هواوی یکی از تولیدکنندگان اسمارت‌فون انگشت‌شماری است که شخصا تراشه‌های موردنیاز خود را تولید می‌نماید و در حال حاضر این کمپانی نه‌تنها به ساخت تراشه‌های مختلف می‌پردازد؛ بلکه با عرضه نخستین تراشه موبایلی 7 نانومتری در جهان به‌عنوان شرکت پیش‌رو در این صنعت محسوب می‌شود. تراشه جدید کایرین 980، یک نیمه‌هادی جالب‌توجه است که مولفه‌های قدرت و هوش‌مصنوعی را با یکدیگر ادغام می‌کند.
کایرین 980 در برخی زمینه‌ها، نخستین نمونه در جهان به‌شمار می‌آید. این محصول اولین تراشه ساخته شده بر مبنای فرآیند تولید فوق‌العاده دقیق 7 نانومتری است و برای نخستین بار در جهان از پردازنده قدرتمند و جدید ARM با نام کورتکس A76 بهره می‌گیرد. کایرین 980 اولین تراشه مجهز به واحد پردازش عصبی دوگانه، چیپ گرافیکی جدید Mali G76 همراه با مودم فوق‌العاده سریع Cat21 با سرعت 1.4 گیگابیت بر ثانیه است و برای اولین بار از استاندارد رم LPDDR4X با فرکانس بالاتر 2133 مگاهرتز پشتیبانی می‌کند.
بنابراین با فهرستی از ویژگی‌های قابل‌توجه و تحسین‌برانگیز سروکار داریم. آیا شما این‌طور تصور نمی‌کنید؟
کشش قانون مور: حرکت در مسیر لیتوگرافی 7 نانومتری
پس از معماری 10 نانومتری، فرآیند تولید 7 نانومتری جدید چالش‌های بیش‌تری را پیش روی کارشناسی تولید قرار می‌دهد. بگذارید ابتدا با ماجراجویی درباره کایرین 980 شروع کنیم. هواوی می‌گوید که ساخت یک تراشه 7 نانومتری، بزرگ‌ترین چالش مهندسی پیش روی کمپانی تا به امروز بوده است. از آن‌جا که در حال نزدیک شدن به محدودیت‌های قانون مور هستیم؛ هواوی بایستی تحقیق پیرامون معماری جدید را از حدود 3 سال قبل آغاز می‌کرد و پس از طراحی بیش از 5000 نمونه‌اولیه، نهایتا کمپانی موفق به تولید انبوه تراشه با معماری جدید شده است.
در خصوص دشواری‌های تولید تراشه 7 نانومتری به قدر کافی صحبت شد. اما پیشرفت‌های واقعی یک تراشه 7 نانومتری نسبت به چیپست‌های 10 نانومتری نسل قبلی چیست؟ هواوی می‌گوید که کایرین 980 در زمینه سرعت و بهره‌وری انرژی به رشد 2 رقمی دست یافته است و سرعت این تراشه تا 20 درصد افزایش و میزان مصرف انرژی آن 40 درصد کاهش پیدا کرده است. هواوی با بهره‌گیری از فرآیند تولید 7 نانومتری مینیاتوری با دقت بالاتر موفق شده چگالی منطقی تراشه را 1.6 برابر نماید. در تراشه کایرین 980 از 6.9 میلیارد ترانزیستور استفاده شده است.
با مقایسه تراشه جدید کایرین 980 و تراشه نسل قبلی یعنی کایرین 970 می‌توان دریافت که کارایی چیپست جدید حدودا 75 درصد و بهره‌وری انرژی در آن 58 درصد بهبود یافته است.
