من اهم الاجزاء في الهاتف الذكي هو المعالج من يومين قدمنا لكم فيديو كامل بشكل مفصل عن المعالج يمكنكم رؤيته من هنا :
و هنا نفرغ لكم محتوي الفيديو بشكل مكتوب
- خليني اكلمكم شوية عن قصة المعالجات .. علي الكمبيوتر فيه Mother Board و دي لوحة كبيرة بيتم توصيل عليها كل مكونات الكمبيوتر من كارت شاشة لكارت صوت لكارت LAN و المعالج و الرام و الهارد .. مع ظهور الموبايلات كان لازم يلاقوا بديل او فكرة جديدة تلائم حجم الموباي و ده اللي قدمته شركة ARM لما عملت لنا الSoC و ده اختصار لSystem On a Chip بالبلدي كل المكونات المتوصلة باللوحة الام في الكمبيوتر بقيت علي شريحة صغيرة خالص مجاز بنقول عليها المعالج او الSoC
ودي بيبقي عليها كل مكونات الكمبيوتر زي ما انتوا شايفين دي معالج سنابدرجون 801 دي المكونات الداخلية بتاعته و بيتكون من كل حاجة تشغل الموبايل من اول الCPU و ده اختصار ل Central Processing Unit او وحدة المعالجة المركزية و ده اللي بنقول عليه المعالج .. مرورا بال GPU او كارت معالجة الرسوميات و الجرافكس . و المودم و كروت الاتصال و البلوتوث و غيره .. و حتي كارت الصوت و اللي بيشغل الكاميرا و الGPS و كل حاجة ..
خلينا نتعمق شوية في الشريحة دي .. و نشوف هو المعالج ده معمول ازاي و من ايه ؟
- المعالج ده معمول من Semi Conductor و هو السيلكون اللي مستخرج من الرمل و بطريقة معينة و بعد عمليات كتير بيوصل انه يكون شريحة زي اللي شوفنها من شوية الشريحة . بيتم تطعيمها بالنحاس عشان يزود عدد الايكترونات في الشريحة دي .. و بعد كدا بعمليات معينة و طرق معينة بيحطوا علي الشريحة دي ملايين بل مليارات الترانسيستورات ( و لو مش عارف يعني ايه ترانسيستور فممكن تشوفها علي ويكيبديا هسيبك رابط في الوصف ) و مع الترانسيستورات بيبقي فيه اسلاك دقيقة جدا لتوصيل البيانات و لعمل دواير كهرابائية علي الشريحة دي كل ما عدد الترانسيستورات كبر كل ما المعالج ده يبقي اكثر تعقيدا كل ما يبقي افضل .. البيانات او الاوامر عموما في المعالج و في الكمبيوتر كله بتمشي برقمين ال 0 و ال 1 .. او قفل و غلق الدواير الكهربائية دي .. كل معالج بيبقي معمول بمجموعة من الوامر او ال Instructions و هي بتبقي عبارة عن امر لاستقبال البيانات اللي بيدخلها المستخدم و امر عشان يجيب البيانات من الذاكرة و امر عشان يخزنها علي الرام و امر عشان يجيبها من الرام تاني .. و اوامر تانية كتر مع كل امر انت بتعمله للموبايل فيه دورة كاملة من الاوامر دي بتتم عشان تنفذ طلبك و ده اسمه Instructions Per Cycle او اختصارا IPC . كل ما المعالج قدر يعمل الدورة دي بكفائة و سرعة كل ما كان اداءه افضل و كل ما عرف يعملها بشكل كامل كل ما اداءه كان افضل ...
بعد ما عرفنا ايه هو المعالج و معمول ازاي خلينا نمر كدا شوية علي مصطلاحات المعالج ..
