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 ۷ نانومتری در جهان به‌عنوان شرکت پیش‌رو در این صنعت محسوب می‌شود. تراشه جدید کایرین ۹۸۰، یک نیمه‌هادی جالب‌توجه است که مولفه‌های قدرت و هوش‌مصنوعی را با یکدیگر ادغام می‌کند.
کایرین ۹۸۰ در برخی زمینه‌ها، نخستین نمونه در جهان به‌شمار می‌آید. این محصول اولین تراشه ساخته شده بر مبنای فرآیند تولید فوق‌العاده دقیق ۷ نانومتری است و برای نخستین بار در جهان از پردازنده قدرتمند و جدید ARM با نام کورتکس A76 بهره می‌گیرد. کایرین ۹۸۰ اولین تراشه مجهز به واحد پردازش عصبی دوگانه، چیپ گرافیکی جدید Mali G76 همراه با مودم فوق‌العاده سریع Cat21 با سرعت ۱.۴ گیگابیت بر ثانیه است و برای اولین بار از استاندارد رم LPDDR4X با فرکانس بالاتر ۲۱۳۳ 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 ۷ نانومتری
پس از معماری ۱۰ نانومتری، فرآیند تولید ۷ نانومتری جدید چالش‌های بیشتری را پیش روی کارشناسی تولید قرار می‌دهد. بگذارید ابتدا با ماجراجویی درباره کایرین ۹۸۰ شروع کنیم. هواوی می‌گوید که ساخت یک تراشه ۷ 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 ۳ سال قبل آغاز می‌کرد و پس از طراحی بیش از ۵۰۰۰ نمونه‌اولیه، نهایتا کمپانی موفق به تولید انبوه تراشه با معماری جدید شده است.
در خصوص دشواری‌های تولید تراشه ۷ نانومتری به قدر کافی صحبت شد. اما پیشرفت‌های واقعی یک تراشه ۷ نانومتری نسبت به چیپست‌های ۱۰ نانومتری نسل قبلی چیست؟ هواوی می‌گوید که کایرین ۹۸۰ در زمینه سرعت و بهره‌وری انرژی به رشد ۲ رقمی دست یافته است و سرعت این تراشه تا ۲۰ درصد افزایش و میزان مصرف انرژی آن ۴۰ درصد کاهش پیدا کرده است. هواوی با بهره‌گیری از فرآیند تولید ۷ نانومتری مینیاتوری با دقت بالاتر موفق شده چگالی منطقی تراشه را ۱.۶ برابر نماید. در تراشه کایرین ۹۸۰ از ۶.۹ میلیارد ترانزیستور استفاده شده است.
با مقایسه تراشه جدید کایرین ۹۸۰ و تراشه نسل قبلی یعنی کایرین ۹۷۰ می‌توان دریافت که کارایی چیپست جدید حدودا ۷۵ درصد و بهره‌وری انرژی در آن ۵۸ درصد بهبود یافته است.
پردازنده ۸ هسته‌ای با اندازه‌ای کوچک‌تر
کایرین ۹۸۰ ابعادی حدودا معادل با یک ناخن دارد
پردازنده موجود در تراشه کایرین ۹۸۰ دارای ۸ 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 ۲ هسته بزرگ کورتکس A76 با فرکانس ۲.۶ گیگاهرتز، ۲ هسته میانی کورتکس A76 با فرکانس ۱.۹۶ گیگاهرتز و ۴ هسته کوچک کورتکس A55 با فرکانس ۱.۸ 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 ۲۰ درصد پهنای باند بیش‌تر و ۲۲ درصد تاخیر کم‌تر استفاده شده است که مجددا این ارقام در مقایسه با تراشه اسنپدراگون ۸۴۵ شرکت کوالکام، رشدی ۲ 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 ۰.۲ ثانیه کاهش داده است.
تراشه گرافیکی Mali G76 برای گیمرها
کایرین ۹۸۰ برای نخستین بار از تراشه گرافیکی جدید Mali G76 بهره گرفته است و این موضوع، ارتقا ۴۶ درصدی کارآیی و بهبود حداکثر ۱۷۸ 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 ۲۲ درصد ارتقا یافت و مصرف انرژی نسبت به تراشه اسنپدراگون ۸۴۵ نیز ۳۲ درصد کاهش پیدا کرد.
استفاده از ISP دوگانه جدید در دوربین‌ها
بعلاوه تراشه کایرین ۹۸۰ مجهز به یک پردازنده سیگنال تصویر (ISP) دوگانه جدید است که پیشرفت‌هایی به شرح ذیل را به‌دنبال خواهد داشت:
- بهبود ۴۶ درصدی سرعت پردازش دوربین
- ارتقا ۲۳ درصدی بهره‌وری انرژی در زمان ضبط محتوا
- کاهش ۳۳ درصدی میزان تاخیر
این ارقام در مقایسه با ISP استاندارد به‌کارگیری شده در بزرگ‌ترین رقیب کایرین ۹۸۰ یعنی تراشه اسنپدراگون ۸۴۵ 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 ۹۸۰ با تشخیص ۴۵۰۰ تصویر در هر دقیقه احتمالا سریع‌ترین تراشه در این زمینه محسوب می‌شود؛ در حالی‌که اسنپدراگون ۸۴۵ قادر به تشخیص ۲۳۷۱ تصویر است و تراشه A11 اپل نیز ۱۴۵۸ 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 ۱.۴ گیگابیت بر ثانیه در جهان!
در نهایت بایستی خاطرنشان کرد که کایرین ۹۸۰ نخستین تراشه در جهان است که از مودم LTE Cat21 با سرعت ۱.۴ 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:
۴X4 MIMO + 256 QAM+3CCCA = 1.2 Gbps
۲×۲ MIMO + 256 QAM + 1CC = 200 Mbps
که در مجموع سرعت مودم برابر با ۱.۴ 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 ۱۰ 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 ۹۸۰ مجهز به تراشه وای‌فای داخلی است. چیپست Hi1103 هواوی از حداکثر سرعت دانلود ۱۷۳۲ مگابیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کند که این میزان در مقایسه با ماژول وای‌فای موجود در تراشه اسنپدراگون ۸۴۵ بیش از ۲ برابر خواهد بود.
اما تراشه جدید هواوی چه زمانی و در چه دستگاه‌هایی به‌کار گرفته خواهد شد؟ در حال حاضر ۲ گوشی با تراشه کایرین ۹۸۰ 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 ۲۰ پرو، نخستین گوشی مجهز به تراشه جدید محسوب می‌شود. این اسمارت‌فون بایستی ظرف یک ماه آینده یا حدودا ماه اکتبر معرفی شود. آنر مجیک ۲، 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.
نوشته هواوی نخستین تراشه ۷ نانومتری گوشی‌های تلفن‌همراه با نام کایرین ۹۸۰ را معرفی کرد اولین بار در وبسایت فناوری پدیدار شد.
