كان عام 2020 عامًا متهورًا بالنسبة لتقنية المعالجات. تطالب AMD بتاج الكمبيوتر مع Zen 3، بينما تتعامل Apple مع Intel مع أجهزة Mac المستندة إلى الذراع. تأمل كوالكوم الآن في الحصول على لحظة تغيير اللعبة الخاصة بها مع الإعلان عن أحدث معالج للهواتف المحمولة بإسم Snapdragon 888.
تتضمن ميزات مجموعة الشرائح الرئيسية أداءً أفضل للمعالج بنسبة 25٪ مقارنة بالعام الماضي، ورفع رسوميات بنسبة 35٪، وشبكات 5G متكاملة فائقة السرعة، وإمكانيات مُحسَّنة للذكاء الاصطناعي ومعالجة الصور - كل ذلك في حزمة صغيرة مبنية على أحدث عملية تصنيع 5 نانومتر. يقدم Snapdragon 888 أيضًا مجموعة من الميزات الجديدة للاعبين والمطورين بالإضافة إلى المهتمين بالأمان. هناك الكثير من الأرضية لتغطيتها هنا.
هل رقم 8 سيكون رقم حظ كوالكوم؟ إليك كل ما تحتاج لمعرفته حول أقوى معالج من كوالكوم لسنة 2020 بإسم Qualcomm Snapdragon 888.
مواصفات Qualcomm Snapdragon 888
| Snapdragon 888 | Snapdragon 865 | Snapdragon 855 | |
|---|---|---|---|
| CPU Config | 1x 2.84GHz (Cortex-X1) 3x 2.4GHz (Cortex-A78) 4x 1.8GHz (Cortex-A55) | 1x 2.84GHz (Cortex-A77) 3x 2.4GHz (Cortex-A77) 4x 1.8GHz (Cortex-A55) | 1x 2.84GHz (Cortex-A76) 3x 2.42GHz (Cortex -76) 4x 1.8GHz (Cortex-A55) |
| GPU | Adreno 660 | Adreno 650 | Adreno 640 |
| DSP | Hexagon 780 (fused scalar, tensor, and vector) | Hexagon 698 | Hexagon 690 |
| Process | 5nm | 7nm FinFET | 7nm FinFET |
| دعم الكاميرا | • 200MP single shot • 84MP single with zero shutter lag • 64MP+25MP with zero shutter lag • Triple 24MP with zero shutter lag • Hybrid AF • 10-bit HEIF image capture • HDR video • multi-frame noise reduction • Real-time object classification, segmentation, and replacement | • 200MP single shot • 64MP with zero shutter lag • 25MP dual camera with zero shutter lag • Hybrid AF • HDR video • multi-frame noise reduction • Real-time object classification, segmentation, and replacement | • 48MP single • 24MP dual • Hybrid AF • HDR video • Multi-frame noise reduction • Real-time object classification, segmentation, and replacement |
| تصوير الفيديو | 8K @ 30fps 4K UHD @ 120fps 720p @ 960fps | 8K @ 30fps 4K UHD @ 120fps 720p @ 960fps | 4K UHD, HDR @ 60fps |
| عرض الفيديو | 8K 4K HDR up to 120fps H.265 and VP9 video decoder 360 degree | 8K 4K HDR up to 120fps H.265 and VP9 video decoder 360 degree | 8K 4K HDR up to 120fps H.265 and VP9 video decoder 360 degree |
| الشحن | Quick Charge 4+ Quick Charge AI | Quick Charge 4+ Quick Charge AI | Quick Charge 4+ |
| اتصال | X60 LTE/5G (integrated) 7500 Mbps down 3000 Mbps up | X55 LTE/5G (external) 7500 Mbps down 3000 Mbps up | X24 LTE (integrated) 2000 Mbps down 316 Mbps up |
| أخرى | Bluetooth 5.2 Wi-Fi 6E, Wi-Fi 6 (802.11ax), Wi-Fi 5 (802.11ac),802.11a/b/g/n | Bluetooth 5.1 Wi-Fi 6 (802.11ax), Wi-Fi 5 (802.11ac),802.11a/b/g/n | Bluetooth 5.0 Wi-Fi 6-ready (802.11ax), Wi-Fi 5 (802.11ac),802.11a/b/g/n |
CPU وGPU: الأساسيات
لنبدأ تجربتنا بعمق أكبر في التغييرات المعمارية داخل Snapdragon 888. سنبدأ بcpu وgpu، وهما حجر الزاوية في الأداء اليومي.