پردازنده 8 هسته‌ای با اندازه‌ای کوچک‌تر
کایرین 980 ابعادی حدودا معادل با یک ناخن دارد
پردازنده موجود در تراشه کایرین 980 دارای 8 هسته پردازشی است؛ اما در عوض استفاده از معماری شناخته شده big.LITTLE، هسته‌های جدیدی موسوم به میانی (Middle) را معرفی می‌کند. این ایده تقسیم‌بندی مناسب‌تری میان پردازش‌های مختلف موجود بر روی پردازنده ارایه نموده و حداکثر بهره‌وری تراشه را افزایش خواهد داد. تراشه جدید مجهز به 2 هسته بزرگ کورتکس A76 با فرکانس 2.6 گیگاهرتز، 2 هسته میانی کورتکس A76 با فرکانس 1.96 گیگاهرتز و 4 هسته کوچک کورتکس A55 با فرکانس 1.8 گیگاهرتز است. هواوی، چگونگی تقسیم‌بندی جالب و کنترل امور پردازشی معمول میان هسته‌های مختلف را نمایش داده است و در ادامه به چند نمونه اشاره می‌شود. پخش موسیقی تنها هسته‌های کوچک پردازنده را درگیر می‌کند. شبکه‌های اجتماعی بر هسته‌های کوچک و میانی متکی هستند و مرورگر، دوربین و گالری به‌طور معمول از هسته‌های میانی بهره می‌گیرند؛ در حالی‌که بازی‌های با بار پردازشی سنگین و گالری معمولا توسط هسته‌های بزرگ پردازش خواهند شد. در کنار پردازنده سریع‌تر و انعطاف‌پذیرتر از حافظه رم سریع‌تر با 20 درصد پهنای باند بیش‌تر و 22 درصد تاخیر کم‌تر استفاده شده است که مجددا این ارقام در مقایسه با تراشه اسنپ‌دراگون 845 شرکت کوالکام، رشدی 2 برابری را نشان می‌دهند. این موضوع در اجرای سریع‌تر اپلیکیشن‌های مختلف به بهترین شکل قابل مشاهده خواهد بود. هواوی می‌گوید که زمان لازم برای اجرای اپلیکیشن‌های محبوبی مانند فیس‌بوک، واتس‌اپ، اینستاگرام، مسنجر، اسنپ‌چت، توئیتر و لاین را به‌طور میانگین تقریبا 0.2 ثانیه کاهش داده است.
تراشه گرافیکی Mali G76 برای گیمرها
کایرین 980 برای نخستین بار از تراشه گرافیکی جدید Mali G76 بهره گرفته است و این موضوع، ارتقا 46 درصدی کارآیی و بهبود حداکثر 178 درصدی بهره‌وری انرژی در GPU را به‌دنبال داشته است. فناوری هوشمند پیش‌بینی بارگذاری به گیم پلی روانتر بازی‌ها کمک می‌کند. این فناوری، انرژی موردنیاز تراشه را با دقتی بالاتر پیش‌بینی نموده و تغییرات لازم را به شکلی بسیار موثر اعمال می‌کند. در آزمایشات هواوی بر روی یک بازی واقعی (NBA 2K18)، عملکرد حقیقی بازی 22 درصد ارتقا یافت و مصرف انرژی نسبت به تراشه اسنپ‌دراگون 845 نیز 32 درصد کاهش پیدا کرد.
