اگزینوس در برابر اسنپدراگون: کابوسی بالقوه برای کهکشانی‌های سری 25 سامسونگ

با اینکه تا رونمایی از سری گلکسی اس 25 سامسونگ ماه‌های زیادی باقی مانده، اما همین حالا هم زمزمه‌هایی از نگرانی به گوش می‌رسد. این احتمال وجود دارد که شاهد یکی از جنجالی‌ترین مراسم‌های معرفی گوشی‌های هوشمند در سال‌های اخیر باشیم. در حالی که تا به حال با شایعات پراکنده‌ای روبرو بوده‌ایم، اما معرفی جدیدترین واحدهای پردازش مرکزی (CPU) و پردازنده‌های گرافیکی (GPU) شرکت آرم است که به طور جدی توجه را به مدل‌های در حال عرضه‌ی سامسونگ جلب کرده است. نگرانی اصلی این است که این قطعات می‌توانند جرقه‌ی بحثی داغ در مورد اگزینوس در برابر اسنپدراگون را شعله‌ور کنند، شاید داغ‌تر از همیشه.

شکاف تاریخی در تراشه‌ها

اگر با این موضوع آشنایی ندارید، سری گلکسی اس 24 سامسونگ از اسنپدراگون 8 نسل 3 در مدل اولترا و دو مدل دیگر خود در آمریکا، چین و برخی بازارهای دیگر استفاده می‌کند. در مقابل، مشتریان بین‌المللی که مدل‌های اس 24 یا اس 24 پلاس را خریداری می‌کنند، اگزینوس 2400 را دریافت خواهند کرد. این شکاف مدل‌های بین‌المللی در برابر آمریکا سال‌هاست که به یک وضعیت عادی تبدیل شده است.

سامسونگ تمام تلاش خود را می‌کند تا از نظر امکانات بین تمامی مدل‌های خود برابری برقرار کند، اما به دلیل استفاده از تراشه‌های متفاوت، به طور اجتناب‌ناپذیری شاهد تفاوت‌هایی در عملکرد، عمر باتری و شبکه‌ی ارتباطی خواهیم بود. حالا، هسته‌های پردازنده‌ی مرکزی آرم که به تازگی معرفی شده‌اند قرار است باعث ایجاد شکاف‌هایی بسیار عمیق‌تر بین اگزینوس 2500 و اسنپدراگون 8 نسل 4 شوند؛ اجازه دهید دلیلش را توضیح دهیم.

اگزینوس از هسته‌های پردازنده‌ی مرکزی Cortex استفاده می‌کند، در حالی که اسنپدراگون به سمت Phoenix تغییر مسیر داده است. این موضوع می‌تواند به تفاوت‌های قابل توجهی در عملکرد منجر شود.

کوالکام از سال 2017 و اسنپدراگون 835 به بعد، از طراحی هسته‌ی پردازنده‌ی مرکزی Cortex شرکت آرم استفاده می‌کرد. پیش از آن، این شرکت هسته‌های اختصاصی Krait خود را بر اساس معماری آرم توسعه می‌داد. حالا پس از تصاحب نوویا در سال 2021، با اسنپدراگون 8 نسل 4 به فرمولی مشابه بازمی‌گردد. بر اساس شایعات، این تراشه شامل شش هسته‌ی Phoenix L و دو هسته‌ی Phoenix M خواهد بود که از معماری Oryon به کار رفته در پلتفرم اسنپدراگون ایکس الایت برای کامپیوترهای مبتنی بر آرم، نشأت می‌گیرند.

سامسونگ نیز در اگزینوس از هسته‌های Cortex آرم استفاده کرده است و در حالی که این تراشه‌ها همیشه با ساختار دقیق یکدیگر مطابقت ندارند، اما در سال‌های اخیر از لحاظ عملکرد و ویژگی‌ها بسیار شبیه به هم بوده‌اند. تا جایی که ما می‌دانیم، سامسونگ در حال توسعه‌ی یک پردازنده‌ی مرکزی اختصاصی برای گوشی‌های موبایل نیست و بنابراین تقریبا قطعی است که از هسته‌های جدید Arm Cortex-X925، A725 و A520 با یک پیکربندی خاص در اگزینوس 2500 استفاده کند که احتمالا در گلکسی اس 25 به کار رفته باشد. با توجه به معماری متفاوت، عملکرد بین مدل‌های اگزینوس و اسنپدراگون می‌تواند به شکل قابل توجهی از هم فاصله بگیرند. اما این فقط آغاز یک شکاف احتمالی بزرگ در عملکرد و تجربه‌ی کاربری بین مدل‌های مختلف گلکسی اس 25 است.

