انواع پردازنده در تبلت

 

 

اکثر مردم هنگام خرید یک تبلت، در مورد پردازنده نصب شده روی آن فکر نمی کنند. نوع و سرعت پردازنده موجود روی تبلت می تواند تفاوت بسیار زیادی در عمکلرد کلی تبلت و آموزش تعمیرات تبلت داشته باشد. به همین جهت، این مورد باید همواره مد نظر خریداران تبلت باشد. شرکت های تولید کننده تبلت هنگام تبلیغات به مواردی چون سرعت و تعداد هسته های پردازنده تبلت اشاره می کنند، اما این موضوع نیاز به تحلیل و بررسی بیشتری دارد .

در نظر داشته باشید که دو پردازنده با ویژگی های یکسان ممکن است کارایی های متفاوتی داشته باشند. این مقاله نگاهی به پردازنده های استفاده شده در عموم تبلت ها می اندازد و به شما کمک می کند تا در هنگام خرید تبلت نگاه متفاوتی به پردازنده آن داشته باشید.

 

پردازنده ARM (با معماری RISC)   

 

واژه ARM مخفف Advanced Risc Machine به معنی دستگاه پیشرفته دارای معماری RISC است. واژه RISC خود مخفف Reduced Instruction Set Computing و به معنی محاسبه با استفاده از مجموعه دستورات کاهش یافته است.

 به بیان ساده، پردازنده های تولید شده توسط این معماری برای انجام محاسبات خود فقط توانایی استفاده از دستورات ساده ، کاهش یافته، کوتاه و بهینه را دارند. در نتیجه برای پردازش اطلاعات نیاز به تعداد ترانزیستورهای خیلی کمتری نسبت به انواع دیگر پردازنده (که در ادامه توضیح خواهیم داد) دارند، و هرچه تعداد ترانزیستورهای یک پردازنده کمتر باشد، به توان کمتری برای کار نیاز دارد و اتلاف حرارتی آن پایین تر می آید و نیاز به سیستم ساده تری برای خنک  کنندگی دارد

 با توجه به اطلاعات فوق کاملاً آشکار است که چرا شرکت های تولید کننده تبلت و گوشی های هوشمند ترجیح می دهند تا معماری پردازنده های خود را از شرکت ARM Holding (1985) تهیه نمایند. لازم به ذکر است که این معماری علاوه بر پردازنده های گوشی و تبلت، در زیر پردازنده ها (Microprocessors) نیز کاربرد فراوان دارد.

گفتیم اکثر تبلت های موجود در بازار از پردازنده ای با معماری تولید شده توسط شرکت ARM استفاده می کنند.

نحوه کار این شرکت با دیگر شرکت های طراح معماری پردازنده متفاوت است. نحوه کار این شرکت بدین صورت است که این شرکت کار طراحی اولیه معماری پردازنده را انجام می دهد و سپس امتیاز این معماری را به شرکت هایی که توانایی تولید پردازنده را دارند می فروشد.

در نتیجه پردازنده های زیادی در بازار وجود خواهد داشت که همگی دارای معماری ARM هستند، اما تولید شده توسط کمپانی های مختلف.

 این کار مقایسه دو تبلت بدون داشتن اطلاعات پایه از معماری پردازنده آنها را دشوار خواهد کرد. (پردازنده سری Ax ساخت شرکت Apple، پردازنده سری Exynos ساخت شرکت سامسونگ، پردازنده سری Tegra ساخت شرکت Nvidia، پردازنده OMAP ساخت شرکت Texas Instruments، پردازنده Snapdragon ساخت شرکت Qualcomm و ... همگی مثالی از این دست هستند).

از بین پردازنده هایی که معماری آنها توسط شرکت ARM  انجام شده است، خانواده Cortex-A از همه محبوبیت بیشتری دارد. این سری از پردازنده ها خود دارای 7 نوع طراحی متفاوت هستند که این طراحی ها روی ویژگی ها و کارایی های این پردازنده ها بسیار موثر است. در ادامه 9 مدل به همراه ویژگی های آنها از قوی به ضعیت آورده شده است. مشاهده می کنید که هرچه عدد بعد از حرف A بزرگتر می شود، توانایی پردازنده نیز بالاتر می رود.

