بیشتر از یک دهه از وجود فناوری آرم big.LITTLE در تراشه‌ها می‌گذرد. در این معماری، شرکت‌ها کارکرد هسته‌های کوچک و بزرگ را به‌طوری تنظیم می‌کردند تا مصرف انرژی بهینه بشود و کارایی پردازنده‌ها افزایش یابد. بااین‌حال، معماری نسل بعدی پردازنده‌ها معطوف به وجود زیاد تر هسته‌های نیمه‌سنگین و ترقی کارکرد تلفنها است؛ جایی که طیف گسترده‌ای از امور همانند بازی‌ها، فعالیت‌های چندرشته‌ای و… توسط هسته‌های متوسط آرم (Arm) انجام می‌بشود. 

همان گونه که پیش‌تر اشاره کرده بودیم، اسنپدراگون ۸ نسل ۳ تراشه‌ای نیمه‌سنگین است که ساختار آن یک هسته Cortex-X4، پنج هسته متوسط A720 و دو هسته کوچک A520 را شامل می‌بشود. در نسل‌های قبل، هسته‌های کوچک بیشتری تعبیه شده می بود و این تغییرات تمرکز کوالکام را بر معماری تازه، یعنی وجود زیاد تر هسته‌های متوسط مشخص می کند. این چنین دایمنسیتی ۹۳۰۰، دیگر پردازنده پرچمدار تازه دنیای اندروید، هشت هسته متوسط و بزرگ دارد. 

با وجود تفاوت‌های بین اسنپدراگون ۸ نسل ۳ و دایمنستی ۹۳۰۰، قسمت عمده‌ای از کارکرد هر دو پردازنده را هسته‌های متوسط A720 کنترل می‌کنند. اگرچه هسته‌های قوی یا بزرگ مسئولیت‌دار فعالیت‌های سنگین و تک‌رشته‌ای می باشند، اما افزایش فرکانس هسته‌ها در محدوده دمایی دستگاه طبق معمولً توسط هسته‌های متوسط صورت می‌گیرد. 

با نگاهی به نمودار بالا، می‌توان کارکرد هسته‌های A720 را با دیگر هسته‌ها قیاس کرد. اگرچه هسته‌های کم‌مصرف A520 کاربردی و مناسب می باشند، اما تنها طیف محدودی از فعالیت‌های معمول را در بر می‌گیرد و اکنون با وجود هسته‌های A720، اهمیت مثالهای کوچک کم‌رنگ‌تر می‌بشود. این چنین اوج قوت و پردازش هسته‌های X4 در اجرای بازی‌ها و فعالیت‌های کامپیوتری زیاد تر محسوس است. 

هسته‌های متوسط، محوریت مهم A17 پرو اپل

قطعاً با تراشه‌های بایونیک اپل آشنا هستید؛ چیپ‌هایی که به مصرف بهینه انرژی و کارکرد بالا معروف‌ می باشند و اکثر متخصصان آن‌ها را تحسین می‌کنند. حال به بازدید ساختار تازه ترین تراشه این سری، یعنی A17 پرو می‌پردازیم. 

در ساختار این تراشه ۶ هسته‌ کوچک و بزرگ تعبیه شده‌ و ویژگی‌های کارکردی هسته‌های کوچک آن زیاد تر شبیه سری هسته‌های متوسط Cortex-A7 است. به عبارت دیگر، در معماری این تراشه، ۲ هسته قوی برای پردازش فعالیت‌های سنگین و ۴ هسته متوسط جهت مدیریت پردازش‌های چندرشته‌ای و بازی‌ها درنظر گرفته شده است. 

طراحی ۳ نانومتری A17 پرو جهت شده تا هسته‌های بزرگ فرکانس بسیار ۳.۷۸ گیگاهرتز را اراعه دهند و هسته‌های کوچک‌ نیز از شدت کلاک ۲.۱۱ گیگاهرتز حمایتمی‌کنند. مدیاتک هم رویکردی شبیه را برگزیده است و هسته‌های متوسط A720 فرکانسی برابر ۲.۰ گیگاهرتز دارند. در این بین اما کوالکام سیاست متغیری داشته و به‌‌جستوجو اراعه فرکانس بالای ۳.۲ گیگاهرتز در هسته‌های Cortex-A720 است.

