چیپست اگزینوس؛ تاریخچه‌ی تراشه‌های ساخت سامسونگ
سامسونگ، اپل و هواوی تنها شرکت‌هایی هستند که می‌توانند چیپست گوشی‌های هوشمند خود را طراحی کنند. سامسونگ از سال‌ها قبل به ساخت چیپست‌های اگزینوس روی آورده و برای بخش بزرگی از مدل‌های سری گلکسی S و گلکسی نوت از چیپست‌های ساخت خود استفاده می‌کند. اما این داستان از کجا شروع شد؟ اگرچه سامسونگ چیپست‌های پایین‌رده و میان‌رده‌ی اگزینوس هم تولید می‌کند، اما در این مطلب تاریخچه‌ی چیپست‌های پرچم‌دار ساخت سامسونگ را مرور می‌کنیم.
۲۰۱۰ – تولد اگزینوس
در سال ۲۰۱۰ نخستین گوشی سری گلکسی S با چیپست ساخت سامسونگ معرفی شد که در آن دوران Hummingbird نام داشت. نام این چیپست ۴۵ نانومتری مدت‌ها بعد به Exynos 3 Single تغییر پیدا کرد که برای زمان خود تراشه‌ی قدرتمندی محسوب می‌شد. در آن دوران که پردازنده‌های دارای هسته‌ی ۱ گیگاهرتزی کمیاب بودند، این چیپست از هسته‌ی پردازشی Cortex-A8 با سرعت ۱ گیگاهرتز بهره می‌برد. در حقیقت در سال ۲۰۰۹ که این چیپست رونمایی شد، سامسونگ اعلام کرد که اولین چیپست دارای پردازنده‌ی ۱ گیگاهرتزی است.
از دیگر ویژگی‌های آن می‌توانیم به پردازنده‌ی گرافیکی PowerVR SGX540 با پشتیبانی از نمایشگرهای ۸۰۰ در ۶۰۰، امکان‌پذیر کردن فیلم‌برداری ۱۰۸۰p، پشتیبانی از رم LPDDR2 و حافظه داخلی eMMC 4٫۳ اشاره کنیم. باید خاطرنشان کنیم این تنها چیپست ساخت سامسونگ بود که به یکی از گوشی‌های گوگل نکسوس راه پیدا کرد.
گوشی‌های قابل توجه: گلکسی S، گوگل نکسوس S
۲۰۱۱ – افزایش جذابیت اگزینوس
اولین چیپست اگزینوس که از همان ابتدا این نام را داشت، اگزینوس ۴۲۱۰ Dual بود که در سال ۲۰۱۱ همراه با گلکسی S2 ارائه شد. این چیپست از پردازنده‌ی دو هسته‌ای با سرعت ۱٫۲ گیگاهرتز بهره می‌برد. یکی دیگر از ویژگی‌های قابل توجه آن بهره‌گیری از پردازنده‌ی گرافیکی Mali-400MP4 بود که برای اولین بار شاهد راه‌یابی پردازنده‌ی گرافیکی طراحی شده توسط Arm به یکی از چیپست‌های سامسونگ بودیم.
این چیپست چند ویژگی مشترک با نسل قبلی داشت که مثلا می‌توانیم به فناوری ساخت ۴۵ نانومتری، پشتیبانی از رم LPDDR2 و امکان‌پذیر کردن فیلم‌برداری ۱۰۸۰p اشاره کنیم. با این حال، سامسونگ با این چیپست توانست پشتیبانی از نمایشگرهای مبتنی بر رزولوشن بالاتر (۱۴۴۰ در ۹۰۰) و حافظه داخلی eMMC 4٫۴ را امکان‌پذیر کند. در دورانی که گوشی‌ها نمایشگر کوچکی داشتند، این چیپست برای اولین گوشی سری نوت در سال ۲۰۱۱ استفاده شد. همچنین شرکت چینی میزو هم برای اولین گوشی خود از این چیپست بهره برد.