بدیهی است هر پلتفرمی که ریشه در یک پردازنده‌ی رده کامپیوتری داشته باشد، قدرتمند خواهد بود. اما در عین حال، این خطر وجود دارد که تبدیل به یک اژدهای بیدار شده شود و مصرف انرژی بالایی داشته باشد. شایعات اولیه (البته کمی هم تردیدبرانگیز) حاکی از آن است که گوشی‌های نسل بعدی باتری‌های حجیم‌تری خواهند داشت. هرچند لزوما دلیل آن مصرف انرژی بالاتر نیست. تا جایی که می‌دانیم، به نظر نمی‌رسد هسته‌ی پردازنده‌ی مرکزی کوچک Phoenix وجود داشته باشد، که این موضوع با آنچه در دنیای تراشه‌های اندروید به آن عادت کرده‌ایم، بسیار متفاوت است. با توجه به اینکه معمولا اگزینوس نسبت به اسنپدراگون از عمر باتری بهتری برخوردار است، ممکن است شاهد اختلافات قابل توجهی در استقامت باتری و/یا ظرفیت آن باشیم. به ویژه اگر جدیدترین پلتفرم پردازنده‌ی مرکزی آرم همانطور که ادعا می‌شود تا 30 درصد بازدهی انرژی بیشتری داشته باشد.

البته، ما به طور دقیق نمی‌دانیم که هسته‌های Phoenix به چه سطح عملکردی دست خواهند یافت. با یک تخمین تقریبی از ادعای افزایش کارایی 35 درصدی نسل جدید پردازنده‌های Cortex-X925 شرکت آرم، به نظر می‌رسد این هسته بتواند به قدرت تراشه‌ی تک هسته‌ای Apple A16 Pro (رهبر فعلی بازار) برسد و کمی از آن پیشی بگیرد. این یک پیشرفت چشمگیر است، اما با معرفی تراشه‌های جدید توسط رقبا، پیشرو نخواهد ماند. با این حال، A16 Pro همچنان یک نقطه‌ی مقایسه‌ی جالب است، زیرا تراشه‌های مجتمع (SoC) اپل بر عملکرد هسته‌های بزرگ تمرکز دارند و از هسته‌های کوچک نیز استفاده نمی‌کنند.

اگر، که البته هنوز یک احتمال ضعیف است، هسته‌های Phoenix کوالکام فراتر از اپل عمل کنند، شکاف عملکردی محسوس‌تری بین مدل‌های سری گلکسی اس 25 (و سایر گوشی‌های اندرویدی) ایجاد خواهد شد. برعکس، اگر این تراشه بیش از حد انرژی مصرف کند، اسنپدراگون 8 نسل 4 ممکن است برای حفظ عملکرد پایدار نسبت به اگزینوس با مشکل مواجه شود که این یک چرخش عمده نسبت به روندهای اخیر خواهد بود.

انتظار می‌رود که اسنپدراگون 8 نسل 4 با افزایش قیمت روبرو شود. اما این برای مدل‌های اگزینوس چه معنایی دارد؟

همچنین انتظار می‌رود که هزینه‌ها به طور قابل توجهی افزایش یابد. شایعات به افزایش قابل توجه قیمت برای اسنپدراگون 8 نسل 4 اشاره می‌کنند که احتمالا به ترکیبی از هزینه‌های توسعه‌ی هسته‌های اختصاصی، گره‌ی ساخت گران‌تر 3 نانومتری TSMC ویا صرفا دریافت قیمت بالاتر برای عملکرد بهتر مربوط می‌شود. مصرف‌کنندگان در حال حاضر هم فشار این افزایش قیمت را احساس می‌کنند، اما مشخص نیست که آیا سامسونگ بیشتر از این قیمت‌گذاری خود را در مناطق اسنپدراگون و اگزینوس برای جبران هزینه‌های مختلف تغییر خواهد داد یا اینکه با یک استراتژی قیمت‌گذاری ثابت، مشتریان بین‌المللی را مجبور به پرداخت هزینه بیشتر برای محصول احتمالا ضعیف‌تر کند.

