یا افت کیفیتی رخ دهد، ممکن می‌کند.

در بخش ارتباطات، مودم X75 که در اوایل سال ۲۰۲۴ معرفی شد، از هوش مصنوعی برای مدیریت بهتر امواج 5G استفاده می‌کند. به این ترتیب، حتی در محیط‌هایی که پوشش 5G ضعیف‌تر است، ارتباطات پایدارتر و با کیفیت‌تر خواهند بود.

برای مقایسه‌ی همه‌منظوره‌ی این تراشه، اعداد مربوط به بنچ‌مارک‌های چندین گوشی هوشمند را که از این تراشه یا نسل‌های قبلی آن استفاده می‌کنند، در جدول زیر بررسی می‌کنیم:

برای بررسی عادلانه‌ی تراشه‌ی نسل سوم اسنپدراگون ۸، اعداد بنچ‌مارک را برای دو گوشی مختلف در جدول لیست کرده‌ایم. همانطور که مشاهده می‌شود، اعداد محاسبه شده در یک محدوده‌ی مشخص به ازای این تراشه گزارش شده‌اند. چنین گزارشی، تاییدی بر عملکرد ثابت این تراشه در گوشی‌های متفاوت است.

با توجه به اعداد جدول، افزایش قدرت گرافیکی در تراشه‌ی نسل سوم رقمی چشم‌گیر است. همانطور که پیشتر گفته شد، کوالکام تلاش زیادی را در راستای بهبود قدرت گرافیکی این تراشه انجام داد. این اعداد، بهبود قابل قبولی را نیز در مورد نرخ مصرف انرژی بر اساس معیار زومیت به نمایش می‌گذارند.

البته توجه کنید که این جدول برای مقایسه‌ی اعداد بنچ‌مارک این تراشه با نسل‌های قدیمی فراهم شده است. گزارش‌ها نشان می‌دهد که رقبای اسنپدراگون ۸ نسل ۳، وضعیت بهینه‌تری در مصرف انرژی به نمایش می‌گذارند.

هوشیار ذوالفقارنسب

نبرد تراشه‌‌ای گوشی‌های پرچم‌دار ۲۰۲۴؛ برنده کدام است؟

مطالعه '18

سری اسنپدراگون ۸ کوالکام توانسته است به‌عنوان استاندارد طلایی برای عملکرد پردازشی اندروید شناخته شود و از پشتیبانی و بهینه‌سازی گسترده توسط اپلیکیشن‌ها و بازی‌های شخص ثالث بهره ببرد. با این حال، ناگفته نماند که رقبایی مانند مدیاتک، سامسونگ و گوگل به سرعت در حال کاهش فاصله‌ی عملکرد خود هستند و در برخی موارد از جمله قدرت گرافیکی، حتی پیشی گرفته‌اند؛ ازجمله‌ تراشه‌ی نوآورانه‌ی دیمنسیتی ۹۳۰۰.

با این حال، اسنپدراگون ۸ نسل ۳ تضمینی است که کوالکام بر تعهد خود به پیشبرد مرزهای دست‌یافتنی در دنیای تراشه‌ی گوشی‌های هوشمند، ادامه می‌دهد. ویژگی‌ها و مزایای اسنپدراگون ۸ نسل ۳ به طور کلی نشان‌دهنده‌ی جهشی بزرگ در فناوری گوشی‌های هوشمند به‌شمار می‌روند. این تراشه با هدف بازتعریف نحوه‌ی تعامل کاربران با دستگاه‌های موبایل عرضه شد و آینده‌ای روشن‌تر و هیجان‌انگیزتری را در بازار گوشی‌های هوشمند پیش‌بینی می‌کند.