گوشی‌های قابل توجه: گلکسی S2، گلکسی نوت، میزو MX
۲۰۱۲ – حرکت صنعت به سمت پردازنده‌های ۴ هسته‌ای
در سال ۲۰۱۲ مهم‌ترین خبر بازار چیپست‌های موبایل مهاجرت به سمت پردازنده‌های ۴ هسته‌ای بود و سامسونگ با معرفی اگزینوس ۴۴۱۲ به این روند پیوست. این چیپست در ابتدا با گلکسی S2 به دست کاربران رسید ولی ماه‌ها بعد گلکسی نوت ۲ هم از آن بهره‌مند شد که البته در این گوشی سرعت چیپست کمی افزایش پیدا کرد.
اگرچه هسته‌ی پردازشی این چیپست مانند نسل قبلی همچنان Cortex-A9 بود، اما دو برابر شدن تعداد آن توان پردازشی بسیار بیشتری را امکان‌پذیر می‌کرد. در این میان، باید به حفظ پردازنده‌ی گرافیکی موجود در نسل قبلی اشاره کنیم که این یعنی در این زمینه حرف تازه‌ای برای گفتن نداشت. از دیگر ویژگی‌های جدید آن نباید فناوری ساخت ۳۲ نانومتری را از قلم بیندازیم. این چیپست به دو گوشی لنوو و تبلت گلکسی نوت ۸ هم راه پیدا کرد.
گوشی‌های قابل توجه: لنوو K860 و K860i، گلکسی نوت ۲، گلکسی S3
۲۰۱۳ – استفاده از پردازنده‌ی ۸ هسته‌ای
صنعت چیپست‌های موبایل در عرض فقط چند سال از پردازنده‌های ۲ هسته‌ای به پردازنده‌های ۸ هسته‌ای رسید. در سال ۲۰۱۳ اگزینوس ۵۴۱۰ همراه با گلکسی S4 ارائه شد که از ۴ هسته‌ی قدرتمند Cortex-A15 و ۴ هسته‌ی کم‌مصرف Cortex-A7 بهره می‌برد.
یکی از مهم‌ترین محدودیت‌های اگزینوس ۵۴۱۰ این بود که فقط امکان استفاده از نصف هسته‌های پردازنده وجود داشت و این یعنی اپلیکیشن‌ها در شرایط مختلف باید بین بخش حاوی هسته‌های A15 یا A7 دست به انتخاب می‌زدند. این یک محدودیت عجیب بود که به نوعی هدف از تعبیه‌ی ۸ هسته‌ی پردازشی را زیر سؤال می‌برد.
البته در این میان از پردازنده‌ی گرافیکی قدرتمند PowerVR SGX544 MP3 بهره می‌برد و از نمایشگرهای دارای رزولوشن ۲۵۶۰ در ۱۶۰۰ و رم LPDDR3 پشتیبانی می‌کرد. گوشی‌های مبتنی بر این چیپست می‌توانستند فیلم‌برداری ۱۰۸۰p با سرعت ۶۰ فریم در ثانیه را عملی کنند و همچنین استفاده از دوربین اصلی ۱۳ مگاپیکسلی هم امکان‌پذیر کرد.
خوشبختانه سامسونگ اواخر ۲۰۱۳ از اگزینوس ۵۴۲۰ رونمایی کرد که با این چیپست، اپلیکیشن‌ها می‌توانستند به طور هم‌زمان از هر ۸ هسته‌ی پردازشی بهره ببرند. سامسونگ به جای پردازنده‌ی گرافیکی PowerVR از Mali T628 MP6 استفاده کرد و به غیر از این دو ویژگی، این چیپست تفاوتی با نسل قبلی خود نداشت.
