در دنیای امروزی، گوشی‌های هوشمند به بخش جدایی‌ناپذیر از زندگی روزمره ما تبدیل شده‌اند. این دستگاه‌ها با پردازنده‌های قدرتمند خود قادر به انجام کارهای پیچیده، پردازش گرافیک‌های سنگین و مدیریت امور روزانه هستند. پردازنده‌ها (CPU) در قلب هر گوشی قرار دارند و تمامی فرآیندهای محاسباتی را کنترل می‌کنند. درک انواع مختلف CPUهای موبایل، معماری و ویژگی‌های آن‌ها می‌تواند به کاربران کمک کند تا انتخاب بهتری در خرید گوشی‌های هوشمند داشته باشند. در این مقاله، به بررسی دقیق و جزئی از انواع CPU مورد استفاده در گوشی‌های هوشمند می‌پردازیم و به اهمیت ویژگی‌های مختلف پردازنده‌ها اشاره می‌کنیم.

بخش اول: اهمیت CPU در گوشی‌های هوشمند

پردازنده مرکزی یا CPU، مسئولیت تمامی عملیات‌های محاسباتی یک گوشی هوشمند را بر عهده دارد. در واقع، هر زمان که شما اپلیکیشنی را باز می‌کنید، بازی می‌کنید یا حتی به تماشای ویدئو می‌پردازید، CPU است که تمامی این عملیات‌ها را پردازش می‌کند. با توجه به پیچیدگی‌های نرم‌افزاری و نیاز به پردازش سریع داده‌ها، CPU نقش بسیار حیاتی‌ای در عملکرد دستگاه ایفا می‌کند. به‌طور کلی، CPUهای گوشی‌های هوشمند مدرن به گونه‌ای طراحی شده‌اند که تعادل خوبی بین کارایی بالا و مصرف انرژی بهینه ایجاد کنند.

بخش دوم: معماری CPU در گوشی‌های هوشمند

1. معماری ARM

بیشتر CPUهای موبایل از معماری ARM بهره می‌برند که به دلیل کارایی بالا در مصرف انرژی و قدرت محاسباتی، در این صنعت بسیار محبوب است. معماری ARM به طور خاص برای دستگاه‌های کم‌مصرف و موبایل‌ها طراحی شده و هدف آن، فراهم آوردن عملکرد بالا با مصرف انرژی کمتر است. دو نوع اصلی از هسته‌های ARM وجود دارند:

Cortex-A: این سری هسته‌ها برای انجام کارهای سنگین و پردازش‌های پیشرفته طراحی شده‌اند. در واقع، در اکثر پردازنده‌های پرچم‌دار از این هسته‌ها استفاده می‌شود تا گوشی بتواند عملکرد بهتری در بازی‌ها و کارهای گرافیکی پیچیده داشته باشد.
Cortex-M و Cortex-R: این هسته‌ها برای دستگاه‌های کم‌مصرف طراحی شده‌اند که نیاز به انجام عملیات محاسباتی سبک‌تری دارند. معمولاً در کاربردهای صنعتی و تجهیزات هوشمند از این هسته‌ها استفاده می‌شود.

معماری ARM با استفاده از سیستم طراحی big.LITTLE، ترکیبی از هسته‌های پرقدرت و کم‌مصرف را برای مدیریت بهتر توان مصرفی ارائه می‌دهد. این ترکیب به گوشی اجازه می‌دهد تا هنگام انجام کارهای سبک‌تر، از هسته‌های کم‌مصرف استفاده کند و در هنگام انجام عملیات سنگین، هسته‌های پرقدرت وارد عمل شوند.

2. معماری x86

معماری x86 بیشتر در پردازنده‌های کامپیوترها و لپ‌تاپ‌ها استفاده می‌شود، اما در گذشته شرکت‌هایی مانند اینتل تلاش کردند تا پردازنده‌های x86 را برای گوشی‌های هوشمند نیز عرضه کنند. با این حال، معماری ARM به دلیل مصرف انرژی کمتر و بهینه‌سازی برای دستگاه‌های قابل حمل، انتخاب بهتری برای گوشی‌های موبایل محسوب می‌شود.

بخش سوم: دسته‌بندی پردازنده‌های موبایل

1. Qualcomm Snapdragon

یکی از معروف‌ترین و پرکاربردترین پردازنده‌ها در گوشی‌های هوشمند، سری Snapdragon از شرکت Qualcomm است. Snapdragon به دلیل کارایی بالا و پشتیبانی از تکنولوژی‌های نوین، یکی از پردازنده‌های پرچم‌دار بازار موبایل محسوب می‌شود.

دسته‌بندی پردازنده‌های Snapdragon:

سری Snapdragon 200: این سری از پردازنده‌ها برای گوشی‌های پایین‌رده و اقتصادی طراحی شده‌اند. گوشی‌هایی که از این پردازنده‌ها استفاده می‌کنند، معمولاً قابلیت‌های پایه‌ای دارند و برای کاربرانی مناسب هستند که نیازی به اجرای بازی‌های سنگین یا برنامه‌های پیشرفته ندارند.
سری Snapdragon 400 و 600: این سری پردازنده‌ها معمولاً در گوشی‌های میان‌رده استفاده می‌شوند. این پردازنده‌ها عملکرد بهتری نسبت به سری 200 دارند و می‌توانند به راحتی از پس اجرای بازی‌های سبک و برنامه‌های روزمره بربیایند. یکی از پرطرفدارترین پردازنده‌های این سری، Snapdragon 665 است که در گوشی‌های میان‌رده بسیاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سری Snapdragon 700: پردازنده‌های این سری به گوشی‌های میان‌رده اما با قابلیت‌های بیشتر اختصاص دارند. از جمله پردازنده‌های این سری می‌توان به Snapdragon 765 اشاره کرد که از شبکه 5G پشتیبانی می‌کند.
سری Snapdragon 800: این سری از پردازنده‌ها، پرچم‌داران Qualcomm محسوب می‌شوند. Snapdragon 888 یکی از معروف‌ترین پردازنده‌های این سری است که در بسیاری از گوشی‌های پرچم‌دار مانند سری Galaxy S21 سامسونگ استفاده شده است. این پردازنده‌ها به دلیل توان بالای پردازش گرافیکی، پشتیبانی از هوش مصنوعی و عملکرد سریع، انتخاب اول کاربران حرفه‌ای و علاقه‌مندان به بازی‌های موبایلی هستند.
Snapdragon همچنین از واحد پردازش گرافیکی (GPU) Adreno بهره می‌برد که برای پردازش گرافیکی قوی و بهینه‌سازی شده است. این GPU در اجرای بازی‌های موبایلی با گرافیک بالا نقش مهمی دارد.

2. Apple A-Series

اپل از پردازنده‌های اختصاصی سری A برای محصولات خود (آیفون، آیپد) استفاده می‌کند. این پردازنده‌ها به طور کامل برای سیستم‌عامل iOS و اپلیکیشن‌های مرتبط بهینه‌سازی شده‌اند و همین موضوع باعث شده تا تجربه کاربری بسیار روان و سریع باشد.
پردازنده‌های Apple A-Series هر ساله با معرفی مدل‌های جدید آیفون به روزرسانی می‌شوند. به عنوان مثال:
A13 Bionic: این پردازنده که در سری آیفون 11 استفاده شده است، دارای توان پردازش بسیار بالا در مقایسه با رقبا و مصرف انرژی بهینه است.
A14 Bionic: اپل این پردازنده را با فناوری 5 نانومتری تولید کرده که موجب افزایش کارایی و کاهش مصرف انرژی نسبت به نسل‌های قبلی شده است. این پردازنده در آیفون 12 و آیپد ایر نسل 4 به کار رفته است.
A15 Bionic: این پردازنده که در آیفون 13 و آیفون 13 پرو مورد استفاده قرار گرفته، دارای واحد پردازش عصبی (NPU) قدرتمندی است که پردازش‌های مرتبط با هوش مصنوعی را تسریع می‌کند.
یکی از ویژگی‌های بارز پردازنده‌های اپل، هماهنگی بی‌نظیر بین سخت‌افزار و نرم‌افزار است. این امر باعث شده تا آیفون‌ها در مقایسه با گوشی‌های اندرویدی با مشخصات سخت‌افزاری مشابه، عملکرد بهتری داشته باشند.

3. Samsung Exynos

سامسونگ علاوه بر تولید گوشی‌های هوشمند، پردازنده‌های اختصاصی خود با نام Exynos را نیز تولید می‌کند. پردازنده‌های Exynos عمدتاً در گوشی‌های سامسونگ که برای بازارهای بین‌المللی عرضه می‌شوند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. در حالی که نسخه‌های عرضه شده در ایالات متحده معمولاً از پردازنده‌های Snapdragon استفاده می‌کنند.

دسته‌بندی پردازنده‌های Exynos:

سری Exynos 900: این سری برای گوشی‌های میان‌رده استفاده می‌شود. به عنوان مثال، Exynos 9611 که در گوشی‌های سری Galaxy A سامسونگ استفاده می‌شود، کارایی مناسبی برای کاربران عادی دارد.
سری Exynos 1000 و بالاتر: این پردازنده‌ها برای گوشی‌های پرچم‌دار سامسونگ طراحی شده‌اند. به عنوان مثال، Exynos 2100 که در سری Galaxy S21 استفاده می‌شود، از قابلیت‌هایی مانند پشتیبانی از شبکه 5G، پردازش گرافیکی قوی و بهره‌وری بالای انرژی برخوردار است.
پردازنده‌های Exynos از واحد پردازش گرافیکی (GPU) Mali استفاده می‌کنند که توانایی مناسبی در اجرای بازی‌های موبایلی دارد. با این حال، در مقایسه با Adreno در Snapdragon، معمولاً Mali عملکرد گرافیکی ضعیف‌تری دارد.

4. MediaTek Dimensity و Helio

MediaTek یکی از شرکت‌های پیشرو در تولید پردازنده‌های موبایل است که پردازنده‌های خود را در دو سری اصلی عرضه می‌کند:
سری Helio: این سری برای گوشی‌های پایین‌رده و میان‌رده طراحی شده است. Helio G90T یکی از معروف‌ترین پردازنده‌های این سری است که به دلیل عملکرد خوب در اجرای بازی‌ها در گوشی‌های اقتصادی محبوبیت دارد.
سری Dimensity: این سری پردازنده‌ها برای رقابت با Snapdragon و Exynos طراحی شده و از فناوری‌هایی مانند 5G پشتیبانی می‌کنند. به عنوان مثال، Dimensity 1200 یکی از پردازنده‌های پرچم‌دار MediaTek است که در گوشی‌های میان‌رده بالا و پرچم‌دار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
یکی از مزایای MediaTek ارائه پردازنده‌های با کارایی مناسب و قیمت پایین‌تر نسبت به رقبا است.

بخش چهارم: ویژگی‌های مهم در CPUهای موبایل

1. تعداد هسته‌ها
پردازنده‌های موبایل معمولاً از معماری چند هسته‌ای استفاده می‌کنند. این به معنی تقسیم کار بین چندین هسته برای بهبود عملکرد است. به عنوان مثال، یک پردازنده هشت هسته‌ای (octa-core) می‌تواند هم‌زمان چندین کار را انجام دهد، مانند پخش ویدیو، اجرای بازی و مدیریت تماس‌ها. پردازنده‌های مدرن از ترکیبی از هسته‌های قوی و کم‌مصرف برای بهبود کارایی استفاده می‌کنند.

2. فرکانس پردازنده
فرکانس یا سرعت کلاک پردازنده به گیگاهرتز (GHz) اندازه‌گیری می‌شود و نشان‌دهنده تعداد سیکل‌هایی است که پردازنده می‌تواند در یک ثانیه اجرا کند. هرچه فرکانس بالاتر باشد، CPU سریع‌تر می‌تواند داده‌ها را پردازش کند. با این حال، فرکانس بالا معمولاً مصرف انرژی بیشتری به همراه دارد.

3. معماری ساخت (نانومتری)
یکی از مهم‌ترین عوامل تأثیرگذار بر کارایی و مصرف انرژی CPUهای موبایل، فناوری ساخت آن‌ها است. پردازنده‌های مدرن با فرآیندهای ساخت کوچکتری مانند 5 نانومتری و 7 نانومتری تولید می‌شوند. کوچکتر بودن این فرآیندها به معنای تراکم بیشتر ترانزیستورها در یک فضای کوچک‌تر است که به افزایش کارایی و کاهش مصرف انرژی منجر می‌شود.

4. واحد پردازش گرافیکی (GPU)
واحد پردازش گرافیکی (GPU) وظیفه پردازش داده‌های گرافیکی مانند بازی‌ها و ویدئوها را بر عهده دارد. در پردازنده‌های موبایل، وجود یک GPU قوی باعث می‌شود تا تجربه بازی و کارهای گرافیکی بهتر و روان‌تری داشته باشید. به عنوان مثال، Adreno (در Snapdragon) و Mali (در Exynos) از رایج‌ترین GPUهای موبایلی هستند.

بخش پنجم: آینده CPUهای موبایل

در آینده، می‌توان انتظار داشت که پردازنده‌های موبایل به سمت بهبود عملکرد هوش مصنوعی (AI)، پردازش بهتر گرافیک‌ها و بهره‌وری انرژی بیشتر حرکت کنند. فناوری‌های ساخت جدیدتر مانند 3 نانومتری در حال توسعه هستند و این امر به افزایش کارایی و کاهش مصرف انرژی کمک خواهد کرد.
علاوه بر این، پردازنده‌های موبایل در حال پیشرفت به سمت اجرای بهتر کارهای مرتبط با یادگیری ماشین و هوش مصنوعی هستند. واحدهای پردازش عصبی (NPU) که به‌طور اختصاصی برای پردازش هوش مصنوعی طراحی شده‌اند، یکی از نقاط کلیدی پردازنده‌های مدرن هستند.

نتیجه‌گیری

انتخاب پردازنده مناسب برای گوشی هوشمند بستگی به نیازهای کاربر دارد. برای کاربرانی که به اجرای بازی‌های پیشرفته علاقه‌مندند، پردازنده‌های سری Snapdragon 800 یا Apple A-Series انتخاب خوبی هستند. اگر به دنبال گوشی‌های میان‌رده با کارایی مناسب و قیمت منطقی هستید، پردازنده‌های MediaTek Dimensity یا Snapdragon 600 می‌توانند گزینه‌های مناسبی باشند. در نهایت، درک ویژگی‌های مختلف CPUهای موبایل به شما کمک می‌کند تا بهترین انتخاب را برای نیازهای خود داشته باشید.