بدأ مشهد معالجة الأجهزة المحمولة من الجيل التالي في التبلور، أعلن اللاعبون الرئيسيون Apple و Huawei و Qualcomm عن أحدث معالجاتهم من الدرجة الأولى المبنية على عمليات التصنيع المتطورة بتقنية 5 نانومتر، على مدار الأشهر القليلة المقبلة، ستتنافس الهواتف الذكية المتطورة التي تدعمها Apple A14 Bionic و Huawei Kirin 9000 و Qualcomm Snapdragon 888 وجهاً لوجه، يقدم الثلاثة وعودًا مألوفة لتحسين الأداء وكفاءة الطاقة وتعزيز قدرات التعلم الآلي، نحن أيضًا ننتظر بفارغ الصبر البديل الأعلى من Samsung لـ Exynos 1080 وربما أيًا كان MediaTek في المتجر لعام 2021، ولكن في الوقت الحالي، سنركز على جميع المعلومات المؤكدة التي لدينا من الإعلانات الثلاثة الكبرى من الربع الختامي من 2020، لذا دعونا نتعمق في الاختلافات والتشابهات بين معالجات الجيل التالي هذه.
ماذا تتوقع من أداء الجيل التالي؟
على الرغم من أنها تعتمد على عمليات تصنيع 5 نانومتر، إلا أن هذه الرقائق لا يمكن أن تكون أكثر اختلافًا، هناك اختلافات كبيرة بين مكونات المعالجة الداخلية، حيث تقدم A14 من Apple نوى وحدة المعالجة المركزية الكبيرة والصغيرة، تستخدم Qualcomm و HiSilicon من Huawei أجزاء من شركة Arm، ومع ذلك يستفيد Snapdragon 888 من أحدث إصدارات Cortex-X1 و Cortex-A78، بينما تستخدم Huawei الجيل الأخير من Cortex-A77.
حافظت Apple على تقدم سليم على منافسيها من شرائح Android في قسم وحدة المعالجة المركزية أحادية النواة لعدة أجيال، كما يتميز A14 بقفزة أخرى بنسبة 21% فوق A13، وفي الوقت نفسه تفتخر Qualcomm بتعزيز وحدة المعالجة المركزية بنسبة 25% لهذا الجيل مقارنة بمعالج Snapdragon 865، بينما يدعي معالج Kirin 9000 فوزًا بنسبة 10% على نسخة Plus من شريحة Qualcomm الأقدم.
بالنظر إلى ادعاءات الأداء هذه في ظاهرها، يبدو أن Apple مستعدة للبقاء في المقدمة في قسم أحادي النواة، وقد تكون Qualcomm قادرة على سد الفجوة بشكل طفيف، ولكن هواتف 2021 التي تعمل بنظام Android ستظل متأخرة بعض الشيء في هذا المقياس، حيث ينتهي الأمر بشركة Huawei متأخرة قليلاً عن ذلك، ومع ذلك على الجانب متعدد النواة من المرجح أن يحافظ الإعداد ثلاثي المجموعات المستخدم في رقائق Qualcomm و Huawei على قدرة تنافسية عالية، حتى أنها قد تحقق انتصارات لكفاءة الطاقة وعمر البطارية، فقط الاختبار الكامل سيخبرنا.
بيانات قياس أولية
لن يكون لدينا هواتف ذكية تعمل بنظام Snapdragon 888 في أيدينا حتى العام المقبل، لكن نطاقي iPhone 12 و Huawei Mate 40 تعرضان بالفعل ما تستطيع شرائح 5nm القيام به، لقد أجريت الاثنين من خلال مجموعة معايير Speed Test G للحصول على بعض نقاط المقارنة.
من الواضح أن شرائح Huawei تعرض أكبر مكاسب هنا حيث تم إصلاح أداء GPU البطيء في Kirin 990 بالانتقال إلى Kirin 9000 و Arm Mali-G78، ومع ذلك لا تزال الشرائح تتنافس فقط مع Snapdragon 865 الحالي في هذا المعيار، على الرغم من أن الرقاقة تسجل نتائج أفضل قليلاً لوحدة المعالجة المركزية ونتائج عبء العمل المختلط، إلا أنها حصلت على 865 Plus، ومع ذلك فإن تحسين الرسومات يمثل دفعة كبيرة لهواتف هواوي الرائدة.
من المرجح أن التفوق في الأداء لـ 5 نانومتر إلى Apple أو Qualcomm ما لم يكن لدى Samsung شيئًا خاصًا جديدًا، إذا كانت توقعات زيادة وحدة المعالجة المركزية (CPU) ووحدة معالجة الرسومات (GPU) من Qualcomm صحيحة بالنسبة للهواتف الذكية في العالم الحقيقي، فإن Snapdragon 888 سيتقدم على شريحة A14 من Apple، وهي حاليًا أسرع شريحة محمولة في معيار عبء العمل المتنوع لدينا ومع ذلك، فإننا نميل إلى رؤية القليل من الاختلاف في الهواتف الفعلية، من المرجح أن تكون ذروة الأداء بمثابة اتصال وثيق للغاية بين المعالجين في أوائل عام 2021.