كما كان متوقعًا، تعد كوالكوم عضوًا في برنامج Arm CXC، مما يمنحها حق الوصول إلى وحدة المعالجة المركزية Cortex-X1 المطورة بشكل مشترك هذا العام. يعد Cortex-X1 من خارطة طريق Arm أكبر وأقوى وأكثر جوعًا للطاقة، حيث يقدم حوالي 23٪ دفعة إضافية مقارنة بأحدث Cortex-A78 من Arm. قامت Qualcomm بتقسيم وحدات المعالجة المركزية هذه إلى مجموعة ثلاثية المستويات، تمامًا مثل العام الماضي. رغم ذلك، هذه هي المرة الأولى التي تستخدم فيها Qualcomm ثلاثة نوى مختلفة لوحدة المعالجة المركزية في تصميم معالج واحدة.
تتكون مجموعة وحدة المعالجة المركزية Kryo 680 من Qualcomm من وحدة طاقة واحدة Cortex-X1 مسجلة بسرعة 2.84 جيجاهرتز مع ذاكرة تخزين مؤقت كبيرة سعة 1 ميجابايت. يوجد أدناه ثلاث نوى كبيرة من نوع Cortex-A78 مع ساعات ذروة 2.4 جيجا هرتز و 512 كيلو بايت من ذاكرة التخزين المؤقت L2 لكل منهما، مما يضاعف ذاكرة التخزين المؤقت من العام الماضي. أخيرًا، بلغت أربعة أنوية Cortex-A55 منخفضة الطاقة مع ذاكرة تخزين مؤقت سعة 128 كيلو بايت L2 1.8 جيجا هرتز. تتطابق سرعات الساعة مع العام الماضي، مما يشير إلى مكاسب متحفظة في الأداء مقابل عمر بطارية أفضل. يشير هذا إلى مكاسب محدودة للمعالجة متعددة النواة، في حين أن Cortex-X1 المنفرد سيحدث فرقًا أكثر وضوحًا في السيناريوهات التي تتطلب قدرًا أكبر من قدرة الحوسبة أحادية الخيط.
تم تجهيز الكتلة الأساسية بذاكرة تخزين مؤقت كبيرة سعة 4 ميجابايت L3 وذاكرة تخزين مؤقت للنظام بسعة 3 ميجابايت، والتي لم تتغير أيضًا عن Snapdragon 865. على الرغم من أن النوى الكبيرة Cortex-X1 و A78 قد ضاعفت مخابئ L2 مقارنة بالعام الماضي. يجب أن تكون Qualcomm قد رصدت بعض مزايا الأداء من خلال منح هذه النواة الكبيرة المزيد من الذاكرة القريبة للعمل بها، على حساب بعض مساحة السيليكون الإضافية. يعد Cortex-A78 أصغر بنسبة 5٪ لكل نواة من A77، مما يترك مساحة أكبر لذاكرة التخزين المؤقت الإضافية. في ذروتها، يتميز Snapdragon 888 بأداء وحدة معالجة مركزية أعلى بنسبة 25٪ وكفاءة في استهلاك الطاقة. من المحتمل أن يأتي الكثير من هذا الأخير من الانتقال إلى 5 نانومتر وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة والمساحة Cortex-A78s.
بالانتقال إلى وحدة معالجة الرسومات Adreno 680، تحافظ Qualcomm على الأعمال الداخلية لسيليكون الرسومات الخاص بها بالقرب من صندوقها. لكن الشركة تروج لتعزيز الأداء بنسبة 35٪، وهو الأكبر منذ أجيال، بينما لا تزال تقدم كفاءة طاقة أفضل بنسبة 25٪.
