دانش و فناوری

تلاش برای جذب خریدار؛ اپل، اینتل و AMD چه رویکردی را در بازار لپ‌تاپ‌ها دنبال می‌کنند؟

CES همیشه مکانی برای نمایش آخرین دستاوردهای شرکت های فناوری بوده است و امسال هم همینطور بود. در CES 2022، اینتل و AMD جدیدترین پردازنده های خود را برای بازار لپ تاپ معرفی کردند. همراه با این شرکت ها، اپل این قدرتمندترین دستگاه در بازار با چیپست های سری M است. خریداران اکنون بیش از هر زمان دیگری انتخاب دارند، اما این شرکت ها به دنبال چه استراتژی هایی برای جذب خریداران هستند؟

در سال‌های اخیر، لیتوگرافی‌های رایانه‌های رومیزی، لپ‌تاپ‌ها و البته پردازنده‌های موبایل کوچک‌تر و کوچک‌تر می‌شوند، با این حال شرکت‌ها بر روی قابلیت‌های مختلف طراحی حرارتی (TDP) تمرکز کرده‌اند. این پردازنده ها با ظرفیت های طراحی حرارتی 9 تا 15، 28 تا 64 وات و 45 تا 115 وات به بازار عرضه می شوند و مشابه نسخه های دسکتاپ جدیدترین کلاس پردازنده ها هستند.

معماری هیبریدی در دنیای گوشی های هوشمند

ثبت دامنه ارزان

تاکنون اکثر پردازنده های لپ تاپ تنها از یک نوع هسته، قدرتمند یا کم مصرف استفاده می کنند که با آنچه در سال های اخیر در دنیای موبایل دیده ایم، متفاوت است. زمانی که Arm طرح LITTLE بزرگ خود را فاش کرد، متوجه شد که با قرار دادن دو معماری هسته متفاوت بر روی یک سیلیکون، می توان بازده انرژی بالاتری را به دست آورد.

امروزه تقریباً تمامی گوشی های هوشمند از تراشه هایی استفاده می کنند که دارای هسته های بزرگ با توان بالا و هسته های کوچک با مصرف انرژی پایین هستند. داده ها و وظایف بین این دو مرکز تقسیم شده و سیستم عامل می تواند آنها را مدیریت کند.

ثبت دامنه امارات

این نوع مهندسی در دنیای گوشی های هوشمند بسیار کاربردی است، اما دنیای لپ تاپ و کامپیوتر چطور؟ اینتل نزدیک به 10 سال پیش نشان داد که در دنیای پردازنده های این کلاس نیازی به معماری LITTLE بزرگ نیست و در عوض به فناوری فرکانس و ولتاژ دینامیک روی آورد. اما این رویکرد جواب نداد و اینتل در نهایت به سمت معماری هیبریدی رفت.

در آخرین پردازنده این شرکت، نسل دوازدهم Core به نام Alder Lake، دیگر با نوعی ریزمعماری مواجه نشدم و اینتل به سمت معماری محبوب یا بزرگ هیبریدی رفت. با وجود این رویکرد، اینتل، رقیب دیرینه اش AMD، هنوز چنین معماری را آغاز نکرده و حتی به برنامه های خود برای پیشروی در این مسیر اشاره ای نکرده است. AMD از ترکیب ناهمگنی از CPU و GPU در APUهای خود استفاده می کند، اما ما طراحی ناهمگنی در CPU آنها داریم.

ثبت دامنه کانادا

عملکرد و قدرت طراحی حرارتی: اپل در مقابل x86

اینتل و AMD اتلاف گرمای پردازنده های خود را با معیاری به نام TDP تا توان طراحی حرارتی اندازه گیری می کنند و TDP با کل مصرف برق سیستم برابر نیست. این استاندارد نشان می دهد که یک پردازنده در عملکرد عادی چه مقدار گرما ساطع می کند و به شرکت ها در طراحی سیستم های خنک کننده کمک می کند.