راهی که اپل در نوع کارکرد هسته‌های کوچک طی کرده، اکنون توسط دیگر تولیدکننده‌های اندرویدی جستوجو می‌بشود. درحالی‌که نزدیک به یک سال تا اراعه اسنپدراگون ۸ نسل ۴ مانده، شایعه ها از حذف کامل هسته‌های کوچک و جایگزینی آن‌ها با مثالهای متوسط حکایت دارند. مطابق شایعه ها، هسته‌های فونیکس راه‌حل احتمالی کوالکام برای ساخت اسنپدراگون ۸ نسل ۴ خواهد می بود. 

انگارً در تراشه پرچمدار آینده کوالکام از ۲ هسته بزرگ‌ فونیکس و ۶ هسته کوچک‌تر فونیکس M مبتنی بر هسته‌های Oryon منفعت گیری خواهد شد؛ به این علت به گمان زیادً ۶ هسته متوسط روی کار خواهند آمد و بر انجام فعالیت‌های نیمه‌سنگین متمرکز خواهند می بود. با این تفاصیل، اسنپدراگون ۸ نسل ۴ تراشه‌ای شبیه با پردازنده‌های اپل بایونیک خواهد می بود که برای اولین‌بار کارکرد چندهسته‌ای را به ارمغان می‌آورد. 

چرا طراحان تراشه‌ها به این معماری روی آورده‌اند؟ 

با دقت به توضیحات بالا، می‌توان به این سوال که «چرا تراشه‌های اندرویدی به معماری تازه تجهیزشده‌اند؟» جواب داد. 

علت مهم به کارایی هسته‌های آرم و فرایند ساخت کوچک‌تر (اما گران‌تر) آن‌ها مربوط است که نیاز ما را به وجود هسته‌های کم‌مصرف افت می‌دهد. برای مثال، مدیاتک ادعا می‌کند که معماری بزرگ حاضر در دایمنسیتی ۹۳۰۰، مصرف انرژی را در پردازش امور عادی ۱۰ الی ۱۵ درصد افت می‌دهد. 

درست است که وجود هسته‌های بزرگ و قوی اهمیت بالایی در اجرای برنامه‌ها دارند، ولی ما به وجود اعتدال در اجرای برنامه‌ها نیازمندیم. حتی بازی‌های تازه که پردازش آن‌ها را منوط به هسته‌های بزرگ می‌دانیم، توسط هسته‌های متوسط و نیمه‌قوی اجرا خواهد شد. تراشه‌های A17 پرو، اسنپدراگون ۸ نسل ۳ و دایمنسیتی ۹۳۰۰ مثال‌هایی از این دست می باشند که در جهت اجرای برنامه‌های تلفنها با این معماری طراحی شده‌اند. 

اگرچه باتری‌های جاری تلفنها برای پردازش و فعالیت‌های کاربران کافی می باشند، اما وجود فناوری‌های تازه ازجمله هوش مصنوعی می‌تواند مصرف انرژی بیشتری را به‌همراه داشته باشد. به همین علت کوالکام، گوگل و دیگر سازندگان به‌جستوجو تسریع فعالیت‌های مبتنی بر هوش مصنوعی (NPU Crunching) در تراشه‌های خود می باشند تا قوت قطعاتشان را بالا ببرند.

با در نظر گرفتن افزایش تقاضا، کاربرد تراشه‌ها و فناوری‌های احتمالی پیش رو، هسته‌های متوسط نقش‌ مؤثرتری را در گسترش تلفنها و همین‌طور اعتدال در اجرای برنامه‌ها خواهند داشت. درنتیجه پیش‌بینی می‌بشود که کارکرد بهینه‌تری را از موبایل‌های قوی سال آینده ببینیم. 

درنهایت نظر می‌کنیم مقاله قیاس تراشه‌های پرچمدار اسنپدراگون ۸ نسل ۳ و دایمنسیتی ۹۳۰۰ را در دیجیاتو بخوانید.