دليل شراء الهاتف الذكي الحلقة الثالثة .. كيفية فهم معالجات الهواتف الذكية

استكمالًا لسلسة دليل شراء الهاتف الذكي، وبعد أن تحدثنا في الحلقة الأولى عن كل ما يتعلق بمواد التصنيع وأنواع الحماية، وتناولنا الحديث عن الشاشات في الحلقة الثانية، نتحدث اليوم عن أساس المكونات الداخلية للهاتف الذكي حيث نتحدث عن معالجات الهواتف الذكية وهي العنصر الرئيسي المسؤول عن أداء الهواتف.

دليل شراء الهاتف الذكي الحلقة الأولى .. مواد التصنيع وأنواع حماية الهاتف

دليل شراء الهاتف الذكي (3)… معالجات الهواتف الذكية

يختلف الأمر في الهواتف الذكية عنه في أجهزة الكمبيوتر، ففي حالة جهاز الكمبيوتر هناك شريحة معالج مركزي مستقل ومعالج رسوميات مستقل ومعالج صوت مستقل، أما في حالة الهواتف الذكية فكل العناصر الأساسية التي تتضمن المعالجات بمختلف أنواعها تقع داخل شريحة واحدة تعرف باسم SoC أو System-on-a-Chip، وتعني هذه العبارة وجود حزمة واحدة تتضمن كافة أشكال المعالجات.

تتضمن شريحة SoC مختلف أشكال المعالجة الممكنة في الهاتف الذكي، فشريحة معالجات الهواتف الذكية تتضمن المعالج المركزي CPU ومعالج الرسوميات ومعالج الصور وغيرها، وبتجميع كافة معالجات الهواتف الذكية في شريحة واحدة نتمكن من تصغير المساحة التي تستغلها تلك الشرائح، بالإضافة لتقليل التكلفة واستهلاك الطاقة، وتتصل هذه الشريحة بكل المكونات الرئيسية الأخرى للهاتف مثل الشاشة والكاميرات والذاكرة العشوائية والداخلية، يعني هذا أن معالجات الهواتف الذكية تمثل العقل البشري المسؤول عن كل العمليات التي يقوم بها الهاتف.

أما عن مكونات شريحة SoC فتتضمن:

وحدة المعالجة المركزي CPU: وهي العقل داخل شريحة SOC وهي المسؤولة عن تشغيل ومعالجة كل العمليات الخاصة بنظام التشغيل والتطبيقات.

وحدة معالجة الرسوميات GPU: وهي الشريحة الخاصة بمعالج الرسوميات وكل ما يتعلق بالبصريات التي تعتمد عليها التطبيقات ونظام التشغيل سواء كانت ثنائية أو ثلاثية الأبعاد.

وحدة معالجة الصورة ISP: وهي الشريحة المسؤولة عن تحويل بيانات كاميرا الهاتف الذكي إلى صور ومقاطع فيديو.

وحدة معالجة الإشارة الرقمية DSP: هي الوحدة المسؤولة عن العمليات الحسابية الأكثر تعقيدًا من تلك التي يمكن لوحدة المعالجة المركزية التعامل معها، والتي تتضمن شفط الملفات الصوتية وتحليل بيانات مستشعر الدوران وغيرها.

وحدة المعالجة العصبية NPU: وتتوفر هذه الشريحة في الهواتف الرائدة فقط وهي المسؤولة عن زيادة قدرة الهاتف على التعلم ودعم مهام الذكاء الاصطناعي والتي تتضمن التعرف على الصوت وعمليات الذكاء الاصطناعي الخاصة بالكاميرا.

ترميز وتشفير الفيديو: وهي الشريحة المسؤولة عن معالجة تحويلات صيغ ملفات الفيديو.

شرائح المودم Modems: وهي الشرائح المسؤولة عن تحويل الإشارات اللاسلكية إلى بيانات يمكن للهاتف فهمها، وتضمن دعم تقنيات اتصال 4G LTE و5G واتصال واي-فاي وأيضًا اتصال بلوتوث.

دليل شراء الهاتف الذكي الحلقة الثانية .. أنواع شاشات الهواتف الذكية وتفاصيل مواصفاتها

بالحديث عن شرائح SOC دائمًا هناك ما يُعرف باسم Manufacturing Process أو ما يمكن الإشارة إلية بالعربية بالبنية أو المعمارية، وهي عبارة عن رقم يقاس بالنانوميتر، وكلما كان الرقم أقل كلما قلت استهلاك الشريحة للطاقة، وحاليَا أكثر المعماريات شيوعًا في الهواتف الرائدة هي معمارية 7 نانوميتر، ولكن الأحدث حاليًا هي معمارية 5 نانوميتر والتي ظهرت مع معالج Apple A14 Bionic في هواتف iPhone 12 ومعالج Kirin 9000 في هواتف Huawei Mate 40.