•    Cortex-A5 – این پردازنده کمترین مصرف انرژی را دارد، عموماً تک هسته است (در مورد هسته ها و اهمیت تعداد آنها در ادامه توضیح داده شده است) و فرکانس آن بین 300 تا 800 مگاهرتز است (هرچه فرکانس یک پردازنده بالاتر باشد، سرعت و تعداد محاسبات آن در ثانیه بالاتر می رود)

•    Cortex-A8 – پردازنده ای در سطح متوسط. به گونه ای طراحی شده تا کارایی بهتری در پخش فیلم نسبت به A5 داشته باشد، عموماً تک هسته یا دو هسته است و فرکانس آن بین 600 تا 1500 مگاهرتز است.

•    Cortex-A9 – معروف ترین و محبوبت ترین نوع پردازنده است، عموماً دو هسته ای است و گاهاً چهار هسته ای آن نیز دیده شده است. فرکانس آن بین 800 تا 2000 مگاهرتز است.

•    Cortex-A12 – مشابه A9 است با این تفاوت که مسیرهای Bus آن وسیع تر شده است، حافظه Cache آن بهبود یافته، تا چهار هسته در بازار موجود است و سرعت پردازش آن تا 2 گیگاهرتز (2000 مگاهرتز) می رسد

•    Cortex-A15 – این پردازنده دارای معماری 32 بیت است، عموماً دو هسته یا چهارهسته است و فرکانس آن بین 1 تا 2 گیگاهرتز است.

•    Cortex-A17 – مدل جدیدتر A15 با کارایی بالاتر، تا 4 هسته و سرعت پردازش بین 1.5 تا بیش از 2 گیگاهرتز.

•    Cortex-A53 – اولین پردازنده با طراحی ARM از نوع 64 بیت که مدل تک هسته ای، دو هسته ای و چهار هسته ای آن در بازار موجود است.

•    Cortex-A57 – پردازنده 64 بیت با مصرف بالا که بیشتر برای مصارف الکترونیکی و استفاده در لپ تاپ ها و PC ها طراحی شده است و در فرم های تک هسته ای، دو هسته ای و چهار هسته ای موجود است.

•    Cortex-A72 – آخرین طراحی شرکت ARM تا به امروز، از نوع 64 بیت، دارای قدرتی تفریباً 3 برابر پردازنده A15 با مصرف انرژی تقریباً 1.5 برابر. این پردازنده نیز برای مصارف الکترونیکی و استفاده در لپ تاپ ها و PC ها طراحی شده است.

همان طور که بالاتر نیز گفته شد، این اطلاعات، پایه های پردازنده های ARM هستند. این طراحی ها خود از نوع  SoC (System-on-a-Chip) در نظر گرفته می شوند. مفهوم از SoC این است که سازندگان مختلف سعی می کنند به جای آنکه قطعات مختلف یک سیستم (مانند رم، پردازنده اصلی، پردازنده گرافیک و ...) از هم جدا باشند، همگی به صورت مجتمع در یک چیپ جمع شده باشند. پردازنده های ARM نیز از این قضیه مستثنی نیست زیرا این پردازنده ها می توانند در چیپ سیلیکونی خود رم و پردازنده گرافیک را نیز داشته باشند. پس یعنی دو پردازنده مشابه A15 ممکن است رم و پردازنده گرافیکی متفاوتی داشته و در نتیجه سرعت و کارایی شان و در آموزش تعمیرات تبلت  متفاوت باشد. هر سازنده ای که مجوز تولید این پردازنده ها را از شرکت ARM خریداری کرده باشد می تواند تغییراتی کوچک در معماری این پردازنده ها اعمال کند، اما در اکثر مواقع کارایی پردازنده های دارای طراحی یکسان، تقریباً مشابه خواهد بود. برای مثال پردازنده A6 تولید شده شرکت Apple و پردازنده Tegra3 تولید شده شرکت NVIDIA هر دو بر پایه Cortex-A9 هستند که سرعت پردازش یکسان دارند و هر دو دارای دو هسته هستند. کارایی این دو پردازنده بسیار به هم شبیه است. سرعت واقعی کارکرد این دو پردازنده زمانی متفاوت می شود که مقدار رم قرار گرفته در کنار آنها و یا پردازنده گرافیکی دیگری با آنها متفاوت شود. اما اگر پردازنده ای بر مبنای معماری A8 باشد و پردازنده دیگری بر مبنای معماری A9، مسلماً پردازنده دوم در شرایط مشابه عملکرد بهتری را از خود نشان خواهد داد.

اکثریت پردازنده هایی که امروزه در تبلت ها استفاده می شود از نوع 32 بیت است، اما اخیراً تبلت هایی نیز به بازار آمده است که استفاده از پردازنده های 64 بیت را شروع کرده اند. این تغییر می تواند اختلاف فاحشی روی کارایی و سرعت عملکرد پردازنده داشته باشد.