- اولها هي ال Clock Speed و بيتقاس بالجيجا هيرتز و دي اكتر حاجة بتقراها في مواصفات المعالج اكيد سمعت قبل كدا ان المعالج ده مثلا 2 جيجا هيرتز .. طيب يعني ايه الكلمة دي ؟ خلينا نفسرها بناءا علي فهمنا لتصميم المعالج من شوية .. الClock Speed هو عدد فتح و غلق الدواير الكهربائية دي في الثانية الواحدة و 2 جيجا هيرتز يعني فتفتح و تقفل 2 مليار مرة في الثانية ! , بشكل مبسط اكتر السرعة دي هي سرعة عمل العمليات يعني ان المعالج بيقدر يعمل 2 مليار عملية في الثانية الواحدة ,, يعني كل ما التردد يزيد كل ما يبقي المعالج اقوي لكن ده مش العامل الوحيد لسا فيه عوامل اكتر بتأثر . و خلينا نشبها بمثل يسهلها تخيل انك بتبني عمارة و العمال بيعملوا 2 مليار عملية في الثانية يا تري مين هيبقي اسرع اللي بيعمل 2 مليار عملية في الثانية و لا اللي بيعمل 1.5 مليار عملية في الثانية ؟ اكيد العمال البيعملوا 2 مليار هيخلصوا اسرع .
- و من الClock Speed لتقنية ال64 بت او ال32 بت ,, الموضوع ده بكل بساطة تخيل ان البت هي العمال و ال32 او ال 64 عدد العمال يا تري هتبني العمارة اسرع لو معاك 32 عامل ولا لو معاك 64 ؟ اكيد 64 .. كذلك المعالج لو فيه امر ما محتاج 50 عامل عشان يعمله لو المعالج 64 بت ال 50 عامل هيعملوه علي مرة واحدة او علي عملية واحدة و لو المعالج 32 بت فكدا العدد ناقص فهيعملوا الامر ده علي عمليتين .. و بالتالي ال 64 بت اسرع اكيد .. لكن لازم الاول يكون نظام التشغيل بيدعم ال 64 بت و لازم البرنامج اللي انت شغال عليه يدعم ال 64 بت لأن لو معاك 64 بت لكن العمارة محتاجة 32 بس يبقي الباقي مش هيبقي لهم لازمة و هيقعدوا يتفرجوا .
- نيجي لعدد ال Cores و دي اللي بيضحك علينا بيها كتير اوي ... يقولك ده معالج ثماني او رباعي او 10 انوية !
خلينا نعرف هي ايه الكور ده .. الكور ببساطة هو المعالج معالج احادي النواة يعني بوحدة معالجة CPU واحدة .. ثانئي يعني واحدتين و هكذا .. يعني كل ما العدد يرتفع كل ما المفروض الاداء يضاعف ,, مش بظبط ..
خليني اكلمك عن تقنيات الانوية اللي موجودة دلوقتي .. دلوقتي كل المعالجات اللي موجودة و عندها انوية كتير شغالة بتقنيتين لا غير اولها تقنية .. لو هي رباعي او ثنائي فهما كلهم شغالين . طب لو ثماني او ثداثي ؟ ده بقي الشئ المهم اللي لازم تعرفوه اعلي من رباعي الانوية بيشتغل بتقنية اسمها Big.Liitle و دي بكل بساطة معنها ان المعالج متكون من جزءين 4 انوية جامدين بمعمارية قوية ( و هنقول ايه هي المعمارية كمان شوية ) و اربعة كمان ضعاف بمعمارية اقل .. ايه الهدف من ده ان 4 انوية يشتغلوا للمهمات التقيلة و دول الاقوية بيحتاجوا طاقة اعلي و استهلاك اعلي ,, و 4 ضعاف بيحتاجوا طاقة اقل و بيستهلكوا اقل و دول للمهمات الخفيفة الاتنين مش بيشتغلوا مع بعض يا دول يشتغلوا يا دول يشتغلوا و هدف التقنية دي توفير البطارية حيث ان مبيكونش علي طول الانوية اللي بتستهلك طاقة عالية هما اللي شفالين .. و بردو بتريحهم . و التقنية دي شغال بها 90% من المعالجات اللي في الموبايلات الا بعض المعالجات من ميديا تك او واوي .. زي الميديا تك هيليو اكس 10 و ده شغال بتقنية True Octa Core يعني 8 شغالين مع بعض .. و دي بيبقي 8 انوية اقوية شغالين في وقت واحد مش بيفصلوا او يبدلوا و التقنية دي اد ما بتدي اداء كويس اد ما بتشفط البطارية بشكل رهيب لذلك هي مش كويسة اوي لحد دلوقتي ..