أكثر من مجرد أداء
أصبح نموذج CPU / GPU الكلاسيكي قديمًا بشكل متزايد هذه الأيام، تُحدث سرعات الذاكرة ومعالجة الصور والتعلم الآلي وكتل السيليكون الأخرى للأجهزة فرقًا مهمًا بشكل متزايد في قدرات الجهاز والأداء وعمر البطارية.
على سبيل المثال، دعم LPDDR5 في أجهزة Snapdragon 888 و Kirin 9000 ليس فقط أسرع من LPDDR4X، ولكنه يوفر أيضًا أوضاع طاقة أقل لاستهلاك طاقة أقل بنسبة تصل إلى 30% عن سابقه، هذا جيد لعمر البطارية ويمكن أن يساعد في أداء المهام المتعددة والألعاب.
وبالمثل تساعد قوة معالجة التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي في دفع ميزات البرامج الجديدة، من الصعب جدًا إجراء مقارنات بين أداء الذكاء الاصطناعي، نظرًا لمجموعة الأجهزة والخيارات المستخدمة، لا ينبغي لنا بالتأكيد أن نبني أي افتراضات على أرقام القمة المدرجة من قبل الشركات المصنعة، ومع ذلك فإن النظر إلى زيادة الأجيال إلى TOPs يظهر مدى أهمية الذكاء الاصطناعي للسيليكون في السنوات القليلة الماضية.
يأتي Apple A14 مع 11TOPs الخاص بأداء استنتاج الذكاء الاصطناعي، وهو ما يمثل زيادة بنسبة 83% عن 6TOPs في A13، كما يضم Snapdragon 888 من Qualcomm 26 قمة من حوسبة الذكاء الاصطناعي، هذه زيادة بنسبة 73% عن 15TOPs في Snapdragon 865، بالإضافة إلى زيادة هائلة في الأجيال على الأقل على الورق.
تدعي Huawei أيضًا فوزها في الأداء لقدرات معالجة الذكاء الاصطناعي عبر NPU الخاص بها على Snapdragon 865 من Qualcomm، لكن الثلاثة حققوا قفزات ملحوظة في أداء الذكاء الاصطناعي مقارنة بالأجيال السابقة، فالتعلم الآلي موجود لتبقى وهو نقطة تحسن ملحوظ في جيل المعالجات هذا.
قدرات معالجة الصور لا تقل أهمية عن الهواتف الذكية، حيث يلعب دعم الكاميرات المتعددة ومعالجة الصور متعددة الإطارات وقدرات التقاط الفيديو المحسنة دورًا في بناء الهواتف المزودة بكاميرات، على سبيل المثال يدعم Snapdragon 888 و Kirin 9000 فيديو HDR متعدد التعريضات وتجزئة الكائنات وتقنيات الحد من الضوضاء المحسّنة، وتدعم Qualcomm الآن أيضًا صور HEIF 10 ومعالجة الكاميرا الثلاثية المتزامنة، وفي الوقت نفسه تقدم شريحة A14 Bionic من Apple ميزة تحرير ProRAW وفيديو Dolby Vision بمعدل 60 إطارًا في الثانية، بالإضافة إلى تعزيز مماثل لأداء المعالجة.
تعمل جميع الشرائح الثلاثة على تحسين إمكانات التصوير الفوتوغرافي، ومع ذلك أود أن أزعم أن شركة Qualcomm و Huawei تأخذ زمام المبادرة قليلاً في مجموعة خيارات المعالجة الخاصة بهم، على الرغم من أن Apple لديها نصيبها من الحيل الأنيقة ومعالجة جودة الصورة عالية القدرة أيضًا، لكن في النهاية جودة الصورة هي النتيجة الاهم، يعتمد هذا بنفس القدر على المستشعر وأجهزة العدسة التي تنتهي في الهاتف الذكي، وغني عن القول أن الهواتف التي تدعمها Apple و Huawei و Qualcomm سوف ينتهي بها الأمر بالتقاط صور جيدة جدًا طوال عام 2021.
معركة الجيل الخامس من الاتصالات
تعد شبكات 5G ساحة معركة رئيسية أخرى للمنتجات الرئيسية، حيث يتمثل أحد الاختلافات الرئيسية هنا في أن Apple A14 Bionic يعتمد على مودم خارجي لاتصال 5G، كما يتميز كل من Snapdragon 888 و Kirin 9000 بمودم متكامل لتحسين كفاءة الطاقة ومساحة أصغر، يقدم هذان التطبيقان أيضًا بعض ميزات 5G الأحدث والأكثر مقاومة للمستقبل.