گوشی‌های قابل توجه: گلکسی S4، گلکسی نوت ۳
۲۰۱۴ – غلبه‌ی اگزینوس بر اسنپدراگون در مهاجرت به ۶۴ بیت
۲۰۱۴ سال بسیار خوبی برای سامسونگ بود و در همین سال شاهد عرضه‌ی یکی از موفق‌ترین گوشی‌های این شرکت یعنی گلکسی S5 بودیم. این گوشی فقط از اسنپدراگون ۸۰۱ بهره می‌برد اما سامسونگ برای گلکسی نوت ۴ و گلکسی نوت اج در کنار اسنپدراگون از چیپست ۲۰ نانومتری اگزینوس ۵۴۳۳ استفاده کرد.
سامسونگ با این چیپست توانست کوالکام را در زمینه‌ی مهاجرت به معماری ۶۴ بیتی شکست دهد و به همین خاطر هشت هسته‌ی پردازشی این چیپست اگزینوس قادر به انجام کارهای پیچیده‌تری بودند. از دیگر ویژگی‌های اگزینوس ۵۴۳۳ می‌توانیم به پردازنده‌ی گرافیکی Mali-T760 MP6 و پشتیبانی از رم LPDDR3e اشاره کنیم.
این چیپست در زمینه‌ی فیلم‌برداری و عکاسی ارتقای قابل توجهی برای نسل قبلی بود و از دوربین سلفی ۳٫۷ مگاپیکسلی، دوربین اصلی ۱۶ مگاپیکسلی پشتیبانی می‌کرد. در ضمن نباید امکان‌پذیر کردن فیلم‌برداری ۴K و ضبط ویدیوهای ۱۰۸۰p با سرعت ۱۲۰ فریم در ثانیه را از قلم بیندازیم. همچنین این چیپست بالاخره پشتیبانی از اینترنت LTE را امکان‌پذیر کرد.
گوشی‌های قابل توجه: گلکسی نوت ۴، گلکسی نوت اج
۲۰۱۵ – بهترین چیپست پرچم‌دار سال
گفته می‌شود چیپست ۱۴ نانومتری اگزینوس ۷۴۲۰ بهترین چیپست پرچم‌دار در سال ۲۰۱۵ بوده است. این تراشه از پردازنده‌ی ۸ هسته‌ای مبتنی بر ۴ هسته‌ی Cortex-A57 و ۴ هسته‌ی Cortex-A53 بهره می‌برد. پردازنده‌ی گرافیکی آن هم Mali-T760 بود که نسبت به نسل قبلی ۲ هسته بیشتر داشت.
در این میان، به لطف بهره‌گیری از فناوری ساخت ۱۴ نانومتری، پشتیبانی از نمایشگرهای ۴K، رم LPDDR4 و حافظه داخلی UFS 2٫۰ توانست سروصدای زیادی راه بیندازد. از دیگر مشخصات قابل توجه می‌توان به پشتیبانی از دوربین اصلی ۲۰ مگاپیکسلی، دوربین سلفی ۸ مگاپیکسلی و امکان ضبط ویدیوهای ۴K با سرعت ۳۰ فریم در ثانیه اشاره کرد.
سامسونگ برای سری گلکسی S6 و گلکسی نوت ۵ از چیپست اسنپدراگون استفاده نکرد و این گوشی‌ها فقط با این چیپست راهی بازار شدند که گویا سامسونگ به دلیل نگرانی‌های مربوط به داغ شدن اسنپدراگون ۸۱۰ این تصمیم را اتخاذ کرده بود.
گوشی‌های قابل توجه: میزو پرو ۵، گلکسی نوت ۵، سری گلکسی S6
۲۰۱۶ – بهره‌گیری اگزینوس از پردازنده‌های اختصاصی
سامسونگ تا این سال برای تمام چیپست‌های خود از پردازنده‌های مبتنی بر طراحی شرکت Arm استفاده می‌کرد. اما در سال ۲۰۱۶ اگزینوس ۸۸۹۰ همراه با پردازنده‌های اختصاصی سری Mongoose معرفی شد. البته در کنار ۴ هسته‌ی پردازشی Mongoose M1، سامسونگ ۴ هسته‌ی Cortex-A53 هم تعبیه کرد.
