اسنپدراگون ۸ الیت؛ نخبه‌ جامعه‌ تراشه‌های موبایل

پس از مدت‌ها گمانه‌زنی، شرکت کوالکام از پردازنده‌ی نسل جدید خود برای گوشی‌های هوشمند با نام اسنپدراگون ۸ الیت (Snapdragon 8 Elite) رونمایی کرد. البته فقط نام پردازنده نیست که نسبت‌به مدل قبلی، یعنی اسنپدراگون ۸ نسل ۳، تغییر کرده است؛ بلکه بازگشت موردانتظار به توسعه‌ی هسته‌های سفارشی پردازنده، بهبود چشمگیر در عملکرد گرافیکی و اضافه شدن قابلیت‌های جدید برای هوش مصنوعی و تصویربرداری نیز از دیگر ویژگی‌های بارز نسل جدید هستند.

امیر عبدالملکی

اسنپدراگون ۸ الیت رونمایی شد؛ دگردیسی به‌سبک کوالکام با قدرتمندترین تراشه دنیای موبایل

مطالعه '4

اگر به دهه‌ی ۹۰ میلادی بازگردیم، اینتل نیز همین مسیری را با تغییر نام معماری ۵۸۶ به پنتیوم، دنبال و زمینه را برای ادامه‌ی طراحی‌های اختصاصی خود فراهم کرد. هرچند موقعیت اینتلِ دهه‌ی ۹۰ به عنوان طراح اصلی و معمار x86، با کوالکام که هنوز وابستگی زیادی به آرم دارد، زیاد قابل قیاس نیست؛ اما از نظر بسیاری از علاقه‌مندان این حوزه‌ی از تکنولوژی از جمله من، تغییر نام تراشه همراه با شروع به توسعه‌ی معماری اختصاصی، می‌تواند آغاز فصلی جدید در شرکت کوالکام باشد.

در رویداد Snapdragon Summit سال گذشته، کریستیانو آمون، مدیرعامل کوالکام، اعلام کرد که این شرکت قصد دارد در تراشه‌های گوشی‌های هوشمند خود از معماری اختصاصی اورایِن (Oryon) استفاده کند. این معماری پیش‌تر در لپ‌تاپ‌ها و تراشه‌ی اسنپدراگون X الیت به کار رفته بود.

اوایل آبان ۱۴۰۳ و دو روز پس از رونمایی اسنپدراگون ۸ الیت، شرکت آرم رسماً اعلام کرد که تمامی قراردادهای توسعه و طراحی هسته‌ها براساس معماری آرم را منحل کرده است و به کوالکام فرصتی ۶۰ روزه داد تا مسائل مربوط را حل‌وفصل کند. از عواقب تصمیم آرم این خواهد بود که دیگر هسته‌هایی مبتنی‌بر معماری دستورالعمل‌های ARMv9 را در تراشه‌های کوالکام نخواهیم دید.

پیش از شروع به بررسی این تراشه، نگاهی گذرا به ویژگی‌های تراشه‌ی جدید کوالکام و مقایسه‌ی آن با نسل قبلی می‌اندازیم.

تراشه اسنپدراگون ۸ الیت با فرایند ۳ نانومتری N3E تولید می‌شود؛ همان فرایندی که در سری تراشه‌ی A18 اپل و دیمنسیتی ۹۴۰۰ مدیاتک نیز استفاده شده است. فرایندهای N3 در TSMC به‌طور پیوسته ظرفیت تولید بیشتری را به خود اختصاص داده‌اند و درآمد و سود این شرکت را فراتر از حد انتظار افزایش داده‌اند.

به نظر می‌رسد که کوالکام تمرکز خود را بر افزایش عملکرد قرار داده است، حتی اگر این کار با افزایش هزینه‌ها همراه باشد. بااین‌حال، آنچه بیشتر کاربران امیدوارند ببینند، بهبود پایداری عملکرد و کاهش دما است که احتمالاً با این معماری جدید محقق خواهد شد.