اینتل و AMD قدرت طراحی حرارتی را بر اساس فرکانس پایه به جای فرکانس تقویت تعیین می کنند و پردازنده ها می توانند TDP ها را برای مدت کوتاهی افزایش دهند. سازندگان لپ تاپ می توانند رفتار CPU را کنترل کنند. به عنوان مثال، یک شرکت به فرکانس پایین سوئیچ می کند و حتی حالت توربو را غیرفعال می کند تا از داغ شدن بیش از حد لپ تاپ جلوگیری کند. اما در مقایسه با تولیدکنندگان دیگر، عملکرد بالاتر در دمای تولید و همچنین شارژ باتری را ترجیح می دهد. بنابراین لپ تاپ هایی با پردازنده های یکسان می توانند متفاوت کار کنند.

به طور کلی، TDP یک معیار ایده آل نیست، اما یک معیار نسبتا خوب است.

اپل از مفهوم TDP در اطلاعات مربوط به پردازنده های خود و در نتیجه برای اطلاعات در مورد مصرف انرژی استفاده نکنید. اپل خانواده سیلیکون M باید سیستم های مجهز به آن را بررسی کنیم. به گزارش وب سایت Anandtech، توان مصرفی تراشه M1 Max در فعالیت های سنگین بین 30 تا 50 وات است در حالی که توان مصرفی تراشه M1 در مک مینی 21 وات است. بنابراین با تراشه هایی در جهت 15 تا 55 وات و پردازنده های 28 تا 64 وات سروکار داریم.

در این مقاله، ما بیشتر بر روی پردازنده‌های x86 با TDP 28 وات یا کمتر تمرکز خواهیم کرد، زیرا پردازنده‌هایی با TDP بالاتر از 45 وات بیشتر شبیه پردازنده‌های دسکتاپ هستند تا پردازنده‌های کم مصرف.

AMD و بازار پردازنده های لپ تاپ در سال 2022

AMD نزدیک به سه سال پیش پردازنده های موبایل Raizen 2000 را برای رقابت با اینتل به بازار لپ تاپ معرفی کرد. با این حال، نه تنها سری رایزن 2000، بلکه رایزن 3000 نیز در مورد پردازنده های اینتل حرف زیادی برای گفتن ندارند. اما در نسل های بعدی، مشاوران 4000 و 5000 تغییر کردند و AMD توانست به شدت با اینتل رقابت کند. AMD در حال حاضر رقیب اینتل در بازار لپ تاپ، دسکتاپ و سرور است.

بازار لپ تاپ

استراتژی AMD برای سال 2022 تکرار گذشته است: بهبود عملکرد و بهره وری انرژی برای پردازنده های مشاوره با هدف افزایش سهم بازار در لپ تاپ ها. با این حال، اگر AMD بخواهد در آینده رقیب اینتل باقی بماند، احتمالاً باید به سمت معماری هیبریدی برود، اگرچه در حال حاضر چنین فکری نمی کند.

به گفته AMD، هسته های Zen به اندازه کافی انعطاف پذیر و قدرتمند هستند تا نیازهای بازار را برآورده کنند، از پردازنده های قدرتمند گرفته تا x86 کم مصرف. البته چنین اظهارنظری تعجب آور نیست، زیرا زمانی که شرکت به سمت ساختار جدیدی حرکت نمی کند، باید بگوید که فناوری موجود آن نیازهای بازار را برآورده می کند. با این حال، پردازنده های رایزن 5000 بازده انرژی بسیار بالایی دارند و انتظار می رود پردازنده های رایزن 6000 در این زمینه عملکرد بهتری داشته باشند.

اگرچه انتقال لیتوگرافی 7 نانومتری به لیتوگرافی 6 نانومتری تأثیر کمی بر مصرف انرژی دارد، AMD ادعا می‌کند که به لطف پیشرفت‌هایش، بهره‌وری انرژی را بهبود بخشیده است.

