معماری Brodwell اینتل که قرار است جایگزین هسول شود، با خانواده‌ی Broadwell-Y یا همان Core M شروع شده است. پردازنده‌های برای وسایل تبدیل‌شونده که به بررسی عمیق آن می‌پردازیم.

تبلیغات ۷۲۰ در ۹۰

رقبای اینتل در دنیای تولید پردازنده‌ برای گوشی و تبلت

این روزها در نمایشگاه IFA 2014 بیشتر با محصولاتی از خانواده‌ی گوشی، فبلت و تبلت روبرو می‌شویم؛ محصولاتی که پردازنده‌های کوچک و کم‌مصرف مبتنی بر آرم در آنها استفاده شده است.

پردازنده‌های مبتنی بر معماری‌های طراحی شده توسط کمپانی انگلستانی ARM توسط سازندگان و طراحان دیگر تولید می‌شود. اپل با تراشه‌های A5، A6 و A7 و مدل‌های دیگر، سامسونگ با Exynosهای سری 4000 و این روز‌ها با مدل‌های 8 هسته‌ای سری 5000، انویدیا با تگرا کی‌وان معروف خود و کوآلکام با S801 و S805 در گوشی‌ها و تبلت‌های رده اول، همگی از اصول کلی یکسانی پیروی می‌کنند.

تراشه‌ی 64 بیتی Apple A7، قلب آیفون 5s

تراشه‌ی 64 بیتی Apple A7، قلب آیفون 5s

اکسینوس‌های سامسونگ با ساختار درشت و کوچک یا big.LITTLE

اکسینوس‌های سامسونگ با ساختار درشت و کوچک یا big.LITTLE

اپل هسته‌های کم‌تعداد یعنی دو هسته‌ی پردازنده‌ی اصلی را انتخاب کرده البته 64 بیتی بودن سلسله دستورات پشتیبانی شده و نیز بیشتر بودن واحد‌های محاسبه‌ی اعشاری کاری کرده که آیفون و آیپد سرعت بسیار بالایی داشته باشند، حتی بیشتر از پردازنده‌های 4 هسته‌ای و 8 هسته‌ای.

تصویری از تراشه‌ی A7 اپل

تصویری از تراشه‌ی A7 اپل

سامسونگ هم به روش big.LITTLE یعنی استفاده از چند هسته‌ی معمولی و کم‌مصرف در کنار چند هسته‌ی تنومند و پرمصرف علاقه‌مند شده و نوت 4، اس 5 و نوت 3 را با همین سبک و سیاق رونمایی کرده است.

4 هسته‌ی Cortex-A15 در کنار چهار هسته‌ی ضعیف و کم‌مصرف Cortex-A7

4 هسته‌ی Cortex-A15 در کنار چهار هسته‌ی ضعیف و کم‌مصرف Cortex-A7

کوآلکام از طرفی پردازنده‌های خاص خود را با هسته‌های سفارشی Krait طراحی کرده و از این نظر مثل اپل است و از طرفی پردازنده‌های گرافیکی خود یعنی خانواده‌ی Adreno را روز به روز بهینه‌تر و قوی‌تر می‌کند به طوری که امروز S805 با Adreno 420 یکی از بهترین پردازنده‌های گرافیکی را به دنیای گوشی و تبلت آورده است.

تراشه‌ی تگرا کی‌وان، 4 هسته‌ی معمولی و هسته‌‎ی ضعیف و کم‌مصرف پنجم

تراشه‌ی تگرا کی‌وان، 4 هسته‌ی معمولی و هسته‌‎ی ضعیف و کم‌مصرف پنجم

انویدیا از چهار هسته‌ی قوی استفاده می‌کند و هسته‌ی پنجمی برای کاهش مصرف انرژی در نظر می‌گیرد. Tegra K1 و تگراهای قبلی همیشه یک برتری خاص داشتند که با توجه به کارنامه‌ی انویدیا در دنیای طراحی تراشه‌های کارت گرافیک، کاملاً طبیعی است. منظور من پردازنده‌ی گرافیکی قدرتمندی است که همیشه در تگراها شاهد بودیم و این بار قوی‌تر از همیشه در بنچ‌مارک‌ها ظاهر شده است.

اینتل با Core M یا همان Broadwell-Y چه هدفی دارد؟

برتری لیتوگرافی 14 نانومتری و توان مصرفی آن

اینتل در بازار پی‌سی و لپ‌تاپ تقریباً هیچ مشکلی ندارد. پیشرفته‌ترین روش تولید یعنی لیتوگرافی 22 نانومتری سابق و حالا 14 نانومتری در اختیار اینتل است. از طرفی اینتل تکنولوژی ترانزیستورهای 3 گیتی و 3 بعدی خاص خود را دارد که موجب بهینه شدن مصرف انرژی و تراکم ترانزیستورها می‌شود. معماری تراشه‌های فعلی اینتل در گروه‌های مختلف لپ‌تاپ و پی‌سی و سرور، همگی هسول است که در ماه‌های آتی به Broadwell تغییر می‌کند.