معماری Oryon امسال یکی از مهم‌ترین تیترهای خبری در دنیای فناوری بود. اسنپدراگون ۸ الیت بازگشت کوالکام به توسعه‌ی پردازنده‌های سفارشی خود را نشان می‌دهد. سال‌ها بود که کوالکام از پردازنده‌های X925، A725 و A520 سری Cortex شرکت آرم استفاده می‌کرد، اما اکنون با طراحی کاملاً سفارشی بر پایه‌ی همان معماری، اوریون را توسعه داده است. اگرچه این فرایند با هزینه‌های توسعه‌ی بیشتری همراه است، طراحی سفارشی به کوالکام امکان می‌دهد بخش‌های داخلی را مطابق با نیازهای خاص خود تنظیم کند.

تیم زومیت

همه چیز درباره هسته‌های Oryon؛ ابزار کوالکام برای رقابت با اپل سیلیکون

مطالعه '4

بازماندن کوالکام از معماری جدید ARMv9 به دعوای حقوقی با آرم برمی‌گردد. گفته می‌شود کوالکام همچنان مجوز استفاده از ISA‌های Armv8.x و میکرومعماری‌های ARMv9 را دارد، اما هنوز برای توسعه براساس معماری ARMv9 مجوزی دریافت نکرده است. به‌علاوه کوالکام تأکید دارد که هسته‌های پردازنده اسنپدراگون ۸ الیت نسخه‌ی ساده‌تری از هسته‌های فینیکس در سری لپ‌تاپ‌های اسنپدراگون X نیستند، بلکه کاملاً از پایه برای کاربردهای موبایلی طراحی شده‌اند. این شرایط باعث فشار بیشتر بر تیم طراحی کوالکام می‌شود.

تراشه‌ی اسنپدراگون ۸ الیت با بهره‌گیری از هسته‌های پرایم (Prime) و پرفورمنس (Performance)، تلاش دارد تا عملکرد تک‌هسته‌ای برتری از اپل ارائه دهد. در این طراحی جدید، ساختار هسته‌ها نسبت به نسل‌های گذشته ساده‌تر شده و طراحی دو لایه با دو هسته پرایم و شش هسته پرفورمنس به کار گرفته شده است. این طراحی شباهت زیادی به رویکرد اپل دارد که از هسته‌های کوچک برای وظایف پس‌زمینه استفاده نمی‌کند. از طرف دیگر کوالکام با بالا بردن فرکانس و حذف هسته‌های کم‌مصرف، نیم‌نگاهی به پیکربندی اخیر دیمنسیتی داشته است.

با اینکه سرعت کلاک بالا تنها یک جنبه از عملکرد پردازنده است، کوالکام هنوز جزئیات دقیق داخلی هسته‌های اوراین را منتشر نکرده است تا مقایسه‌ی کاملی با پردازنده‌های اپل یا آرم انجام شود؛ اما می‌دانیم که هسته‌های پرایم و پرفورمنس از معماری یکسانی استفاده می‌کنند و برای وظایف تک‌ترد و چندتردی بهینه شده‌اند.

ترکیب و مقدار حافظه‌ها نیز در این تراشه از تغییرات عقب نمانده‌اند. کوالکام حافظه‌ی کش L2 را برای هر کلاستر به ۱۲ مگابایت افزایش داده است که دو برابر نسل قبلی است. علاوه‌براین، حافظه کش L1 نیز برای هر هسته پرایم به ۱۹۲ کیلوبایت و برای هر هسته‌ی پرفورمنس به ۱۲۸ کیلوبایت ارتقا یافته است. این افزایش حافظه‌ی کش، قیمت بالای پردازنده اسنپدراگون ۸ الیت را توجیه می‌کند.

برای بهبود عملکرد، کوالکام یک واحد پیش‌واکشی داده جدید (Data Prefetcher) و فناوری «بیدار باش فوری» (Instant Wake) را معرفی کرده است. این دو ویژگی به هسته‌ها کمک می‌کنند تا پس از خروج از حالت کم‌مصرف، بلافاصله آماده به کار شوند. همچنین، این واحد پیش‌واکشی جدید با پیش‌بینی الگوهای دسترسی به داده‌ها از رم، عملکرد پردازنده را بهینه می‌کند و زمان تأخیر اجرای وظایف را کاهش می‌دهد.

