چیپست موبایل چیست؟
چیپست موبایل چیست؟ با مفهوم کلی و اجزاء تشکیل دهنده آن آشنا شوید

دغدغه بسیاری از کاربران این است که در هنگامی که میخواهند گوشی موبایل هوشمند خریداری کنند چیپ های مختلف را با هم مقایسه میکنند، اما در حقیقت اطلاعی ندارند که دقیقا چیپست موبایل چیست، از چه بخش هایی تشکیل شده است و هر کدام از اجزای آن چه عملکردی دارند!

حقیقت این است که یاد گرفتن در مورد بخش های مختلف چیپست های موبایل کار خیلی راحتی نیست و به مطالعات زیادی نیاز دارد. تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید تا شما را با مفهوم کلی چیپست های موبایلی آشنا کنیم و بخش های مختلف آن را به شما معرفی و خیلی ساده آن ها را برای شما توضیح بدهیم.

 

 

چیپست چیست و از چه بخش هایی تشکیل شده است؟

چیپست یا همان SOC که مخفف system on chip است در حقیقت یک پکیجی از تعدادی پردازشگر های مختلف است. بر خلاف چیپست های کامپیوتری این پکیج فقط شامل یک تراشه نیست و چند تراشه مختلف مانند حافظه ها، مودم ها و پردازنده ها در آن قرار گرفته اند که با هم دیگر در داخل یک چیپست هستند که بر روی برد گوشی هوشمند شما سوار میشوند.

ترکیب چند بخش در یک بخش باعث میشود که فضای کمتری در داخل گوشی هوشمند اشغال شود و مصرف انرژی هم پایین بیاید. اشغال فضای کمتر به این معنی است که جا برای سایر اجزا و باتری راحت تر باز میشود. البته چیپست با بقیه بخش های گوشی هوشمند شما مثل باتری، صفحه نمایش، دوربین و… هم در ارتباط است و در حقیقت مغز اصلی دستگاه شما به حساب می آید. در مجموع هر پردازشی که در سیستم عامل گوشی شما انجام میشود توسط چیپست مدیریت میشود.

 

به طور معمول در چیپست این اجزا را میتوانید ببینید:

بخش های تشکیل دهنده چیپست موبایل

 

  1. CPU:
    سی پی یو یا همان واحد پردازش عصبی در حقیقت مغز اصلی چیپ است و بیشتر کد های سیستم عامل و بقیه برنامه ها در این بخش پردازش میشود.
  2. GPU:
    جی پی یو کارهای پردازش گرافیکی را انجام میدهد مثل نمایش رابط کاربری برنامه ها.
  3. ISP:
    آی اس پی کارهای پردازش تصویر را انجام میدهد و وظیفه اصلی آن تبدیل دیتا هایی است که از دوربین می آیند که آن ها را به فایل عکس یا ویدیو تبدیل میکند.
  4. DSP:
    دی اس پی کارهای پردازش سیگنال های دیجیتال را انجام میدهد که عمل های محاسباتی بیشتری را نسبت به CPU انجام میدهد. بعنوان مثال تحلیل داده هایی که از سنسور ژیروسکوپ می آید.
  5. NPU:
    ان پی یو یا واحد پردازش عصبی به گوشی ها کمک میکند تا از وظایف AI یا هوش مصنوعی یا machine learning پشتیبانی کنند که بیشتر مربوط به تشخیص صدا و پردازش داده های دوربین ها میشود. انکدر و دیکدر ویدیو که در حقیقت تبدیل و تغییر فایل ها و فرمت های ویدیویی را کنترل میکند.
  6. در نهایت هم مودم ها هستند که سیگنال های وایرلس را به دیتا هایی تبدیل میکنند که برای گوشی هوشمند شما قابل درک و فهم باشد که شامل مودم های 4G و 5G و بلوتوث و وای فای هستند.