این چیپست برای اولین بار پشتیبانی از دوربین دوگانه با رزولوشن ۱۲ مگاپیکسلی را ممکن کرد و گوشی‌های مبتنی بر آن می‌توانستند از دوربین سلفی ۱۳ مگاپیکسلی استفاده کنند. اگرچه اگزینوس ۸۸۹۰ از فیلم‌برداری ۴K با سرعت ۶۰ فریم در ثانیه پشتیبانی می‌کرد، اما سری گلکسی S7 فاقد این مشخصه بودند. گفته می‌شود اسنپدراگون ۸۳۵ فاقد این قابلیت بوده و سامسونگ برای همسان نگه داشتن ویژگی‌های دو مدل، این قابلیت را کنار گذاشته است. طبق بررسی‌های صورت گرفته، این چیپست نسبت به رقیب اسنپدراگون خود در زمینه‌ی مصرف انرژی حرف بیشتری برای گفتن داشت.
گوشی‌های قابل توجه: میزو پرو ۶ پلاس، گلکسی نوت ۷، سری گلکسی S7
۲۰۱۷ – ظهور پردازش‌های ناهمگن
اگزینوس ۸۸۹۵ در سال ۲۰۱۷ با ۴ هسته‌ی پردازشی Mongoose M2 و ۴ هسته‌ی Cortex-A53 معرفی شد. سامسونگ با استفاده از پردازنده‌ی گرافیکی Mali-G71 MP20 توانست در این زمینه قدرت زیادی برای چیپست به ارمغان بیاورد. از دیگر ویژگی‌های آن نباید پشتیبانی از حافظه داخلی UFS 2٫۱ و رم LPDDR4X را از قلم بیندازیم.
این چیپست همچنین مجهز به واحد پردازش بصری (VPU) بود که برای کارهایی مانند تشخیص اشیاء و منظره استفاده می‌شد. این اولین تلاش مهم سامسونگ برای افزودن قابلیت‌های یادگیری ماشینی به چیپست‌های خود بود. سامسونگ همچنین از پردازشگر تصویر دو هسته‌ای استفاده کرد که یکی از هسته‌ها برای پردازش‌های پیچیده‌ی تصاویر استفاده می‌شد و دیگری هم وظیفه‌ی پردازش‌های ساده‌تر را بر عهده داشت.
در زمینه‌ی فیلم‌برداری این چیپست ضبط ویدیوهای ۴K با سرعت ۱۲۰ فریم در ثانیه را امکان‌پذیر می‌کرد. سامسونگ به منظور افزایش امنیت، بخشی از چیپست را برای ذخیره‌ی اطلاعات مهم مانند داده‌های اثر انگشت اختصاص داد. متأسفانه گوشی‌های مبتنی بر این تراشه هم از فیلم‌برداری ۴K با سرعت ۶۰ یا ۱۲۰ فریم در ثانیه بهره نمی‌بردند اما برخی برنامه‌نویس‌ها راهکارهایی را برای فعال‌سازی فیلم‌برداری ۴K با سرعت ۶۰ فریم در ثانیه ارائه کردند.
گوشی‌های قابل توجه: میزو ۱۵ پلاس، گلکسی S8، گلکسی نوت ۸
۲۰۱۸ – بهبود جزئی
اگزینوس ۹۸۱۰ در سال ۲۰۱۸ بیشتر یک تکامل جزئی نسبت به نسل قبلی خود بود. پردازنده‌ی این چیپست دارای ۴ هسته‌ی پردازشی نسل سوم Mongoose بود و در کنار آن ۴ هسته‌ی Cortex-A55 تعبیه شد. باید خاطرنشان کنیم هسته‌های A55 حتی در جدیدترین چیپست‌های پرچم‌دار اگزینوس هم قرار دارند.