دلوقتي خليني اقولكم هما عدد الانوية بيفرق ازاي .. تخيل معايا فيه اوفة الاوفة دي وزنها 50 كيلو لو واحد هو اللي بيشيلها هيبقي اسهل ولا لما اتنين يشيلوها ولا لما 4 ؟ اكيد لما 4 يشيلوها هتبقي اسهل للحمل .. هي دي نفس فكرة الانوية الشغل بيتقسم عليهم فبدل ما الحمل يبقي علي نواة واحدة بيتوزع فالاداء يعلي .. كمان عدد الكوارات الاكتر بيخليك تقوم بمهام متعددة بشكل اسهل بمعني ان كل نواة بتكون بتتعامل مع حاجة واحدة مع الموسيقي اللي شغالة و التانية مع التصفح و التالتة مع حاجة تانية و هكذا ..
طيب هي فعلا عدد الكورات بيفرق في الاداء اوي كدا يعني الثرباعي ضعف الثنائي ؟ لا مش لازم الموضوع له كذا حاجة بتأثر عليه .. اول نقطة هي قوة و كفائة الكور الواحدة اصلا .. و نقدر نشبه ده بأن لو فيه راجل واحد بس .. بس بطل من ابطال القوة في العالم .. و 2 قدامه ضعاف مش قادرين يشيلوا نفسهم يا تري مين هيرفع وزن الاوفة ال50 كيلو افضل اكيد الشخص الواحد بطل العاب القوة .. عشان هو اقوي و اكثر كفائة .. بظبط نفس الفكرة في المعالجات لازم كل كورر تبقي قوية اصلا الاول و كفائتها عالية عشان نكون معالج بانوية متعددة قوي .. لكن معالج بنواتين بس اقوية جدا .. يغلب 8 ضعاف .. بظبط زي ما اتنين مصارعين ممكن يضربوا 10 اطفال في اولي ابتدائي ..
نقطة كمان في التعامل مع عدد الانوية .. لو عندك اوفة و عايز اربعة يشيلوها لازم يبقي ليها 4 مقابض عشان يعرف كل واحد يمسكها .. لكن لو الاوفة دي لها ودن واحدة وقتها ال 4 رجالة مش هيعرفوا يشيلوا الاوفة و هيضطر واحد بس اللي يشيلها .. ده بظبط هو نفس فكرة الانوية .. لازم عشان كلهم يشيلوا المهام يكون اصلا التطبيق او البرنامج مصمم انه يشتتغل علي كذا واحدة .. و ده في الغالب مش بيحصل اغلابية البرامج بتبقي مصممة عشان تشتغل علي كور واحدة بالتالي كور واحدة قوية احسن من 2 ضعاف جدا.
نيجي بقي لواحد من المصطلاحات اللي بينعدم ذكره في وصف المعالج و احنا بنتكلم عنه لكنه مهم جدا ..
- و هو ال TDP : و ده اختصار ل Thermal Design Power و ده بيتقاس بالوات و ده هو الخد الاقصي اللي بيحتاجه المعالج من الطاقة و في نفس الوقت يكون محافظ علي انه ميسخنش زيادة عن ما يستحمل او انه يأثر علي الاداء بالسلب و بردو كل ما كمية الطاقة تكبر معني كدا ان الاداء هيبقي اعلي لأن الطاقة اكتر .. لكن استهللاك البطارية هيبقي اعلي .. ده اكبر سبب بيخلي معالجات الكمبيوتر تتفوق بكل سهولة علي معالجات الموبايلات لأن معالجات الكمبيوتر مش بيهمها اوي موضوع استهلاك الطاقة و بنقدر نستخدم تقنيات كبيرة اوي للتبريد فبالتالي بيقدر المعالج يستخدم طاقة غالية جدا و بكدا يبقي يقدر يعمل مهام اقوي بكتير .. نأخذ مثال احد معالجات Core i5 من انتل ممكن يوصل 95 وات و فيه اكتر .. بينما معالجات الموبايلات باقصي تقدير بتوصل ل 4 او 5 وات .. حفاظا علي البطارية و عشان ميقدروش يستخدموا تقنيات كبيرة للتبريد زي الكمبيوتر ... و عشان نفهم اكتر ال TDP خلينا نجيب مثال لكم Core i5-2540M بيبقي 35 وات بينما Core i5-2557M 17 وات .. من الفرق ده نفهم ان ال2557M مصمم لحفظ الطاقة و البطارية .. لكن باداء اقل .. و ال2540M مصمم لاداء اعلي ..