تم إقران A14 داخل سلسلة iPhone 12 مع مودم Qualcomm Snapdragon X55 5G الأقدم، إنه يتميز بتجميع الناقل المحسن عبر تقنيات sub-6 جيجاهرتز و mmWave لسرعات أعلى، هناك أيضًا مجموعة شركات نقل FDD-TDD فرعية بسرعة 6 جيجاهرتز، وشرائح SIM متعددة 5G، ودعم لمكونات هوائي mmWave الأحدث والأسرع والأكثر كفاءة، لذا من المفترض أن يكون الوصول إلى سرعات الذروة تلك أكثر جدوى، وأن تكون الهواتف محمية في المستقبل مع تطور شبكات الجيل الخامس.
يتميز Kirin 9000 بجزء متكامل من Balong 5000 5G، مع دعم كل من mmWave و sub-6 جيجاهرتز، تدعم الشريحة تجميع الناقل، والوصول إلى طيف FDD و TDD، وسرعات تصل إلى 7.5 جيجابت في الثانية عند مزج إشارات 4G و 5G، هذا في نفس المنطقة مثل منافسيها لكن Huawei تعمل على هذا المودم منذ عامين حتى الآن، حيث تختلف الميزات المدعومة قليلاً عن أحدث مودم Snapdragon.
كانت شركة Apple متخلفة عن منافسيها بسنة واحدة في دخول سوق 5G ولا تزال جيلًا متخلفًا عن تقنية المودم أيضًا من المؤكد أن الخيارات المتكاملة الأكثر حداثة هي الأفضل بالتأكيد لعمر البطارية وسهولة التطوير ومع ذلك من غير المحتمل أن يلاحظ المستهلكون فرقًا كبيرًا من حيث سرعات البيانات على شبكات 5G الحالية بين أي من هذه الشرائح، لذلك فالكفة هنا ترجح كفة شركة هواوي.
من الذي يفوز بمعركة شرائح 5 نانومتر؟
لا يعني الانتقال إلى تقنية 5 نانومتر مجرد تحسينات فقط في الطاقة والمساحة مقارنة بشرائح 7 نانومتر في العام الماضي، حيث تسمح كثافة الترانزستور المتزايدة أيضًا لمصممي الرقائق بتحسين الأداء بتصميمات أساسية أكبر ودمج ميزات السيليكون الجديدة.
كما توقعنا تقدم جميع الشرائح الرئيسية الثلاثة تحسينات متطورة للمساعدة في بناء هواتف ذكية متطورة مقنعة، تواصل Apple الاستفادة من معمارية وحدة المعالجة المركزية (CPU) ووحدة معالجة الرسومات (GPU) الخاصة بها والتي تتطلع إلى رؤيتها تتمسك بأداء رائد في بعض المعايير، هذا صحيح بشكل خاص عندما يتعلق الأمر بأداء وحدة المعالجة المركزية أحادية النواة، ومع ذلك، تستثمر كل من Huawei و Qualcomm بشكل كبير في أداء الرسومات هذا الجيل، مما سيشهد إغلاق تلك الفجوة التاريخية بالذات، ويمكن القول أن Snapdragon 888 من Qualcomm الأسرع من بين المجموعة.
وبالمثل ضاعفت الثلاثة جميعًا قدرات معالجة الصور والتعلم الآلي مرة أخرى، سيضمن ذلك التصوير الفوتوغرافي عالي المستوى وتطبيقات الآلات المتطورة التي تعمل بلا عيوب ومع ذلك، فإن الثلاثة لديهم آراءهم الخاصة بشأن هذه الصيغ، مما يجعل المقارنات المباشرة أكثر صعوبة من مقاييس الأداء الكلاسيكية.
ما يهم أكثر هو الهواتف الفعلية، تستفيد كل من Apple و Huawei من العلاقة الوثيقة بشركة كوالكوم والتي تساعدها أن تستفيد من أفضل الميزات التي تقدمها شرائح المعالجة الخاصة بالشركة، وبالطبع تساعد Qualcomm شركائها على تحسين معالجاتهم، ولكن لا يمكنها جعلهم يتبنون كل حيلة صغيرة يقدمها Snapdragon 888، سيتعين علينا الانتظار حتى عام 2021 لنرى ما يمكن أن تفعله أحدث الهواتف التي تعمل بنظام Snapdragon، في كلتا الحالتين يستمر سوق الدرجة الممتازة في معركة هوامش جيدة، يبدو أن كل مجموعة ستحقق انتصاراتها مرة أخرى هذا العام.
بالطبع، ما زلنا ننتظر أن تضع Samsung قبعتها في الحلقة المتميزة 5 نانومتر مع مجموعة شرائح Exynos الجديدة لتشغيل هواتفها Galaxy S21 القادمة. يدخل سباق تسلح المعالج المحمول واحدة من أكثر المراحل إثارة للاهتمام حتى الآن.