این تراشه اگرچه در مقایسه با نسل قبلی از پردازنده‌ی گرافیکی بهتری بهره می‌برد، اما در کل تفاوت زیادی با آن نداشت و مثلا همچنان مبتنی بر فناوری ساخت ۱۰ نانومتری بود. در ضمن این آخرین چیپست پرچم‌دار اگزینوس بود که توسط شرکت میزو استفاده شد. طی چند سال گذشته ویوو به استفاده از چیپست‌های سامسونگ روی آورده ولی این شرکت فقط از تراشه‌های میان‌رده‌ی سامسونگ برای گوشی‌های خود استفاده می‌کند.
گوشی‌های قابل توجه: میزو ۱۵ پلاس، گلکسی نوت ۹، گلکسی S9، گلکسی نوت ۱۰ لایت
۲۰۱۹ – نقشه‌ی راه برای نسل‌های بعدی چیپست‌های اگزینوس
اگزینوس ۹۸۲۰ از ویژگی‌هایی بهره می‌برد که به بخش ثابت نسل‌های بعدی اگزینوس تبدیل شدند. اول از همه باید به قرارگیری هسته‌های پردازشی در سه بخش اشاره کنیم. در یک بخش ۲ هسته‌ی پردازشی Mongoose M4 برای پردازش‌های سنگین تعبیه شدند، در بخش دیگر دو هسته‌ی Cortex-A75 پردازش‌های متوسط را بر عهده گرفتند و در نهایت ۴ هسته‌ی Cortex-A55 هم برای پردازش‌های سبک اختصاص پیدا کردند.
همچنین سامسونگ بعد از هواوی، واحد پردازش عصبی در این چیپست تعبیه کرد. پردازنده‌ی گرافیکی آن حدود ۴۰ درصد سریع‌تر از اگزینوس ۹۸۱۰ بود و ۳۵ درصد انرژی کمتری مصرف می‌کرد. با وجود این بهبودهای صورت گرفته، اگزینوس ۹۸۲۰ فقط در زمینه‌ی عملکرد تک هسته‌ای نسبت به اسنپدراگون ۸۵۵ حرف بیشتری برای گفتن داشت و در دیگر زمینه‌ها مانند عملکرد گرافیک، ایجاد گرما و عمر باتری در برابر اسنپدراگون شکست خورد.
سامسونگ در همان سال ۲۰۱۹ از چیپست اگزینوس ۹۸۲۵ هم رونمایی کرد که در سری گلکسی نوت ۱۰ استفاده شد. طبق بررسی‌های صورت گرفته، این چیپست هم به‌خصوص در زمینه‌ی گرافیک عملکرد ضعیف‌تری نسبت به اسنپدراگون ۸۵۵ داشت.
گوشی‌های قابل توجه: سری گلکسی S10، سری گلکسی نوت ۱۰
۲۰۲۰ – بدترین سال برای چیپست‌های اگزینوس
یکی از مهم‌ترین نشانه‌های شکست اگزینوس ۹۹۰ این بود که سامسونگ برای گوشی‌های گلکسی S20 مختص بازار کره از چیپست اسنپدراگون ۸۶۵ استفاده کرد. این چیپست ۷ نانومتری بر روی کاغذ حرف زیادی برای گفتن داشت اما اگزینوس ۹۹۰ در تقریبا تمام حوزه‌ها در برابر اسنپدراگون ۸۶۵ ضعیف‌تر ظاهر شد.
چیپست پرچم‌دار سامسونگ در سال ۲۰۲۰ برای نخستین بار پشتیبانی از نمایشگرهای ۱۲۰ هرتز با رزولوشن QHD+ را امکان‌پذیر کرد و همچنین به گوشی‌های مبتنی بر آن اجازه داد که از دوربین اصلی ۱۰۸ مگاپیکسلی بهره ببرند. در ضمن بالاخره سامسونگ فیلم‌برداری ۸K را برای گوشی‌ها ارائه کرد. اما در نهایت شکست سنگین این چیپست منجر به تعطیلی بخش طراحی هسته‌های پردازشی اختصاصی شد و همچنین سامسونگ برای بهبود پردازنده‌ی گرافیکی تراشه‌های خود به فکر تغییرات اساسی افتاد.