- نيجي لل Fab Size اختصار الFabrication Size و ده حجم الشريحة او الWafer اللي بيتحط عليها الترانسيستورات و كل ما نجحت الشركات انها تصغر الحجم ده و تزود عدد الترانسيستورات كل ما كان الاداء و الكفائة اعلي بكتير .. الموضوع بيقولوا عليه الحجم الاصغر هو القدرة علي عمل اكثر بطاقة اقل .. بمعني ان كل ما الحجم اصغر كل ما انتقال الاكترونات في ال Semi Conductor بقي اسرع و بياخذ وقت اقل و جهد اقل و طاقة اقل بالتالي حرارة اقل و كفائة اعلي .. لكن التصغير ده معقد و صعب جدا .. و بيحتاج كفائة و تعقيد كبير في الصناعة .. و حاليا اصغر حجم وصلنا له هو 14 نانوميتر و ده اللي وصله شركة سامسونج و بتصنع معالجها به و بتصنع لشركة ابل كمان بنفس الحجم معالج ابل a9 . و دي اللي اديتهم الافضلية السنة اللي فاتت في المعالجات عن كل الشركات .
- اخيرا جه الوقت اللي نتكلم فيه عن المعمارية .
هي بكل بساطة التصميم او الشكل الخاص بالانوية و التقنيات اللي موجودة في المعالج ده و تصميم الميكروبروسيسور .. و المسميات اللي بنشوفها دي بتدل علي كل شركة مش اكتر .. يعني Krait هي معمارية تصميم كوالكوم و كورتكس هي سلسلة معماريات اللي بتصنعها ARM و فيه تويستر و دي معمارية ابل في الA9 و فيه Denver و دي معمارية انفيديا . كل سلسلة من دول فيها الضعيف و القوي ,, و بنقارن بينهم حسب اداءهم و مواصفاتهم و تقنياتهم ..
و بكدا خلصنا المصطلاحات و باقي بعض النقط الهامة ..
- دلوقتي اولا نوضح ان اغلابية المعالجات اللي بنشوفها مصنعة من كل شركات الموبايلات زي كوالكوم و ميدياتك و سامسونج و ابل و واوي و كله ,, كلهم بيتقال عليهم ARM Based Processors بمعني ان كل الشركات دي قايمة علي شركة ARM اللي هي صنعت التقنيات و الشكل اللي يتعمل به المعالج بعد كدا .. و شركة ARM بتدي ترخيص نوعين الاول هو ترخيص التصميم و الطريق اللي يمشوا عليه او زي ما بيقولوا ال Guidelines و ده بتاخذه الشركات و تاخذ الفكرة العامة و طريقة تصميم المعالج طبقا لتقنية ARM و تبتدي تبني هي معالجها الخاص بانويتها الخاصة و بتعمل معمارية مستقلة ,, زي ما شوفنا في معالج سنابدرجون 801 و 800 و 805 . و فيه ترخيص تاني الشركات بتأخذ تصميم الانوية اللي هو المعمارية زي ما هو من شركة ARM و تحطه عندها من غير تغير . و بيبقي الاضافة ان الشركة تحط كارت الشاشة و تعمل حجم التصنيع و غيره من الحجات دي ..
و ده زي معالج سنابدرجون 810 شوفنا ان معماريته هي Cortex اللي هي معمارية شركة ARM و بردو اكسيونس 7420 بتاع نوت 5 نفس المعمارية Cortex a57 و a53 . الاتنين بنفس المعمارية اللي فرق بينهم حجم الشريحة او الfab size اللي كان لصالح ال اكسيونس .