در تراشه‌ی جدید تیم اژدها تنها بهبود عملکرد در توان پردازشی مشاهده نمی‌شود، بلکه شرکت کوالکام پردازنده گرافیکی آدرنو (Adreno) را نیز با تغییرات چشمگیری به‌روزرسانی کرده است. این شرکت این‌بار برخلاف روال پیشین، نام دقیق پردازنده‌ی گرافیکی خود را اعلام نکرد، اما به نظر می‌رسد که با معماری جدیدی روبرو هستیم که احتمالاً بخشی از سری آدرنو 8XX خواهد بود.

این معماری از ساختار جدیدی به نام «اسلایس» (GPU Slice) بهره می‌برد که واحدهای پردازشی و بلوک‌های عملکردی را به قطعات جداگانه تقسیم می‌کند. این رویکرد موجب تخصیص بهتر منابع، ایجاد تعادل بهینه بین بارهای پردازشی و کاهش مصرف انرژی می‌شود؛ زیرا بخش‌هایی از GPU را می‌توان فقط در مواقع نیاز فعال کرد. این ویژگی به‌ویژه برای مقیاس‌پذیری در دستگاه‌های رده‌ی متوسط و لپ‌تاپ‌ها بسیار کارآمد خواهد بود.

معماری جدی همچنین امکان دستیابی به فرکانس‌های بالاتر را، تا ۱٫۱ گیگاهرتز برای هر اسلایس، را فراهم می‌کند. برای مقایسه، پردازنده گرافیکی آدرنو ۷۵۰ با فرکانس ۹۰۳ مگاهرتز (یا ۱٫۰ گیگاهرتز در برخی مدل‌ها مانند Galaxy) کار می‌کرد.

میلاد میرکانی

هرآنچه باید درباره رهگیری پرتو، جهش گرافیکی بزرگ بعدی بدانید

مطالعه '8

ویژگی دیگر این GPU جدید، دسترسی به ۱۲ مگابایت حافظه‌ی اختصاصی است که به هر یک از اسلایس‌ها متصل است. این حافظه نقشی همچون کش دارد و سبب کاهش نیاز به دسترسی به حافظه رم می‌شود. این کاهش نیاز تا ۴۰ درصد از پهنای باند حافظه را آزاد کرده و به بهبود عملکرد رهگیری پرتو به میزان ۳۵ درصد کمک می‌کند.

کوالکام نیم‌نگاهی نیز به موتورهای بازی داشته و بهبودهایی را نیز به طور اختصاصی در این زمینه اعمال کرده است. به عنوان مثال، پشتیبانی از Nanite در موتور Unreal Engine 5 موجب افزایش چشمگیر جزئیات هندسی می‌شود. با کمک GPU جدید آدرنو در اسنپدراگون ۸ الیت، این فناوری اکنون از دسکتاپ به گوشی‌های هوشمند منتقل شده است و تجربه گرافیکی جدیدی را به کاربران ارائه می‌دهد.

فناوری Nanite که سیستم هندسه‌ی مجازی Unreal Engine 5 است، با استفاده از فرمت‌های خاص مش (Mesh) و فناوری رندرینگ، جزئیات هندسی پیکسلی دقیقی را برای تعداد زیادی از اشیاء فراهم می‌کند. این سیستم از فرمت داده‌ی بسیار فشرده‌ای استفاده می‌کند که امکان استریم جزئیات را در سطوح مختلف فراهم می‌کند و کیفیت نمایش به مراتب بالاتری را بدون افت جزئیات ارائه می‌دهد.

همچنین، موتور Chaos Physics در Unreal تا ۶۰ درصد سریع‌تر روی این پردازنده‌ی جدید اجرا می‌شود. اپیک گیمز، به عنوان شریک کوالکام، تلاش کرده است تا فناوری Lumen که نورپردازی و بازتاب‌های جهانی را شامل می‌شود، از Unreal Engine 5.2 به دستگاه‌های موبایل بیاورد.

در چند سال اخیر، هیچ خبری درباره‌ی معرفی یک تراشه‌ی جدید بدون اشاره به قابلیت‌های هوش مصنوعی منتشر نشده است. واحد پردازش عصبی (NPU) تراشه‌ی اسنپدراگون ۸ الیت نیز دستخوش تغییرات چشمگیری شده است. این تراشه اکنون توانایی پردازش ورودی‌هایی تا ۷۰ توکن‌برثانیه را در برخی مدل‌های بزرگ زبانی دارد. علاوه‌براین، از مدل چندوجهی Gemini Nano نیز پشتیبانی می‌کند که امکان پردازش همزمان متن، تصویر و صدا را فراهم می‌سازد.