بازار لپ تاپ

فرکانس پردازنده هایی مانند 6800U با 8 هسته و 16 رشته نسبت به 5800U با 8 هسته و 16 رشته به طور قابل توجهی بهبود یافته و به جای فرکانس های پایه و بوست 1.9 و 4.5 گیگاهرتز با فرکانس های GHz و 4.27 و 7Hz مواجه می شویم. .

AMD مانند اینتل پردازنده های لپ تاپ را طبقه بندی نمی کند و اکثر APU های آنها از 8 هسته و 16 هسته یا 6 هسته و 12 هسته استفاده می کنند. پردازنده های هشت هسته ای با TDP 45، 35، 15 تا 28 وات و 15 وات در دسترس هستند. همانطور که در تصویر بالا مشاهده می کنید، تفاوت زیادی بین مصرف انرژی پردازنده های Raizen 5000 و 6000 وجود دارد.

اپل افزایش تعداد هسته های قوی

اپل در حال حاضر از سه پردازنده در مک های خود استفاده می کند: M1 با M1 Pro و M1 Max. نسل اول یا همان M1 اصلی دارای همین تعداد هسته قدرتمند و کم مصرف است و از 4 هسته بزرگ FireStorm و 4 هسته کوچک IceStorm استفاده می کند. به طور کلی طبق مطالعات انجام شده مصرف این تراشه در کارهای سنگین مبتنی بر CPU به بیش از 30 وات نمی رسد. بنابراین ما با مصرف بهینه انرژی روبرو هستیم.

اما قوی ترین اپل سیلیکون فعلی، M1 Max، در فعالیت‌های سنگین تا 62 وات توان مصرف می‌کند، اما واضح است که این فقط به CPU مربوط نمی‌شود، بلکه دسترسی به RAM را نیز شامل می‌شود. در TDP های اعلام شده توسط اینتل و AMD هیچ اشاره ای به RAM نشده است. اگر رم را در نظر نگیریم، M1 Max تقریباً 50 وات مصرف می کند.

تفاوت CPU بین M1 و M1 Pro/M1 Max به دلیل تعداد هسته ها است. در حالی که M1 از طرح 4 + 4 استفاده می کند، دو تراشه دیگر دارای پیکربندی 2 + 6 یا 2 + 8 هستند. اپل تصمیم گرفتم تعداد هسته های بزرگ و قدرتمند را افزایش دهم و تعداد هسته های کم توان را کاهش دهم. البته فرکانس پردازنده ها اپل بسیار پایین تر از رقبای خود است.

هسته های قدرتمند M1 Max، FireStorm، دارای فرکانس 600 مگاهرتز تا 3.2 گیگاهرتز هستند و برای هسته های کم مصرف IceStorm فرکانس 600 مگاهرتز تا 2 گیگاهرتز را داریم. هر چه فرکانس کمتر باشد، مصرف برق کمتر است و به نظر می رسد این دلیل بر مصرف بهینه تراشه های خانواده M1 باشد.

تمرکز اینتل بر روی هسته های کم مصرف

رویکرد اینتل به مدیریت انرژی در پردازنده‌های Alder Lake، کاربر محور است. تراشه های 9 و 15 واتی اینتل همگی بر روی هسته های کوچک تمرکز می کنند. در رنج 9 وات، پردازنده های Intel Pentium 8500 و Celeron 7300 از دو هسته قدرتمند و 4 هسته کم مصرف استفاده می کنند. به لطف مهندسی میکرو بهبود یافته و TDP بالاتر، این پردازنده‌ها عملکرد بهتری نسبت به Lickfield دارند.

بازار لپ تاپ

پردازنده های قدرتمندتر از دو هسته قدرتمند و حداکثر 8 هسته کم مصرف استفاده می کنند. تفاوت اصلی پردازنده های Core i3-1210U و Core i5-1230U / Core i5-1240U در چهار هسته کم مصرف مدل های Core i5 است.