گوشی‌های قابل توجه: سری گلکسی S20، گلکسی S20 فن ادیشن، سری گلکسی نوت ۲۰
۲۰۲۱ – اگزینوس ۲۱۰۰
شرکت طی چند سال گذشته مشغول همکاری با AMD برای توسعه‌ی پردازنده‌های گرافیکی بوده ولی این پردازنده‌ها هنوز برای اگزینوس ۲۱۰۰ آماده نبودند و از طرف دیگر سامسونگ بعد از سال‌ها تلاش برای توسعه‌ی پردازنده‌های اختصاصی، بار دیگر از طراحی‌های شرکت Arm استفاده کرد.
این چیپست ۵ نانومتری از نظر هسته‌های پردازشی شباهت زیادی به اسنپدراگون ۸۸۸ دارد و پردازنده‌ی گرافیکی Mali-G78 MP14 هم حدود ۵۰ درصد عملکرد بهتر نسبت به نسل قبلی را به ارمغان می‌آورد. طبق بررسی‌های انجام شده شکاف عملکردی بین مدل اگزینوس و اسنپدراگون گلکسی S21 اولترا بسیار کمتر از گذشته شده است.
اگزینوس ۲۱۰۰ برای اولین بار بین چیپست‌های پرچم‌دار سامسونگ همراه با مودم ۵G یکپارچه ارائه شد که این موضوع منجر به کاهش مصرف انرژی می‌شود. از دیگر بهبودهای صورت گرفته می‌توانیم به واحد پردازش عصبی ۳ هسته‌ای اشاره کنیم که در نسل قبلی مبتنی بر دو هسته بود. مانند دیگر چیپست‌های پرچم‌دار در سال ۲۰۲۱، اگزینوس ۲۱۰۰ هم از رم LPDDR5، حافظه داخلی UFS 3٫۱، نمایشگر QHD+ با رفرش ریت ۱۴۴ هرتز و نمایشگر ۴K با رفرش ریت ۱۲۰ هرتز پشتیبانی می‌کند.
گوشی‌های قابل توجه: سری گلکسی S21
۲۰۲۲ – آینده‌ی چیپست‌های اگزینوس سامسونگ
چیپست‌های سامسونگ از سال آینده به بهره‌گیری از پردازنده‌های گرافیکی AMD روی می‌آورند و با این کار دوران جدید اگزینوس آغاز خواهد شد. به گفته‌ی مدیرعامل AMD، پردازنده‌ی گرافیکی این شرکت امکاناتی مانند رهگیری پرتو (ray tracing) و سایه‌زنی با نرخ متغیر (variable rate shading) را برای گوشی‌ها به ارمغان می‌آورد. به زبان ساده، این چیپست می‌تواند جذابیت گرافیکی بازی‌ها را دوچندان کند.
به نظر می‌رسد جانشین اگزینوس ۲۱۰۰ اواخر ۲۰۲۱ معرفی خواهد شد و اوایل سال ۲۰۲۲ همراه با سری گلکسی S22 به دست کاربران می‌رسد. سامسونگ برای این چیپست قرار است از یک هسته‌ی Cortex-X2، ۳ هسته‌ی Cortex-A710 و ۴ هسته‌ی Cortex-A510 استفاده کند. همانطور که گفتیم، سامسونگ سخت مشغول تلاش است تا بتواند عملکرد چیپست‌های اگزینوس را متحول کند. اگرچه قرار نیست نسل اول پردازنده‌ی گرافیکی AMD موجود در چیپست اگزینوس عملکرد انقلابی داشته باشد، اما بدون شک پایه و اساس تحولات بعدی اگزینوس را ایجاد خواهد کرد.
منبع: Android Authority
گوگل هم می‌تونه که ازین به بعد دیزاین کنه 🙂