در این تراشه، پردازشگرهای عددی (Scalar) و بُرداری (Vector) بهبود یافته‌اند و به‌ترتیب به ۸ و ۶ رسیده‌اند. این تغییرات، همراه با حافظه‌ی سریع‌تر، منجر به افزایش سرعت تا ۴۵ درصد در پردازش‌های مختلف شده است. همچنین، کارایی هوش مصنوعی در هر وات نیز تا ۴۵ درصد بهبود یافته است که بسته به نوع کار متفاوت است.

قابلیت Sensing Hub نیز با بهبودهایی همراه شده و حالا عملکردهای همیشه فعال خود، مانند دستیارهای صوتی دیجیتال را با صرفه‌جویی بیشتر در مصرف انرژی اجرا می‌کند. در این مرکز، دو ISP همیشه فعال، دو میکرو-NPU، یک DSP و یک حافظه‌ی اختصاصی وجود دارد که ۳۴ درصد بزرگ‌تر شده و کارایی هوش مصنوعی آن ۶۰ درصد بهبود یافته است.

پردازنده‌ی اسنپدراگون ۸ الیت به‌عنوان یکی از قدرتمندترین تراشه‌های موجود برای گوشی‌های هوشمند، بدون داشتن قابلیت‌های شبکه‌سازی پیشرفته نمی‌توانست به‌عنوان یک پردازنده‌ی کامل شناخته شود. این پردازنده به مودم پیشرفته اسنپدراگون X80 که در اوایل سال جاری توسط کوالکام معرفی شد، مجهز شده است.

این مودم با استفاده از تجمیع شش باند حامل (6CA) و شش آنتن گیرنده (6Rx) قادر است سرعت دانلود فوق‌العاده سریع 5G تا ۱۰ و سرعت آپلود تا ۳٫۵ گیگابیت‌بر‌ثانیه را فراهم کند. این در حالی است که در نسل قبلی (اسنپدراگون X75)، حداکثر امکان تجمیع پنج بلوک فرکانسی وجود داشت. تجمیع مودم‌های امواج میلی‌متری (mmWave) و فرکانس‌های زیر ۶ گیگاهرتز نیز از دیگر قابلیت‌های مودم اسنپدراگون X80 است.

از ویژگی‌های برجسته‌ی این مودم، پشتیبانی از فناوری NB-NTN است که ارتباطات ماهواره‌ای را به‌طور یکپارچه در مودم ادغام می‌کند. این فناوری امکان برقراری ارتباطات ماهواره‌ای باریک‌باند را فراهم می‌کند، به‌ویژه برای خدمات اورژانسی و پیام‌رسانی حیاتی است نیاز به مودم ماهواره‌ای جداگانه را از بین می‌برد و باعث صرفه‌جویی در فضای گوشی و کاهش هزینه‌ها می‌شود.

اسنپدراگون ۸ الیت از تراشه‌های Wi-Fi جدید کوالکام به نام FastConnect 7900 نیز پشتیبانی می‌کند. این تراشه‌ها که به‌عنوان بخشی از سیستم روی تراشه معرفی می‌شوند، درواقع راه‌حلی مستقل هستند و حتی در تراشه‌های قدیمی نیز وجود داشته‌‌اند و از Wi-Fi 7، بلوتوث ۶٫۰ و برای اولین بار UWB (ارتباط باند فوق‌العاده وسیع) پشتیبانی می‌کند. همچنین کاهش ۴۰ درصدی مصرف انرژی به‌عنوان یکی از بهبودهای مهم این مجموعه محسوب می‌شود.

از دیگر ویژگی‌های اسنپدراگون ۸ الیت می‌توان به قابلیت‌های صوتی پیشرفته‌ی کوالکام اشاره کرد که شامل فناوری‌های aptX Adaptive و XPAN است. این ویژگی‌ها تجربه‌ی صوتی بهتری را برای کاربران به ارمغان می‌آورند و مصرف انرژی کمتری دارند.

در نهایت، ترکیب قابلیت‌های شبکه‌سازی، پردازنده‌ی هوش مصنوعی و امکانات چندرسانه‌ای پیشرفته، اسنپدراگون ۸ الیت را به یک انتخاب مناسب برای گوشی‌های هوشمند نسل بعدی تبدیل می‌کند که نیازهای ارتباطی و محاسباتی مدرن را به بهترین شکل ممکن برآورده می‌سازد.

پیش از بررسی اعداد ارائه شده توسط کوالکام، خوب است نگاهی به جدول زیر داشته باشیم:

کوالکام در اعلامیه‌ی رونمایی از اسنپدراگون ۸ الیت به‌عنوان «سریع‌ترین پردازنده موبایل جهان» و «قدرتمندترین سیستم روی تراشه موبایل تاکنون» یاد کرده است. زمانی که به جزئیات پردازنده اسنپدراگون ۸ الیت توجه کنیم و پیشرفت‌های اعلام‌شده توسط کوالکام در زمینه‌ی عملکرد و کارایی را در نظر بگیریم، این دو ادعا و اطلاعات جانبی به سرعت در حاشیه قرار می‌گیرند.

با بررسی اعداد ارائه شده برای ارزیابی تک‌هسته‌ای، تراشه‌ی امسال تیم اژدها بهبودی ۵۰ درصدی را نسبت به نسل قبل تجربه کرده است. این امتیاز بهتر از امتیاز ۳٬۰۱۰ واحدی تراشه‌ی دیمنسیتی ۹۴۰۰ است، اما ۸ درصد پایین‌تر از امتیاز ۳,۵۴۲ تراشه‌ی A18 Pro قرار می‌گیرد. بااین‌حال، در تست چند‌هسته‌ای است که کوالکام واقعاً به ادعای خود به عنوان سریع‌ترین پردازنده‌ی موبایل عمل می‌کند. این تراشه موفق به کسب امتیاز ۱۰٬۴۲۶ شده است که به‌راحتی با ۱۸ و ۱۶ درصد برتری از امتیازهای A18 Pro (با ۸٬۸۰۱) و دیمنسیتی ۹۴۰۰ (با ۸٬۹۶۹)، پرچمداران امسال را پشت‌سر می‌گذارد.

محمد دزفولیان

گوشی مرجع کوالکام با اسنپدراگون ۸ الیت به امتیاز چندهسته‌ای ۱۱هزار نزدیک شد؛ ۲۰ درصد سریع‌تر از A18 Pro

مطالعه '4

در مراسم رونمایی از این تراشه، مدیرعامل کوالکام ادعا کرد که هسته‌های نسل دوم اوراین در شرایط برابر توان مصرفی، ۶۲ درصد سریع‌تر از تراشه‌ی Core Ultra 7 268V پردازش‌های تک‌هسته‌ای را انجام می‌دهند. به گفته کوالکام، تراشه اینتل برای دستیابی به عملکرد مشابه با ۸ الیت نیاز به ۱۹۰ درصد انرژی بیشتری دارد. هرچند این ادعا هنوز بر اساس اعداد ارائه شده از کوالکام بوده و توسط کاربران تأیید نشده است.

در رابطه با بنچمارک‌های گرافیکی سنگین که شامل جلوه‌های گرافیکی پیشرفته می‌شوند، پردازنده‌ی گرافیکی جدید حدود ۳۴ درصد سریع‌تر است، که این خود یک پیشرفت شگفت‌انگیز در مقایسه با نسل قبلی به حساب می‌آید. عملکرد OpenGL نیز به اندازه‌ی سایر بخش‌ها بهبود نیافته، اما همچنان با افزایش ۲۸ درصدی در تست Aztec Ruins High-Tier در مقایسه با سال گذشته، عملکردی بسیار خوب ارائه می‌دهد.

همچنین اعداد عملکرد هوش مصنوعی این تراشه بسته به نوع بار کاری، بهبودهایی از ۳۰درصد تا ۱۱۱درصد نسبت به تراشه‌ی سال گذشته را نشان می‌دهند. اما با توجه به اینکه بارهای کاری هوش مصنوعی بسیار متغیر هستند، در این مرحله نمی‌توان بیش از حد روی این اعداد تمرکز کرد.

در بخش بهره‌وری انرژی، تراشه‌ی جدید کوالکام از A18 Pro عقب‌تر است و در تست چند‌هسته‌ای گیک‌بنچ حدود ۱۶٫۸ وات انرژی مصرف می‌کند، در حالی که تراشه‌ی اپل تنها ۱۱٫۹ وات مصرف دارد. در ارزیابی‌های انجام شده، تراشه‌ی دیمنسیتی ۹۴۰۰ کم‌بهره‌ترین تراشه در میان رقبای خود در سال جاری است و حدود ۱۸٫۶ وات انرژی مصرف می‌کند.

درنهایت، ارزیابی‌های TechShot نشان می‌دهد که تراشه‌ی اسنپدراگون ۸ الیت همچنین عملکرد بسیار خوبی در مدیریت حرارت دارد. در به کارگیری واحد پردازش عصبی، تراشه‌های کوالکام تا ۹ درجه سانتی‌گراد هنگام اتصال به برق و تا ۷ درجه سانتی‌گراد هنگام استفاده از باتری نسبت به رقبا خنک‌تر عمل کردند؛ بدین معنی که این تراشه حتی در هنگام اجرای پردازش‌های سنگین و پیچیده، گرمای کمتری تولید می‌کند که برای بهبود کارایی و افزایش طول عمر دستگاه مهم است.

البته، تنها می‌توان نتایج محدودی از این معیارها گرفت، زیرا هنوز این آزمون‌ها بیرون از کوالکام اجرا نشده‌اند. با این حال، به نظر می‌رسد کوالکام کاملاً به توانایی‌های تراشه‌ی جدیدش اطمینان دارد.

خوشبختانه نیازی به انتظار طولانی برای مشاهده‌ی عملکرد واقعی اسنپدراگون ۸ الیت نداریم. برندهایی مانند ایسوس، آنر، وان‌پلاس، اوپو، ریل‌می، سامسونگ، ویوو و شیائومی به زودی دستگاه‌های مجهز به این تراشه را معرفی خواهند کرد. برخی از این گوشی‌ها، برای مثال وان‌پلاس ۱۳ ممکن است تا پایان سال ۲۰۲۴ میلادی رونمایی شوند.

همچنین گزارش شده است که سری بعدی گوشی‌های کهکشانی سامسونگ S25 که در سال ۲۰۲۵ معرفی خواهند شد، به‌طور انحصاری از اسنپدراگون ۸ الیت استفاده می‌کنند. با توجه به تغییرات گسترده و ادعاهای مربوط به عملکرد بهتر این تراشه، به نظر می‌رسد که فاصله بین اگزینوس و اسنپدراگون این‌بار به حدی رسیده که سامسونگ قادر به پر کردن آن نیست.

پیام هدایتی

تمام این گوشی‌‌ها با تراشه اسنپدراگون ۸ الیت عرضه می‌شوند

مطالعه '3

بااین‌حال، برخی منتقدان معتقدند که کوالکام درمورد برخی جنبه‌های این تراشه، بیش از حد تبلیغ کرده است. جزئیات دقیقی در مورد «بهبودهای هوش مصنوعی» در بخش‌های مختلف تراشه، از مودم گرفته تا Sensing Hub و دیگر اجزا ارائه نشده است. این ابهام باعث شده که برخی احساس کنند کوالکام صرفاً از اصطلاحات مد روز برای توصیف تراشه خود استفاده می‌کند.

با تمام این اوصاف، بازگشت کوالکام به توسعه‌ی پردازنده‌های سفارشی، نویدبخش افزایش چشمگیر در عملکرد و بهینگی مصرف انرژی است؛ این ویژگی‌ها می‌توانند به‌طور چشمگیری اسنپدراگون ۸ الیت را از رقبا متمایز کند. با بهبودهای قابل‌ توجه در واحد پردازش گرافیکی، هوش مصنوعی و قابلیت‌های تصویربرداری، این تراشه برای کاربران نسل بعدی گوشی‌های هوشمند گزینه‌ای جذاب خواهد بود.