 

 

ابعاد چیپست موبایل

یک چیزی که در مورد چیپ های موبایل خیلی زیاد میشنوید طراحی و معماری آن ها است که واحد آن هم نانو متر است. در اصل هر چه این عدد کمتر باشد نشان دهنده پیشرفته تر بودن طراحی و معماری چیپ میباشد که انرژی کمتری را مصرف و فضای کمتری را هم اشغال میکند. کوچکترین چیپ های موبایلی در حال حاضر (سال 2020) 7 نانو متری هستند.

 

حال که با مفهوم کلی چیپ آشنا شدید، قصد داریم چند مثال بزنیم و با تولید کننده های مطرح این دست از محصولات آشنا شویم.

برترین شرکت های سازنده چیپست های موبایل

Qualcomm و samsung semiconductor و huawei HiSilicon و mediatek چهار تا از بزرگ ترین شرکت های تولید کننده چیپست های موبایلی دنیا هستند. Qualcomm بزرگترین تامین کننده چیپ های موبایل به حساب می آید که در بخش های مختلفی از جمله پرچمداران، میان رده ها و گوشی های مقرون به صرفه فعالیت میکند که برند معروف snapdragon هم از این شرکت میباشد. پیشرفته ترین تکنولوژی کوالکام زیر پرچم خانواده Snapdragon سری 800 عرضه میشود که جدید ترین آن در حال حاضر Snapdragon 865+ میباشد. خانواده های میان رده معمولا از چیپست های سری Snapdragon 600 و Snapdragon 700 هستند که از جمله آن ها میتوان به Snapdragon 765 اشاره کرد که از 5G هم پشتیبانی میکند و در نهایت برای گوشی های مقرون به صرفه از چیپست های Snapdragon سری 400 استفاده میشود.

طبقه بندی چیپ های سامسونگ قبلا همانند چیپ های شرکت کوالکام بود به این صورت که چیپ های سامسونگ به صورت exynos 9800، exynos 9600 و exynos 9900 نام گذاری میشدند. در حال حاضر برای پرچمداران از exynos 990 و برای میان رده ها که از 5G هم پشتیبانی میکنند از exynos 980 استفاده میشود.

 

چیپست kirin 990

اکنون نام گذاری سامسونگ خیلی به هوآوی نزدیک شده است و در حال حاضر چیپ پرچمدار هوآوی Kirin 990 است و برای گوشی های مقرون به صرفه هم از Kirin 600 استفاده میشود.

در نهایت هم میرسیم به mediatek  که نام گذاری خودش را دارند و برند Helio را برای خودش انتخاب کرده است. سری P برای گوشی های مقرون به صرفه استفاده میشود، سری G بیشتر بر روی گوشی های گیمینگ طراحی شده اند و مخصوص بازی هستند، البته این برند یک پرچمدار دیگر با نام Dimensity 1000 که از 5G هم پشتیبانی میکند.

 

خوب حالا کمی در مورد بخش های داخلی چیپست با هم صحبت کنیم و با بخش های مختلف آن کمی بیشتر آشنا شویم.

از پردازنده یا CPU شروع میکنیم که احتمالا خیلی بیشتر با این واژه آشنا هستید چون بسیاری از کاربران به جای چیپست از واژه CPU استفاده میکنند! CPU در اصل رایج ترین نوع پردازنده است که وظیفه اصلی آن این است که سیستم عامل و برنامه ها را اجرا کند و علاوه بر آن دیتا ها و داده هایی که از سایر پردازنده ها می آید در اغلب اوقات آن ها را با هم همگام سازی میکند. سی پی یو با تمام واحد ها در ارتباط است و کار آن ها را مدیریت میکند. کارآیی و عملکرد آن هم با توجه به سرعت clock، تعداد هسته ها و طراحی و نوع ساخت متفاوت است.