سامسونگ می‌تواند برای دور زدن این مشکل از الگوی اپل استفاده کند – رقیب این شرکت برای چند سال است که تراشه‌های قدیمی‌تر اما هنوز بسیار توانمند را در آیفون‌های ارزان‌تر خود به کار می‌برد. سامسونگ می‌تواند برای پایین نگه داشتن هزینه‌ها، عرضه‌ی جهانی اگزینوس را برای مدل پایه‌ی گلکسی اس 25 در نظر بگیرد که می‌توان گفت از استراتژی اپل بهتر است، چرا که اگزینوس 2500 همچنان تراشه‌ای جدید خواهد بود. سامسونگ با راه‌اندازی نسخه‌های مجهز به اسنپدراگون در گلکسی اس 24 اولترا، پیش از این زمینه‌ساز چنین رویکردی شده است. اما نقطه‌ی ضعف این استراتژی این است که شکاف تکنولوژیکی بین مدل‌های استاندارد، پلاس و اولترا را بیشتر می‌کند، اما شاید این هم منطقی باشد.

بحث فراتر از قیمت و اعداد خام عملکرد است. موضوع اصلی، معماری‌های به کار رفته در قلب دو تراشه رقیب، اگزینوس و اسنپدراگون است. هسته‌ی پردازنده‌ی مرکزی اختصاصی کوالکام با تکیه بر معماری قدیمی‌تر Armv8 ساخته شده و این در حالی است که نسل جدید محصولات Cortex سال 2024 بر پایه‌ی Armv9.2 بنا شده‌اند - که به معنای بهره‌مندی از قابلیت‌های جدیدتر است. این موضوع اهمیت ویژه‌ای دارد، زیرا Armv9 در سال 2021 معرفی شد و چندین پیشرفت کلیدی از جمله اسکالر وکتور اکستنشن (SVE2) و مموری تگینگ اکستنشن (MTE) را به ارمغان آورد.

دستورالعمل‌های SVE2 جهشی اساسی برای عملکرد یادگیری ماشینی و سایر کارهای پردازش سیگنال دیجیتال (DSP) است که به طور مستقیم روی پردازنده‌ی مرکزی اجرا می‌شوند. آرم در طی اعلامیه‌های اخیر پردازنده‌ی مرکزی خود اشاره کرد که حدود 70 درصد از برنامه‌های متمرکز بر هوش مصنوعی به جای یک پردازنده‌ی عصبی اختصاصی، روی پردازنده‌ی مرکزی اجرا می‌شوند. بدین ترتیب، این شرکت ادعا می‌کند که هسته‌ی پردازنده‌ی مرکزی X925 جدیدش، شاهد افزایش قابل توجه دو رقمی در عملکرد یادگیری ماشینی است. با وجود این، متغیرهای زیادی وجود دارد و این احتمال وجود دارد که کارهای یادگیری ماشینی روی پردازنده‌ی مرکزی اسنپدراگون 8 نسل 4 در مقایسه با X925 عملکرد پایین‌تری داشته باشند. نتیجه‌ی این امر، وابستگی بیشتر توسعه‌ی برنامه‌ها به پردازنده‌ی عصبی SoC و APIهای اختصاصی کوالکام خواهد بود. بدیهی است که این برای سازگاری با محصولات جانبی و برابری عملکرد با اگزینوس، خبر خوبی نیست.

هسته‌های پردازنده‌ی مرکزی متفاوت به این معنی است که قابلیت‌های هوش مصنوعی و امنیتی نیز می‌توانند بین این دو تراشه کاملاً مجزا باشند.

از سوی دیگر، MTE برای امنیت اهمیت ویژه‌ای دارد. این فناوری به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا باگ‌های حافظه را شناسایی کرده و از سوءاستفاده‌های حافظه مانند Spectre و Meltdown (آن‌ها را به خاطر می‌آورید؟) جلوگیری کنند. هسته‌های Oryon کوالکام ظاهراً بر اساس Armv8.7 ساخته شده‌اند و MTE در نسخه‌ی v8.5 معرفی شد، بنابراین به طور تئوری، تراشه‌های کامپیوتر کوالکام از این نظر امن هستند. با این حال، اینکه آیا این موضوع در مورد Phoenix هم صدق می‌کند، هنوز مشخص نیست. مورد مهم‌تر این است که اگرچه از MTE اندروید 13 پشتیبانی می‌شود، اما تنها در تعداد محدودی از دستگاه‌ها مانند Google Pixel 8 و سری vivo X100 مورد استفاده قرار گرفته است. با این حال، به مرور زمان پشتیبانی از این قابلیت امنیتی افزایش خواهد یافت.