اما به مشخصه‌های لیتوگرافی پیشرفته‌ی اینتل بپردازیم. چیزی که هنوز در اختیار هیچ یک از رقبا نیست و اگر بود شاید می‌شد تراشه‌ای در حد و اندازه‌ی Core M پیدا کرد.

ترانزیستور Tri-gate اینتل

ترانزیستور Tri-gate اینتل

ترانزیستور به سبک 3 بعدی اینتل شبیه شکل کناری است:

در تصویر فوق یک ترانزیستور معمولی که شامل یک drain و یک source است، به سه درین و سه سورس مجهز شده است.

فین‌های ترانزیستورهای جدید اینتل ارتفاعی معادل 42 میلی‌متر دارند حال آنکه در هسول و لیتوگرافی 22 نانومتری اینتل، ارتفاع 34 میلی‌متر بود. فاصله‌ی فین‌ها هم از 60 میلی‌متر به 42 میلی‌متر تقلیل یافته است. شمای کلی فین‌ها را بررسی کنید:

فین‌هایی با نفوذ بیشتر و تراکم بالاتر در لیتوگرافی جدید 14 نانومتری اینتل

فین‌هایی با نفوذ بیشتر و تراکم بالاتر در لیتوگرافی جدید 14 نانومتری اینتل

و این هم تصویری از فین‌ها در دنیای واقعی:

تصویری میکروسکوپیک از لیتوگرافی جدید 14 نانومتری اینتل

تصویری میکروسکوپیک از لیتوگرافی جدید 14 نانومتری اینتل

ارتفاع بیشتر و فاصله‌ی کمتر فین‌ها موجب ساده‌تر شدن عبور جریان الکتریکی و در نتیجه افزایش کارایی می‌شود. از طرف دیگر هر چه فاصله و سطح فین‌ها کمتر باشد، اثر خازنی آنها هم کمتر می‌شود. بنابراین در Core M و به طور کلی لیتوگرافی جدید اینتل، توان مصرفی و نشت الکتریکی به مراتب بهتر از هسول و لیتوگرافی 22 نانومتری آن است. نسل دوم گیت فلزی یا Metal Gate در تولید تراشه‌های جدید استفاده شده است و فاصله‌ی مدارات ارتباطی داخل تراشه هم از 80 نانومتر سابق به 52 نانومتر تغییر کرده است.

 همه چیز در رابطه با لیتوگرافی انحصاری اینتل، در راستای بهینه‌سازی توان مصرفی بوده و به راحتی می‌توان گفت که اینتل مثل گذشته پیشرفته‌ترین تولیدکننده‌ی تراشه است.

پردازنده‌های Core i7، i5 ، i3 و دو سری پنتیوم و سلرون برای پی‌سی و لپ‌تاپ در یک طرف مغازه‌ی اینتل روی میز هستند و در ضلع کناری پردازنده‌های زئون (Xeon) با معماری و طراحی ویژه‌ای که مخصوص سرورها و ورک‌استیشن‌هاست. اما اینتل برای بخش گوشی و تبلت چه کرده؟

اینتل خانواده‌ی اتم را از چند سال پیش بهبود داده و به سری Bay Trail رسیده است. قبل از بی تریل با خانواده‌ی Clover Trail و Clover Trail+ آشنا شدیم و بررسی عمیق آن را در زومیت برایتان نوشتم. بی تریل از نظر گرافیکی و پردازنده‌ی اصلی و همین‌طور مصرفی انرژی به نقطه‌ای رسید که اینتل مستقیماً تراشه‌های رده اول اپل و کوآلکام را هدف گرفت. بنابراین نسل بعدی بی تریل باید نامی درخشان در دنیای تراشه‌های وسایل همراه باشد.

Broadwell در ماه‌های آتی در تراشه‌های مخصوص پی‌سی و سرور هم ظهور می‌کند و عملکرد آن مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. بنابراین باید کمی صبر کنیم تا ببینیم این بار اینتل چه کرده است اما مطمئناً پردازنده‌های 14 نانومتری با معماری برُودوِل (Broadwell) درست مثل هسول بسیار عالی خواهند بود. پس از پلتفرم برودول هم Skylake است که وارد گود می‌شود. فعلاً برای بررسی مشخصات آن بسیار زود است:

پس از Broadwell، معماری Skylake اینتل وارد می‌شود

پس از Broadwell، معماری Skylake اینتل وارد می‌شود

فعلاً اخبار و اطلاعات کاملی در مورد نسل بعدی اتم‌ها منتشر نشده اما خانواده‌ی Core M به عنوان تراشه‌هایی کم‌مصرف برای استفاده در تبلت‌ها و لپ‌تاپ‌های دوگانه یا ترکیبی معرفی شده‌اند و این روزها در IFA 2014 شاهد رونمایی از چندین محصول مختلف با این پردازنده‌ها هستیم.