معماری ARMدر تمام CPU های موبایلی یک چیز مشترک است و آن هم این است که از معماری ARM استفاده میکنند. در حال حاضر جدید ترین معماری ARM هسته های Cortex-A77 که بزرگتر هستند و Cortex-A55 که هسته های کوچکتری اند. معمولا چیپست ها در 8 هسته عرضه میشوند که 4 هسته بزرگتر برای انجام کارهای سنگین و 4 هسته کوچکتر اند که مصرف انرژی کمتری هم دارند برای کارهای معمول و سبک تر استفاده میشوند که مصرف انرژی و باتری کمتر شود.

واحد پردازش دیگری که در چیپست دیده میشود GPU یا همان واحد پردازش گرافیکی است که طراحی و معماری متفاوتی نسبت به CPU دارد که دائما از توابع ریاضی استفاده میکند و سرعت عمل خیلی بیشتری هم نسبت به CPU دارد. میلیون ها پیکسل روی صفحه نمایش گوشی هوشمند شما وجود دارد که برای روشن یا خاموش شدن آن ها هر بار باید محاسباتی انجام شود که GPU این کارها را انجام میدهد. بیشتر پردازش های گرافیکی دائما انجام میشوند تا صفحه نمایش گوشی شما روشن بماند. GPU برای این طراحی شده است که بتواند مقدار زیادی دیتا را در یک زمان پردازش و محاسبات ریاضی را روی آن ها انجام بدهد.
CPU یک یا دو پردازش را هم زمان انجام میدهد، اما GPU ممکن است ده ها، صد ها و شاید هزاران پردازش را بصورت موازی و در یک زمان انجام بدهد که با توجه به اندازه و کارآیی عملکرد متفاوتی دارد. دو GPU که بصورت متداول در چیپ های موبایلی دیده میشود یکی mali که برای ARM است و دیگری adreno که برای کوالکام است که در دو نسخه کوچک و بزرگ عرضه میشوند.

پردازش تصاویر دوربین موبایل

دوربین بخش مهمی از گوشی های هوشمند امروزی به حساب می آید و خیلی از کاربر ها قبل از آن که بخواهند گوشی موبایلی را خریداری کنند بیشتر در مورد دوربین آن تحقیق میکنند. اما به همان اندازه که سنسور ها و سخت افزار و لنز در دوربین ها مهم است واحد پردازشی هم برای آن اهمیت زیادی دارد. در حالی که مراحل ادیت کردن و تهیه تصاویر داخل CPU و GPU انجام میشود، اما قبل از اینکه عکس بگیرید و آن را در گوشی موبایل خود ذخیره کنید تعداد زیادی عملیات بر روی آن انجام میشود مانند کاهش نویز، شارپی بیشتر، فوکوس کردن و بسیاری موارد دیگر که تمامی این ها توسط واحد پردازش ISP انجام میشود.

NPU ها واحد پردازش عصبی هستند که مانند GPU و IPS در داخل چیپ قرار گرفته اند تا یک باری را از روی CPU ها بردارند. NPU ها حتی حافظه کش مخصوص خود را دارند تا از رم دستگاه استفاده نکنند و باعث کندی دستگاه نشوند. این موارد بیشتر برای انجام وظایف AI یا هوش مصنوعی یا machine learning در گوشی موبایل هوشمند مورد استفاده قرار میگیرند.

 

 

سخن پایانی:

امیدواریم این مقاله توانسته باشد شما را کمک کند تا با مفهوم کلی چیپست و بخش های مختلف آن بیشتر آشنا شوید و وقتی که در تجربه کاربری یا بررسی های تخصصی در مورد چیپست های موبایلی برخورد میکنید برای شما قابل درک تر باشد. در نهایت باید این را به شما بگوییم که اگر از کاربران معمولی هستید که معمولا اغلب کاربران گوشی های موبایل هوشمند جزء این دسته هستند و استفاده خیلی عجیب و غریبی از گوشی موبایل خود نمیکنند تفاوت خیلی زیادی را بین چیپست های از بین دو برند متفاوت در یک سطح را نمیبینید؛ تنها زمانی این تفاوت را احساس خواهید کرد که بخواهید کارهای سنگینی مانند بازی های سنگین یا رندر گرفتن را از گوشی هوشمند خود بکشید.