نماذج عن معالجات الهواتف الذكية

بغض النظر عن Apple والتي تقوم بتطوير معالجاتها المركزية الخاصة بهواتفها، هناك أربع شركات كبرى تقوم بتطوير معالجات الهواتف الذكية وهي شركة Qualcomm، Samsung Semiconductor، Huawei HiSilicon وMediaTek، ولا يمكن أن يخرج معالج هاتفك الحالي عن أي من معالجات تلك الشركات.

شركة Qualcomm أو كوالكوم هي الشركة الأكبر من بين الشركات الأربع وهي المسؤولة عن دعم مختلف فئات الهواتف الذكية بمعالجات تحت اسم سنابدراجون Snapdargon، وتندرج فئة معالجات الهواتف الرائدة تحت مسمى 800 وأحدثها حاليًا 865، بينما الفئات المتوسطة فتندرج تحت مسمى 600 و700، بينما الفئات الاقتصادية تندرج تحت مسمى 400.

أما شركة سامسونج فتقدم معالجاتها تحت مسمى Exynos والتي تقدم معالجات أيضًا مناسبة لمختلف الفئات، وهو ما ينطبق على معالجات هواوي والتي تقدم باسم Kirin، أما معالجات MediaTek فتقدم تحت مسميات مثل Kirin والتي تنقسم إلى فئتي P المخصصة للهواتف الاقتصادية وG المخصصة للهواتف التي تركز على الألعاب، وأيضًا مسمى Dimensity المخصص للهواتف المتوسطة والرائدة.

تعرف على الطرق المختلفة لكيفية تثبيت تطبيقات الاندرويد من خارج المتجر

قياس المعالج المركزي

في حالة قرائك لتفاصيل المعالج المركزي المستخدم في هاتف مثل OnePlus 8 Pro الرائد، فستجدها كم يلي، معالج كوالكوم سنابدراجون 865 بمعمارية 7 نانوميتر بلس ثماني النواة المكون من شريحة Kryo 585 بتردد 2.84 جيجا هيرتز وثلاث شرائح Kryo 585 بتردد 2.42 جيجا هيرتز ومن أربع شرائح Kryo 585 لتردد 1.8 جيجا هيرتز.

القسم الأول من تفاصيل المعالج هي الاسم وقد تعرفنا بالفعل عن معنى الاسم كما تعرفنا على معنى المعمارية ومهمتها، أما باقي التفاصيل والخاصة بعدد الشرائح ونوعها وترددها، فهذه هي العناصر التي تحدد القوة الفعلية للمعالج ومستوى أدائه، وتعتمد كافة المعالجات الحالية على شرائح تطورها شركة ARM التي باختلاف مسمياتها تعتمد في الأساس على شرائح هذه الشركة وأعلاها حاليًا Cortex-A78 وCortex-X1 وأقلها من الشرائح الحديثة Cortex-A55، وتنقسم المعالجات حاليًا إلى ثماني شرائح الأعلى على مستوى التردد هي المسؤولة عن الأداء والأدنى هي المسؤولة عن توفير الطاقة لفعالية الأداء مع أقل استهلاك ممكن للطاقة.

أما التردد والذي يقاس بالجيجا هيرتز فهو المقياس الأساسي لسرعة المعالج ككل وسرعة شرائحه، وتعمل كافة تلك العناصر وهي عدد الشرائح وانواعها وتردداتها على تحديد مدى قوة المعالج المركزي وقدرته على تقديم أفضل أداء ممكن طبقًا لفئة الهاتف الذكي.

تعرف على كيفية استخدام خاصية Nearby Share لمشاركة الملفات بين هواتف اندرويد

معالج الرسوميات

من العناصر الأساسية الأخرى التي يجب الاهتمام بها داخل شريحة معالجات الهواتف الذكية هي معالج الرسوميات GPU، وقد تم تصميم معالجات الرسوميات لتقوم بالعمليات الحسابية بالتوازي فيما يختص بالرسوميات وهو ما لا يمكن للمعالج المركزي أن يقوم به، وفي حالة شاشة بجودة 1080p على سبيل المثال هناك ملايين البيكسلات والتي تحتاج ليتم حسابها بسرعة لحظية بمجرد تشغيل تطبيق أو لعبة.

وعلى عكس المعالج المركزي الذي يقوم بمعالجة عملية أو عمليتين في الدورة الواحدة، تقوم معالجات الرسوميات بمعالجة عشرات أو مئات أو حتى آلاف العمليات في الدورة الواحدة وهو ما يتوقف على تصميم وحجم وأداء معالج الرسوميات، اما عن أكبر المتنافسين في عالم تطوير معالجات الرسوميات الخاصة بالهواتف فهما شركة Arm بمعالجات Mali وشركة Qualcomm بمعالجات Adreno.

في الحلقة المقبلة نتحدث عن باقي المكونات الداخلية للهواتف الذكية حيث نتناول تعريف الذاكرة العشوائية والذاكرة الداخلية.