یکی از ویژگی‌های کاملاً جدید امنیتی در Armv9، معماری محاسبات محرمانه و قلمروها (Confidential Compute Architecture and Realms) است که برای ایمن‌سازی برنامه‌ها و داده‌هایشان با حداقل سربار اضافی، به صورت کانتینری عمل می‌کند. این قابلیت هنوز در اندروید به صورت یک ویژگی اصلی وجود ندارد، اما گام بعدی در امنیت لینوکس (و فراتر از آن) به شمار می‌رود و می‌تواند برای محیط‌های مجازی مفید باشد. در هر صورت، انتظار می‌رود تعداد بیشتری از دستگاه‌ها در آینده از این ویژگی‌های امنیتی مهم پشتیبانی کنند. برای اینکه کوالکام در رده‌ی پیشرو باقی بماند، باید با رقبای خود در این زمینه برابری داشته باشد.

البته، این بحث به شکاف‌های همیشگی دیگر بین اگزینوس و اسنپدراگون همچون عملکرد گرافیکی و مجموعه مودم اشاره نمی‌کند. در بخش گرافیک، بسته به انتخاب شرکای پردازنده‌ی گرافیکی سامسونگ (که هنوز هم شایعه می‌شود AMD باشد)، این شکاف می‌تواند بیشتر هم شود و همچنین مجموعه مودم اگزینوس کاملا مشخص نشده است.

هوش مصنوعی، که در حال حاضر یک عامل تمایز کلیدی به شمار می‌رود، شاید بیش از هر بخش دیگری مستعد ایجاد شکاف عملکردی در گوشی‌های موبایل باشد، به ویژه اگر پردازش مبتنی بر دستگاه در سری گلکسی AI در آینده به طور چشمگیری افزایش یابد. شایعاتی (باز هم با تایید نشده) حاکی از آن است که سامسونگ به دنبال استفاده از فناوری TPU گوگل موجود در تراشه‌های Tensor است، شاید برای کم کردن فاصله‌ی عملکردی و API با مجموعه‌ی قدرتمند NPU هگزاگون کوالکام. به هر حال، این حوزه نیز نیازمند بررسی دقیق است.

قطعا پیش‌بینی آینده با قطعیت غیرممکن است. با این حال، نشانه‌های روشنی وجود دارد که نشان می‌دهد برخی از بزرگترین تغییرات در سال‌های اخیر در صنعت تراشه‌های مجتمع (SoC) در حال وقوع است و به احتمال زیاد، سامسونگ را با تصمیمات دشواری در مورد گلکسی اس 25 مواجه خواهد کرد.

آیا این سری برای حفظ یکپارچگی ویژگی‌ها در کل خط تولید، مجبور خواهد شد بهترین قابلیت‌های خود را محدود کند؟ آیا با افزایش قابل توجه قیمت اسنپدراگون، تراشه‌ها به مدل‌های خاصی اختصاص داده می‌شوند، به گونه‌ای که دلیل محکمی برای عرضه‌ی یک مدل پایه گلکسی اس 25 تنها با اگزینوس وجود داشته باشد؟ و یا حتی ممکن است سامسونگ این بار تنها از اسنپدراگون در کل این سری استفاده کند؟ تمامی این سناریوها باید به دقت بررسی شوند.

علاوه بر این، تغییرات ناشی از اسنپدراگون 8 نسل 4، به ویژه در زمینه‌ی قابلیت‌های هوش مصنوعی و امنیتی پردازنده‌ی مرکزی آن و همچنین مصرف انرژی، تبعات گسترده‌ای بر کل اکوسیستم اندروید خواهد داشت. مسئله‌ی قیمت نیز مطرح است؛ کوالکام انتظار «افزایش نسبی هزینه» را نسبت به سری 8 نسل 3 دارد، که به طور قطع به این معناست که گوشی‌های هوشمند اندرویدی فوق‌بالا‌رده (و حتی برخی از مدل‌های با قیمت مناسب‌تر) می‌توانند در سال آینده حتی گران‌تر هم شوند. به همین دلایل اشتیاق فراوانی برای تحولات اواخر سال 2024 وجود دارد.