استفاده از ISP دوگانه جدید در دوربین‌ها
بعلاوه تراشه کایرین 980 مجهز به یک پردازنده سیگنال تصویر (ISP) دوگانه جدید است که پیشرفت‌هایی به شرح ذیل را به‌دنبال خواهد داشت:
- بهبود 46 درصدی سرعت پردازش دوربین
- ارتقا 23 درصدی بهره‌وری انرژی در زمان ضبط محتوا
- کاهش 33 درصدی میزان تاخیر
این ارقام در مقایسه با ISP استاندارد به‌کارگیری شده در بزرگ‌ترین رقیب کایرین 980 یعنی تراشه اسنپ‌دراگون 845 ارایه شده‌اند. هواوی چندین تصویر چشم‌نواز که توسط ISPهای دوگانه جدید به ثبت رسیده را نمایش داده است. این تصاویر به وضوح نمایانگر محدوده دینامیکی بسیار گسترده‌تر و سطح جزئیات بسیار بیش‌تر در موقعیت‌های زمانی روز و شب هستند. همچنین به یک واحد پردازش عصبی دوگانه برای دوربین‌ها دسترسی خواهید داشت که فرآیند تشخیص تصاویر بر مبنای هوش مصنوعی را تسهیل می‌نماید. کایرین 980 با تشخیص 4500 تصویر در هر دقیقه احتمالا سریع‌ترین تراشه در این زمینه محسوب می‌شود؛ در حالی‌که اسنپ‌دراگون 845 قادر به تشخیص 2371 تصویر است و تراشه A11 اپل نیز 1458 تصویر را شناسایی می‌کند. بعلاوه با وجود قابلیت تشخیص اشیا خاص در یک فضای محصور، کارآیی هوش مصنوعی در این زمینه شاهد پیشرفت‌های بیش‌تری بوده است و در حال حاضر هوش مصنوعی نه تنها بر روی عکس‌ها عمل می‌کند؛ بلکه می‌تواند برای تشخیص اشیا در ویدیو نیز به‌کار گرفته شود. کنجکاو هستیم تا ببینیم در اپلیکیشن‌های ویدیویی هوشمندتر، این قابلیت به چه ترتیب عمل خواهد کرد.
نخستین مودم Cat21 با سرعت 1.4 گیگابیت بر ثانیه در جهان!
در نهایت بایستی خاطرنشان کرد که کایرین 980 نخستین تراشه در جهان است که از مودم LTE Cat21 با سرعت 1.4 گیگابیت بر ثانیه بهره می‌گیرد. هواوی ذاتا یک شرکت فعال در حوزه شبکه است و یکی از کمپانی‌های پیش‌رو در صنعت ارتباطات به‌شمار می‌آید. تراشه جدید مجهز به فناوری‌های زیر است:
4X4 MIMO + 256 QAM+3CCCA = 1.2 Gbps
2×2 MIMO + 256 QAM + 1CC = 200 Mbps
که در مجموع سرعت مودم برابر با 1.4 گیگابیت بر ثانیه خواهد شد.
جهت اطلاع افراد غیرمتخصص در حوزه شبکه بایستی یادآور شد که به بیان ساده‌تر، برای گیمینگ و پخش ویدیو از سرعت‌های بالاتری بهره‌مند خواهید شد. همچنین هواوی با جریان 10 برابر روانتر داده‌ها و در راستای اطمینان از بروز وقفه کم‌تر در هنگام مراجعه کاربر به زیرزمین یا قطارهای سریع‌السیر به‌طور مجزا تلاش کرده است.
کایرین 980 مجهز به تراشه وای‌فای داخلی است. چیپست Hi1103 هواوی از حداکثر سرعت دانلود 1732 مگابیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کند که این میزان در مقایسه با ماژول وای‌فای موجود در تراشه اسنپ‌دراگون 845 بیش از 2 برابر خواهد بود.
اما تراشه جدید هواوی چه زمانی و در چه دستگاه‌هایی به‌کار گرفته خواهد شد؟ در حال حاضر 2 گوشی با تراشه کایرین 980 معرفی شده است. هم‌اکنون این تراشه در مرحله تولید انبوه قرار دارد و در آینده بسیار نزدیک شاهد حضور آن در دستگاه‌های مختلف خواهیم بود. احتمالا هواوی میت 20 پرو، نخستین گوشی مجهز به تراشه جدید محسوب می‌شود. این اسمارت‌فون بایستی ظرف یک ماه آینده یا حدودا ماه اکتبر معرفی شود. آنر مجیک 2، دومین گوشی مجهز به این تراشه است. این دستگاه انقلابی عملا فاقد هرگونه حاشیه یا طراحی ناچ‌دار (و یک دوربین کشویی) خواهد بود.
در مجموع به نظر می‌رسد هواوی نهایتا صاحب تراشه‌ای است که توان رقابت با بهترین نمونه‌های خارجی را دارد. بسیاری از کاربران بی‌صبرانه منتظر عرضه دستگاه‌های مجهز به این تراشه و ارزیابی آن‌ها در دنیای واقعی هستند.