ازاي تفرق بين معالج و التاني :
- عشان تفرق بين معالج و التاني لا يمكن تعتمد علي جانب واحد بس يعني مينفعش تقارن بعدد الانوية بس ولا يمكن تقارن بالfab size بس ولا يمكن تقارن ب التردد بس.. لأن كل دي حجات بتكمل بعضها فقط يمكن انك تقارن بعدد الانوية لو ثبت كل العوامل التانية يعني لو كل حاجة زي بعض و المعمارية هي هي يبقي بتقارن بالتردد .. زي ما شوفنا في سنابدرجون 810 و اكسيونس 7420 اللي فرق بينهم كل حاجة متساوية الا الfab size اللي ادي افضلية للاكسيونس 7420 .
ليه فيه معالج بيسخن و التاني لا ؟
- كل ما تردد المعالج بيعلي كل ما السخونية بتزيد و كل ما قوته بتعلي و استهلاكه للطاقة بيعلي الحرارة بتزيد .. لكن لو شوفنا السنابدرجون 810 و ال اكسيونس 7420 هنلاقي ان الاتنين زي بعض في كل حاجة مع ذلك السناب 810 كانت حرارة فيه ملحوظة جدا عكس اكسيونس 7420 و ده بيرجع للfab size سنابدرجوت 810 ال fab size بتاعه هو 20 نانميتر مقابل 14 نانوميتر للاكسيونس 7420 و ده زي ما قولنا حجم اصغر يعني الكترونات تنتقل في مساحة اصغر يعني وقت اسرع يعني طاقة اقل و جهد اقل و النتيجة حرارة اقل ...
- ليه معالج ابل الثنائي في الاختبارات طلع اقوي معالج في 2015 ؟
- ببساطة لأن ابل الشركة الوحيدة اللي ماعتمدتش علي عمل دعاية فارغة بعدد الانوية , بمعني ان ابل بدل ما تعمل عدد انوية اكتر , اشتغلت انها تقوي جدا كل نواة عندها و تبني المعالج بشكل معقد و كفائة اعلي بمعني ان النواة الواحدة بتبقي قوية جدا و بتقدر انها تتعامل مع الحمل عليها قوة و كفائة .. النوع ده من المعالجات بيتصنع و يتصمم بصعوبة جدا و بردو لازم تعقيد كبير اوي و ده اللي ابل بتمشي عليه . بينما كل الشركات اخذت الطريق التانية و زودت عدد الانوية عشان تعلي السرعة و الكفاءة .. لأن الطريق ده اسهل و لأنه اكثر جاذبية في الدعاية و الاعلانات ... و عشان كدا بتلاقي معالج ابل في اختبار النواة الواحدة بيتفوق فرق ملحوظ جدا علي اي معالج تاني . و ده بيرجع بينا لمثل الراجل القوي جدا اللي ممكن يغلب 8 او 10 اطفال في ابتدائي .. هو ده نفس فكرة ابل ,, بتقوي الراجل اوي عشان يقدر يغلب الكتير .. كمان عشان اغلابية الاوفف بتتشال بمقبض واحد .. او بشكل تقني غالبية البرامج بتشتغل علي نواة واحدة .. بالتالي اداء معالج ابل بيبقي افضل من اي معالج تاني .. و هنا تبقي الفكرة مش ارقام الفكرة في كفائة التصنيع .. بطارية ابل 1700 ميلي امبير و هي ضعيف بالفعل لكن ضعيفة بتدي نفس اداء اس 6 الضعيف بردو و اس 6 2500 ميلي امبير .. و ده يوضح قدر كفاءة معالج ابل و استهلاكه للطاقة ..
- الخلاصة عشان تقارن بين معالج و التاني لازم تشوف كل العوامل متمسكش عامل واحد و هو التردد او الانوية و تقارن بيهم لأنهم كتير اوي بيكونوا خادعين و لو مسكت بيهم كدا هتقول ان معالج موبايل زي انفنكس زيرو 2 اقوي من انتل كور i5 في المعالجات لأن بانوية اكتر ..
This is dummy text. It is not meant to be read. Accordingly, it is difficult to figure out when to end it. But then, this is dummy text. It is not meant to be read. Period.
ConversionConversion EmoticonEmoticon