يدعم أحدث GPU من Qualcomm عرض البكسل الفرعي كجزء من محرك العرض، والذي يمكن أن يعزز دقة العرض الظاهرة. التظليل ذو المعدل المتغير الموجود في وحدات التحكم من الجيل التالي ووحدات معالجة الرسومات للكمبيوتر الشخصي قد شق طريقه أيضًا إلى الهندسة المعمارية. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تقليل متطلبات عرض التظليل بنسبة 40٪ في الألعاب المدعومة، لزيادة الأداء بنسبة تصل إلى 30٪. على الرغم من أنه من المحتمل أن تقوم Qualcomm بإدراج هذا في المطالبة الإجمالية للأداء بنسبة 35٪، لذلك قد تكون المكاسب محدودة بدرجة أكبر للعناوين التي لا تدعم هذه الميزة.
يتضمن Adreno 680 أيضًا تعليمات جديدة للتعلم الآلي أيضًا لأداء AI أسرع بنسبة تصل إلى 43٪. تتضمن هذه التعليمات منتج نقطي مختلط الدقة مكون من 4 مدخلات ومصفوفة موجية متعددة لأرقام الفاصلة العائمة 16 و 32 بت. هذا يقودنا بشكل جيد إلى بعض التغييرات الكبيرة الأخرى في الذكاء الإصطناعي في معالج Snapdragon 888.
5G و AI: بعض التغييرات التي تمس الحاجة إليها
تعد معالجة التعلم الآلي (AI) جزءًا أساسيًا من نهج Qualcomm غير المتجانس للحوسبة الحديثة. قدم Snapdragon 855 لعام 2018 مسرع Tensor في مزيج معالجة AI. في عام 2020، يقوم Snapdragon 888 "بدمج" وحدات المعالجة العددية والموتر والمتجه داخل Hexagon 780 DSP مع 16 ضعفًا من حجم الذاكرة المشتركة.
والنتيجة الصافية هي مشاركة سلسة لأعباء العمل داخل الوحدة، وتحسين يصل إلى 1000 مرة لأحمال العمل المنقولة بين أنواع المعالجات الثلاثة. بالإضافة إلى ذلك، يشهد المعالج القياسي تحسنًا في الأداء بنسبة 50٪ بينما يتمتع Tensor بضعف سعة الحوسبة للجيل الأخير. من خلال الجمع بين إمكانات CPU و GPU و DSP، تطالب Qualcomm بتحسين 3x لأداء AI لكل واط و 26 TOPs من إجمالي حوسبة AI. هذه زيادة بنسبة 73٪ عن 15TOPs في Snapdragon 865 وزيادة هائلة في الأجيال ... على الورق على الأقل.
ومع ذلك، يجب أن نكون حذرين بشأن مطالبات TOPs. لا تخبرنا الشخصيات البارزة بأي شيء عن نوع عبء العمل المستخدم لحساب الرقم، مما يجعل المقارنات صعبة للغاية. بالإضافة إلى ذلك، فإن القليل من أعباء العمل ستزيد من عدد نوى الذكاء الاصطناعي المتنوعة في Snapdragon 888 في وقت واحد، على الرغم من أن شركة Qualcomm تقول أنه من الممكن القيام بذلك في بعض السيناريوهات.
ربما الأهم من ذلك، أن كوالكوم لديها بعض أدوات التعلم الآلي الجديدة للمطورين أيضًا. يعمل Qualcomm AI Engine Direct الجديد كنقطة دخول لـ Android NN و TensorFlow Lite و Qualcomm SDKs. سيساعد هذا المطورين على تحقيق أقصى استفادة من إمكانات Snapdragon بغض النظر عن إطار العمل الشائع الذي يفضلونه. تدعم منصة الذكاء الاصطناعي من Qualcomm الآن أيضًا مترجم TVM مفتوح المصدر، مما يتيح للمطورين البرمجة بلغة Python بدلاً من C أو التجميع. أصبح من السهل أكثر من أي وقت مضى الاستفادة من محرك Qualcomm AI بالكامل.
تغيير مهم آخر مع Snapdragon 888 هو تضمين مودم Snapdragon X60 5G المدمج. تبدو العديد من المواصفات الأساسية مشابهة للجيل السابق، بما في ذلك سرعات ذروة mmWave التي تبلغ 7.5 جيجابت في الثانية و 3 جيجابت في الثانية. ومع ذلك، يقدم X60 أيضًا مجموعة حاملة FDD و TDD بسرعة 6 جيجاهرتز فرعية، بالإضافة إلى التجميع عبر نطاقات فرعية 6 جيجاهرتز وموجة مم للمساعدة في تحقيق سرعات الذروة النظرية هذه. يعد تجميع الموجات الحاملة أمرًا مهمًا للغاية لتعزيز السرعات والسعة، حيث يسمح بإرسال البيانات عبر النطاق المنخفض، و 6 جيجاهرتز الفرعي، وطيف الموجات المليمترية في وقت واحد. هناك أيضًا دعم Voice-over-NR لإجراء مكالمات على شبكات 5G المستقلة في المستقبل، ولكن سيتعين علينا انتظار دعم شركة الاتصالات في هذه النهاية.
ولكن ربما يكون الأهم من ذلك كله حقيقة أن X60 مدمج في Snapdragon 888، على عكس العام الماضي Snapdragon 865 الذي تم إقرانه بمودم X55 خارجي. بفضل كثافة الترانزستور المتزايدة التي تبلغ 5 نانومتر، يمكن الآن لشركة Qualcomm أن تلائم أحدث منتجاتها من الجيل الخامس على نفس الرقاقة مثل مكونات المعالجة الأخرى، دون مخاوف بشأن تبديد الحرارة. التكامل يعني مساحة أصغر وكفاءة طاقة محسنة لإطالة عمر البطارية عند استخدام 5G. قد تنخفض التكاليف أيضًا لأن الشركات المصنعة لن تضطر إلى شراء معالجين، لكن كوالكوم لن تعلق على تسعير المعالجات.
كل الصعاب والإضافات الأخرى
بالتمسك بالشبكات، تتيح مجموعة وظائف FastConnect 6900 وظيفة Wi-Fi 6 و Wi-Fi 6E والراديو المزدوج Bluetooth 5.2. يتضمن ذلك دعمًا لأحدث معيار Bluetooth LE Audio. لذلك تظل ميزات الشبكات في طليعة المعايير الحديثة. هناك أيضًا كتلة معالجة ذكاء اصطناعي جديدة في محور مستشعرات الجيل الثاني من كوالكوم، وهي مصممة لتفريغ المعالجة للسيناريوهات التي تعمل دائمًا. تعمل هذه الكتلة على أقل من 1 مللي أمبير من التيار ولكنها أقوى بخمس مرات من كتلة المستشعر من الجيل الأخير. تقول شركة Qualcomm إنها ترى تفريغًا بنسبة 80٪ في المهام من معالج Hexagon AI، والذي ينبغي أن يكون نعمة لعمر البطارية.
للاعبين، تتضمن Snapdragon Elite Gaming الآن Qualcomm Game Quick Touch. ميزة مصممة لتقليل زمن استجابة اللمس، في أي مكان من 20٪ بمعدل 60 إطارًا في الثانية إلى 10٪ أسرع في عناوين 120 إطارًا في الثانية. ليس هناك حاجة إلى عمل مطور هنا، لذلك سيستفيد اللاعبون بمجرد حصولهم على أجهزة الجيل التالي.
تم تعيين وظيفة الكاميرا لمجموعة من التحسينات أيضًا. ينتقل Spectra 580 ISP من إعداد مزدوج إلى معالج ثلاثي. يسمح هذا بثلاث سلاسل معالجة متزامنة في وقت واحد، والتي يمكن استخدامها لالتقاط تدفقات فيديو متزامنة من ثلاث كاميرات أو إجراء معالجة في الوقت الفعلي على ثلاثة مستشعرات صور منفصلة في وقت واحد. ارتفع معدل النقل الكلي من 2 إلى 2.7 جيجا بكسل في الثانية لتحسين قدرات المعالجة بنسبة 35٪.
يتميز Snapdragon 888 الآن بالتقاط صور HDR 10 بت باستخدام حاوية ملفات HEIF. ستضمن بيانات الألوان الإضافية هذه أن تبدو صورك في أفضل حالاتها عند عرضها على شاشات HDR. يوجد الآن أيضًا التقاط HDR حسابي بدقة 4K باستخدام مستشعرات HDR متداخلة. لقد رأينا سابقًا أجهزة استشعار متداخلة تستخدم تعريضات ضوئية طويلة ومتوسطة وقصيرة في وقت واحد لإنتاج صور HDR رائعة المظهر. الآن يمكن أن يستفيد الفيديو أيضًا. ISP قادر أيضًا على التقاط 120 صورة بدقة 12 ميجابكسل في الثانية والصور منخفضة الإضاءة حتى 0.1 لوكس. هناك أيضًا خوارزميات AI جديدة للتركيز التلقائي والتعرض التلقائي وتوازن البياض التلقائي. بشكل عام، توقع المزيد من مرونة الصور والفيديو في الهواتف الذكية 2021.
ملاحظة أخرى مثيرة للاهتمام هي أن Snapdragon 888 هو أول مجموعة شرائح كاميرا هاتف ذكي متوافقة مع مبادرة مصادقة المحتوى (CAI). بشكل أساسي، يمكن للمصنعين تضمين بيانات وصفية آمنة مشفرة للتحقق من أصل الصور ومقاطع الفيديو - في متناول اليد في عالم من المحتوى المزيف العميق المثير للإعجاب والذي ينتشر عبر الويب. تشمل المبادرات الأمنية الأخرى إدخال نظام التشغيل Hypervisors المستعار من مساحة الحوسبة المكتبية. يسمح ذلك للمستخدمين والتطبيقات الفردية بالعمل في مساحة نظام التشغيل الافتراضية الآمنة الخاصة بهم - وهو سهل أيضًا إذا كنت ترغب في الاحتفاظ بعملك الحساس ومعلوماتك الشخصية منفصلة على نفس الجهاز. سنحتاج إلى الانتظار ومعرفة ما إذا كان مصنعو الهواتف يطبقون بالفعل هذه الإضافات.
الهواتف التي ستأتي بمعالج Snapdragon 888
بينما سيتعين علينا الانتظار حتى عام 2021 لأول هواتف ذكية تعمل بنظام Snapdragon 888، يمكننا بالفعل اختيار بعض الأشياء الرئيسية التي نتوقعها من هواتف الجيل التالي.
بالنسبة للمبتدئين، يبدو Snapdragon 888 واعدًا جدًا لكفاءة الطاقة. تعد معالجات CPU و GPU و AI الأكثر كفاءة مع مودم 5G مدمج، مبنية معًا على عملية تصنيع 5 نانومتر، أخبارًا جيدة لعمر البطارية. في الوقت نفسه، توضح ميزات التصوير والتعلم الآلي والأمان الجديدة الإمكانات المحتملة لهواتف الجيل التالي. فكر في التطور التدريجي أكثر من مجرد تغيير قواعد اللعبة بين عشية وضحاها.
سنضطر إلى قياس أداء المعالج للتحقق من مزاعم أداء Qualcomm، لكن اللاعبين لديهم شيء يتطلعون إليه العام المقبل. على الورق، على الأقل. رفع الرسومات بنسبة 35٪ هو ادعاء رئيسي مع تظليل معدل متغير، يمكن أن يشهد مزيدًا من التحسينات لعناوين الجيل التالي. يبدو أن مكاسب وحدة المعالجة المركزية أكثر كتمًا، خاصة وأن سرعات الساعة تظل ثابتة. يجب أن يكون نواة Cortex-X1 الكبيرة فوزًا جيدًا لسيناريوهات أحادية النواة.
من شبه المؤكد أن العلامات التجارية للهواتف الذكية مثل Samsung و OnePlus و Google و Xiaomi وغيرها ستلتقط أحدث معالج Qualcomm العام المقبل. ترقب أول هاتف يعمل بنظام Qualcomm Snapdragon 888 في الربع الأول من عام 2021.