بازار لپ تاپ

تراشه های 15 تا 55 وات از تعداد هسته های مشابه پردازنده های 9 تا 28 واتی استفاده می کنند، اما تفاوت بین آنها در فرکانس هسته، افزایش نگهداری فرکانس و زمان تقویت است.

حداکثر TDP پردازنده های 55 واتی اینتل مشابه توان مصرفی تراشه M1 Max است، اما به جای 2 هسته پرمصرف و 8 هسته کم مصرف، پیکربندی کاملاً مخالفی دارند. البته باید در نظر داشته باشید که TDP و مصرف برق دقیقاً مفاهیم مشابهی نیستند.

اینتل اکنون به طراحی هیبریدی پردازنده های نسل دوازدهم خود روی آورده است که به جای طراحی بزرگ + کوچک، معماری بزرگتر + بزرگتر دارند. این شرکت با هسته‌های کوچک‌تر می‌خواهد مصرف انرژی را کاهش دهد و بر بهره‌وری انرژی تمرکز کند. بنابراین در پردازنده های 9 تا 15 واتی، هسته های الکترونیکی بیشتری داریم.

البته تا زمانی که این پردازنده ها در محصولات مختلف مورد بررسی قرار نگیرند، نمی توان با اطمینان در مورد عملکرد آنها صحبت کرد، با این حال می توان مسیر آینده آنها را روی کاغذ ترسیم کرد و دید این شرکت ها به کجا می روند.

اپل در حالی که در تراشه M1 از چهار هسته قدرتمند و چهار هسته کم مصرف استفاده کردم، در مدل های Pro و Max از هسته های قدرتمندتر استفاده کردم و تعداد هسته های کم مصرف را کاهش دادم. اما این تازه آغاز راه است و کوپرتینویی ها می خواهند تعداد این هسته های قدرتمند را افزایش دهند، چرا که گفته می شود روی تراشه های 20 و 40 هسته ای برای مک پرو کار می کنند.

تراشه M2 امسال در دسترس خواهد بود، اما احتمالاً M2 Pro یا Max را تا سال 2023 نخواهیم داشت. ما انتظار داریم M2 با استفاده از لیتوگرافی 4 نانومتری TSMC تولید شود. یعنی همان لیتوگرافی که در تراشه A16 Bionic برای سری آیفون 14 استفاده شده است. اپل احتمالاً تغییرات زیادی خواهند داشت.

دیگر شرکت حاضر در این رقابت، AMD، احتمالا همچنان بر طراحی فعلی خود پافشاری خواهد کرد و به سراغ طراحی هیبریدی برای هسته های x86 نخواهد رفت. پردازنده های 7 نانومتری AMD در حال حاضر بازده انرژی بسیار بالایی دارند و AMD معتقد است که می توانند در نسل های آینده حتی بهتر عمل کنند. با این حال، در پردازنده های Raizen 6000 به لطف پردازنده گرافیکی RDNA2 شاهد بهبود عملکرد بیشتر در بخش گرافیک هستیم و کمتر باید منتظر بهبود در بخش CPU باشیم.

قضاوت در مورد پردازنده های جدید اینتل کمی دشوار است. یازده سال پیش، اینتل تمرکز خود را بر روی پردازنده های TDP پایین اعلام کرد و سعی کرد به جای 35 تا 45 وات، روی مدل های 17 واتی کار کند. از نسل چهارم به بعد، این شرکت تمرکز خود را بر روی اولترابوک ها افزایش داد.

در جدیدترین پردازنده های این شرکت، شاهد رونمایی از 15 پردازنده با TDP 9 تا 15 وات هستیم که از 1 یا 2 هسته تا 4 یا 8 هسته قدرتمند استفاده می کنند. اکثر پردازنده های با توان 15 وات و کمتر از دو هسته قدرتمند و هشت هسته کم مصرف استفاده می کنند. در 28 وات بیشتر با پیکربندی 4 هسته قوی و 8 هسته کم توان مواجه می شویم و در 45 وات تعداد هسته های قوی حداکثر به 6 می رسد که با 8 هسته کم توان همراه است.

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا