پردازنده گوشی‌های هوشمند امروزی از بسیاری از کامپیوترهای قدیمی پرقدرت تر هستند. اگر بدانید که قدرت محاسباتی گوشی فعلی شما از کل قدرت محاسباتی ناسا در سال 1969 (که دو فضانورد را به ماه فرستاد) بیشتر است، احتمالاً به دستگاه همراه خود بیشتر افتخار خواهید کرد! در این نوشتار به فرق سی پی یو کامپیوتر با پردازنده گوشی پرداخته و تفاوت پردازنده موبایل و دسکتاپ را به زبان ساده بیان می‌کنیم.

علی‌رغم پیشرفت‌های چشمگیر گوشی‌ها، جدیدترین ریزپردازنده‌های موجود در گوشی‌های هوشمند هنوز از نظر پردازشی از لپ‌تاپ‌ها و کامپیوترهای رومیزی امروزی ضعیف تر هستند. اما واقعاً چرا؟ مگر تفاوت پردازنده گوشی با دسکتاپ چقدر است؟ در این مطلب به این موضوع می‌پردازیم.

CPU موبایل چیست؟

از نظر اعداد و اسامی، شباهت‌های زیادی در این دو حوزه وجود دارد. واژه‌های استفاده شده در ریزپردازنده‌های موبایل اکثراً همان واژه‌های قطعات معادل آن‌ها در دسکتاپ‌ها هستند، اما معنای واژه‌ها متفاوت است.

معمولاً پردازنده‌ها را به دو بخش موبایل و دسکتاپ تقسیم می‌کنند، فرق سی پی یو کامپیوتر با گوشی در این است که پردازنده‌ موبایل (به معنای مخصوص وسائل قابل حمل)، پردازنده‌ی طیف وسیعی از دستگاه‌ها از جمله گوشی‌های هوشمند، لپ‌تاپ‌ها، ابزارهای اینترنت اشیا و چند مورد دیگر را شامل می‌شود. اما در این مطلب منظور ما از پردازنده‌ی موبایل، پردازنده‌های استفاده شده در گوشی‌های هوشمند یا همان تلفن همراه است.

 

 

به عبارت دیگر با مقایسه پردازنده موبایل و دسکتاپ باید گفت که بزرگ‌ترین بازیگران عرصه‌ تولید پردازنده دسکتاپ در بازار یعنی اینتل و ای‌ام‌دی در بازار ریز پردازنده‌های گوشی هوشمند حرف زیادی برای گفتن ندارند.

در واقع این شرکت‌ها ترجیح داده‌اند به جای رقابت با شرکت‌هایی مثل کوالکام، اپل، مدیاتک و سایر غول‌های تولیدکننده‌ چیپ موبایل، بخش مربوط به گوشی هوشمند خود را واگذار کنند.

علی رغم تفاوت پردازنده های گوشی با دسکتاپ در زمینه معماری اما همکاری این شرکت ها کماکان ادامه دارد و در همین زمینه شاهد استفاده از پردازنده های گرافیکی RDNA2 شرکت AMD در تراشه های ساخت شرکت کوالکام و سامسونگ هستیم.

البته در بحث تفاوت سی پی یو موبایل با کامپیوتر این موضوع آنقدرها هم مطلق نیست؛ مثلا پردازنده‌های سری Atom اینتل در مدل‌های مختلف زنفون شرکت ایسوس حضور دارند و اینتل هم به دنبال حضور پر رنگ تر در بازار تراشه های موبایل است.

پردازنده گوشی بهتر است یا کامپیوتر؟ مقایسه پردازنده های موبایل و دسکتاپ

در ادامه این مطلب  به بررسی تفاوت پردازنده موبایل و کامپیوتر در زمینه‌های معماری پردازنده و مفهوم SoC، معماری مجموعه دستورالعمل‌ها و بحث انرژی و گرما می‌پردازیم.

تفاوت پردازنده موبایل و دسکتاپ از لحاظ معماری پردازنده

در باب بررسی تفاوت سی پی یو موبایل با کامپیوتر، وقتی در مورد یک پردازنده‌ی دسکتاپ حرف می‌زنیم، منظورمان یک بخش خاص از سخت‌افزار است. پردازنده‌ی دسکتاپ یا واحد پردازنده‌ی مرکزی آن، مغز رایانه است.

اما در هنگام بررسی فرق سی پی یو کامپیوتر با گوشی، وقتی در مورد پردازنده‌ یک اسمارت‌فون صحبت می‌کنیم، کلمه‌ «پردازنده» بیشتر به معماری «سیستم روی یک تراشه» یا System on a Chip  (به اختصار SoC) اشاره دارد. اما تفاوت پردازنده گوشی با دسکتاپ در چیست؟

SoC یک چیپ مستقل است که از نظر اندازه‌ی فیزیکی، تفاوت چندانی با پردازنده‌ی دسکتاپ ندارد، اما روی این چیپ، علاوه بر واحد پردازنده‌ی مرکزی یا CPU، شاهد GPU (واحد پردازش گرافیکی)، سنسورهای مختلف، لایه‌های امنیتی و موارد دیگری هستیم. دقت کنید که تولیدکننده، تمام این موارد را روی یک چیپ قرار داده است.

در تصویر زیر می‌توانید ویژگی‌های SoC اسنپدراگون 8 نسل 2 استفاده شده در گلکسی اس 23 اولترا سامسونگ را مشاهده کنید. در ادامه مطلب مقایسه پردازنده های دسکتاپ با موبایل باید گفت که هر کدام از همین ویژگی‌ها روی یک سیستم دسکتاپ، نیازمند یک قطعه‌ سخت‌افزاری جداگانه است.

 

 

معماری مجموعه دستورالعمل‌ها: ARM در مقابل x86

دومین جنبه از تفاوت سی پی یو موبایل با کامپیوتر که به آن می‌پردازیم، مربوط به طراحی کلی پردازنده است. طراحی پردازنده‌ x86 اینتل که AMD و VIA نیز از آن استفاده می‌کنند، معماری غالب در بازار پردازنده‌های دسکتاپ است.

با مقایسه پردازنده های موبایل با دسکتاپ باید گفت که پردازنده‌های x86 برای برخورداری از قدرت محاسباتی بالا طراحی شده‌اند و با توجه به اینکه انرژی خود را مستقیماً از سوکت موجود روی مادربرد دریافت می‌کنند، توانایی اجرای میلیون‌ها دستور را دارند و در نتیجه، دستگاهی با قدرت پردازشی بالا (و البته گرمای بسیار زیاد) به شما ارائه می‌کنند.

اما درباره فرق CPU در گوشی و کامپیوتر باید گفت که اکثر سازندگان پردازنده در این بخش مثل کوالکام، اپل و دیگران، از طراحی و مجوز ARM استفاده می‌کنند. 

نکته کلیدی درباره تفاوت پردازنده موبایل و دسکتاپ، این است که ریزپردازنده‌های گوشی‌های هوشمند ARM بر خلاف پردازنده‌های دسکتاپ که مصرف انرژی در طراحی آن‌ها موضوعیت زیادی ندارد، با نگاه هم‌زمان به جنبه‌های کارایی و عمر باتری طراحی شده‌اند.

پردازنده‌های «چیپ روی تراشه‌» ARM از محاسبه با مجموعه دستورالعمل‌های کاهش‌یافته یا به اختصار RISC استفاده می‌کنند. مجموعه دستورالعمل RISC، مجموعه‌ای کوچک‌تر نسبت به دستورالعمل‌های دسکتاپ است که به انرژی کمتری نیاز دارد و با سرعت بالاتری می‌تواند منابع سیستم را آزاد کند. ضمن اینکه به دستگاه اجازه می‌دهد برای مصرف باتری کمتر، به حالت Idle برود.

در ادامه بررسی تفاوت پردازنده گوشی با دسکتاپ باید گفت که پردازنده‌های x86 اینتل از محاسبه با مجموعه دستورالعمل‌های پیچیده یا CISC استفاده می‌کنند که بسیار پیچیده‌تر از RISC است و دستورالعمل‌های متعددی در آن قرار دارند.

علاوه بر موارد مربوط به مقایسه پردازنده های موبایل و دسکتاپ باید گفت که اکثر پردازنده‌های مدرن از چیزی به نام ریزکد استفاده می‌کنند. ریزکد نوعی از کدهای داخلی پردازنده است که با شکستن عملیات پردازنده به دستورالعمل‌های کوچک‌تر، به پردازنده می‌گوید که چه عملی را باید انجام دهد.

روی پردازنده‌های RISC، با توجه به اینکه دستورالعمل‌های این قطعات نسبت به معماری دیگر، کوچک‌تر هستند، شکستن آن‌ها به ریزکدهای کوچک‌تر با سرعت بیشتری انجام می‌شود.

 

 

تفاوت سی پی یو موبایل با کامپیوتر از نظر انرژی و گرما

مهمترین فرق سی پی یو کامپیوتر با گوشی در بازار مربوط به پردازنده‌ها، معمولاً به تعداد هسته‌ها و سرعت کلاک پردازنده بر می‌گردد. اما در پردازنده‌های گوشی‌های هوشمند، این اعداد همه چیز را نشان نمی‌دهند.

یک دلیل آن این است که این اعداد در گوشی‌های هوشمند به طور کامل نظیر اعداد موجود روی پردازنده‌های دسکتاپ نیستند و دیگر اینکه با نگاه صرف به این اعداد، جنبه‌ی مهم دیگری روی این قطعات نادیده گرفته می‌شود: میزان مصرف انرژی به همراه دفع گرما.

درباره دیگر تفاوت پردازنده موبایل و دسکتاپ باید گفت که پردازنده‌ها در زمان انجام عملیات پردازشی، گرمای بسیار زیادی تولید می‌کنند. در پردازنده‌های دسکتاپ، این گرما با استفاده از فن و هیت‌سینک روی پردازنده دفع می‌شود؛ اما پردازنده‌های گوشی‌های هوشمند فاقد این امکان هستند.

علاوه بر موارد ذکر شده در رابطه با فرق پردازنده موبایل و دسکتاپ باید گفت که پردازنده‌های گوشی که در محفظه‌ای بسیار کوچک قرار دارند، در بسیاری از مواقع، باید در جیب گرم شما، در کنار پای گرم شما و در یک روز گرم، به فعالیت بپردازند!

تولیدکنندگان پردازنده‌های گوشی هوشمند این موضوع را می‌دانند و به همین دلیل، سرعت کلی عملکرد پردازنده را محدود می‌کنند. در حالی که مشخصات عددی یک پردازنده‌ی دسکتاپ در مورد سرعت پردازش، تقریباً همان چیزی است که شما به عنوان کاربر دریافت می‌کنید، اما همین عدد در مورد پردازنده‌ی یک گوشی هوشمند، حداکثر ظرفیت بالقوه‌ی پردازنده است که همانطور که گفته شد، به دلیل بحث گرما و انرژی، به میزانی پایین‌تر محدود می‌شود. این مورد یکی از مهم‌ترین تفاوت سی پی یو موبایل با کامپیوتر است.

به عنوان یک مثال در باب مقایسه پردازنده های موبایل و دسکتاپ باید گفت یک نمونه از پردازنده‌های سری Core i7 اینتل چیزی در حدود 65 وات گرما تولید می‌کنند اما در مقابل پردازنده‌ SoC مبتنی بر ARM تنها نزدیک به 3 وات گرما تولید می‌کند.

البته چیپ‌های جدید اتم اینتل که برای گوشی‌های هوشمند طراحی شده‌اند، از نظر دفع گرما بهتر از محصولات دیگر عمل می‌کنند. توان گرمایی را می‌توان مهم‌ترین نکته در مقایسه قدرت پردازنده گوشی با کامپیوتر عنوان کرد. از طرفی جدیدترین تراشه های شرکت‌هایی مانند کوالکام و اپل نیز بسیار قدرتمندتر از قبل ظاهر شده و دور از انتظار نیست که در آینده ای نزدیک قدرت پردازشی تراشه‌های گوشی به پردازنده های دسکتاپ برسد.

 

 

بنابراین،به عنوان فرق سی پی یو کامپیوتر با گوشی از نظر تئوری، ARM هم می‌تواند پردازنده‌ موجود روی SoC با سرعت کلاک بالاتری تولید کند، اما نتیجه‌ این عمل، داغ شدن بیش از حد و احتمالاً خراب شدن گوشی و باتری آن می‌شود.

تجربه‌ دسکتاپ با موبایل

در ادامه مبحث تفاوت پردازنده موبایل و دسکتاپ باید گفت که گوشی‌های هوشمند توانسته‌اند جایگزین دسکتاپ‌ها و لپ‌تاپ‌ها شوند. گوشی‌های جدید به خوبی می‌توانند اجرای چند برنامه را به طور هم‌زمان مدیریت کنند.

با بررسی تفاوت پردازنده گوشی با دسکتاپ می‌توان گفت که بسیاری از اپلیکیشن‌های موجود در دسکتاپ، حالا دیگر نمونه‌های اندرویدی یا iOS دارند که نیاز کاربر را برطرف می‌کنند.

بنابراین می‌بینیم که بسیاری از کاربران که از دسکتاپ یا لپ‌تاپ برای مصارفی مثل مطالعه و تولید متن، گردش در اینترنت و استفاده از شبکه‌های اجتماعی استفاده می‌کردند، کم‌کم به سمت استفاده از گوشی‌های هوشمند متمایل می‌شوند.

با مقایسه پردازنده های موبایل و دسکتاپ باید گفت که برای افرادی هم که ابعاد و نحوه‌ ارتباط با گوشی‌های هوشمند راضی‌کننده نیست، سیستم‌های Docking مجتمع تولید شده‌اند.

محصول مایکروسافت به نام Continuum که به همراه عرضه‌ی ویندوز 10 معرفی شد و Dex Docking Station سامسونگ می‌توانند به یک نمایشگر متصل شده و تصویر موجود در گوشی همراه شما را روی آن نمایش دهند.

 

 

با توجه به این موارد، گوشی‌های هوشمند می‌توانند دستگاه‌های کاملاً قابل اتکایی برای انجام عملیات خلاقانه‌ی شما باشند؛ اما برای نرم‌افزارهایی که نیاز به استفاده از منابع سخت‌افزاری زیاد دارند، هم‌چنان به استفاده از راه‌کارهای دسکتاپی  نیاز داریم.

البته طی سالیان اخیر پردازنده‌های با ریزمعماری ARM نیز وارد حوزه دسکتاپ و البته لپ‌تاپ‌ها شده‌اند. بهترین نمونه این اتفاق سری پردازنده‌های Apple M است که در سال 2021 برای اولین بار با معرفی تراشه Apple M1 و به کار گیری آن در مک بوک‌های شرکت وارد حوزه لپ تاپ شد و اولین کامپیوترهای اپل با تراشه آرم برای کاربران PC را شکل داد.

در این راه اپل علاوه بر بخش سخت‌افزار، سیستم‌عامل MacOS را نیز برای تراشه‌های ARM بهینه کرده و شرایطی فراهم کرده که پروژه Apple Silicon به خوبی و با هماهنگی کامل با نرم افزار اختصاصی شرکت سازگار باشد.

اپل در سالیان بعدی برنامه توسعه این محصولات را به خوبی دنبال کرده و در عین حال شرکت کوالکام نیز از چند سال پیش همکاری را با مایکروسافت آغاز کرده و تراشه‌های سری Snapdragon 8cx را برای نصب ویندوز و ساخت لپ تاپ های ویندوز با تراشه ARM توسعه داده است. این تراشه‌ها سال گذشته در محصولات شرکت‌هایی مانند سامسونگ و ایسر وارد بازار شدند و انتظار می‌رود رقبای مستقیم قدرتمندی برای تراشه‌های اپل باشند.

آیا گوشی‌های هوشمند هیچ‌گاه به قدرت دسکتاپ‌ها خواهند رسید؟

پاسخ به این پرسش دشوار است. دسکتاپ‌ها جایگاه خود را حفظ خواهند کرد؛ زیرا گوشی‌های هوشمند شدیداً به خاطر بحث مصرف باتری و کنترل دما با محدودیت همیشگی مواجه هستند.

تصور اینکه روزی گوشی‌های هوشمند از قوی‌ترین دسکتاپ‌های آن روز قدرتمندتر باشند سخت است؛ اما تجربه نشان داده است در دنیای فناوری هیچ چیز غیرممکنی وجود ندارد. البته به نظر می‌آید برتری های پردازنده لپ تاپ نسبت به گوشی حفظ خواهد شد.

جمع‌بندی و پاسخ به سوالات پر تکرار

نکته‌ی کلیدی که باید در ذهن داشته باشیم این است که پردازنده‌های گوشی‌های هوشمند و دسکتاپ‌ها برای مقاصد و انتظارات مختلفی طراحی شده‌اند. تفاوت سی پی یو موبایل با کامپیوتر در مقابل یکدیگر، همیشه چندان مفید نیست؛ زیرا موارد استفاده‌ آن‌ها با یکدیگر متفاوت است. 

در انتهای مطلب مقایسه پردازنده موبایل و سی پی یو کامپیوتر باید گفت که هرچند که تحولات چند ساله‌ اخیر دنیای دیجیتال نشان می‌دهد که  حرکت به سمت استفاده‌ بیشتر از گوشی‌های هوشمند روز به روز قوت می‌گیرد و همین امر دانستن فرق سی پی یو کامپیوتر با گوشی را برای کاربران بیش از پیش با اهمیت می‌کند.

CPU گوشی چیست؟

CPU گوشی یک چیپ مستقل است که از نظر اندازه‌ فیزیکی، تفاوت چندانی با پردازنده‌ی دسکتاپ ندارد، اما روی این چیپ، علاوه بر واحد پردازنده‌ی مرکزی یا CPU، شاهد GPU (واحد پردازش گرافیکی)، سنسورهای مختلف، لایه‌های امنیتی و موارد دیگری هستیم.

پردازنده گوشی بهتر است یا کامپیوتر؟

با بررسی تفاوت پردازنده های موبایل و دسکتاپ می‌توان گفت که پردازنده‌های کامپیوتر از توان محاسباتی بالاتری برخوردار بوده و در نتیجه آن مصرف انرژی بیشتری نسبت به پردازنده های گوشی دارند. 

اینتل و AMD چند درصد از سهم بازار پردازنده‌های لپ تاپ را در اختیار دارند؟

بر اساس آمار های منتشر شده از تحقیقات بازار در سال 2021، اینتل بیش از 78.4 درصد از سهم پردازنده های لپ تاپ را در اختیار دارد. باقی بازار متعلق به AMD است.

کدامیک از شرکت‌های اینتل و AMD سهم بیشتری از بازار پردازنده‌های دسکتاپ را در دست دارند؟

بر اساس آمار های منتشر شده به طور میانگین از سال 2004 تا به حالا بیشترین سهم بازار متعلق به برند Intel بوده است، با این وجود گاهی اوقات AMD رشد های چشمگیری نیز داشته است.

 

منبع: شهر سخت افزار