معرفی پردازنده اکسینوس 7: قلب تپنده گلکسی S6 با فناوری 14 نانومتر

مقدمه: نقطه عطفی در صنعت پردازنده‌های موبایل

صنعت گوشی‌های هوشمند همواره در یک رقابت نفس‌گیر برای دستیابی به بالاترین سطح عملکرد و بهینه‌ترین مصرف انرژی بوده است. در مرکز این رقابت، پردازنده یا همان واحد پردازش مرکزی (CPU) قرار دارد که به عنوان مغز متفکر دستگاه، تمام وظایف را مدیریت می‌کند. شرکت سامسونگ، به عنوان یکی از غول‌های فناوری در جهان، همواره با سری پردازنده‌های اکسینوس (Exynos) خود نقشی کلیدی در این عرصه ایفا کرده است. با نزدیک شدن به زمان رونمایی از پرچمدار جدید خود، یعنی گلکسی اس 6، انتظارات برای معرفی یک نسل جدید از تراشه‌ها به اوج خود رسیده بود. این انتظارات با معرفی رسمی پردازنده اکسینوس 7 به واقعیت پیوست، تراشه‌ای که قرار بود استانداردهای جدیدی را در صنعت موبایل تعریف کند.

اکسینوس 7 تنها یک به‌روزرسانی ساده نبود؛ بلکه نمایانگر یک جهش بزرگ فناوری بود. این پردازنده برای اولین بار از فرآیند ساخت پیشرفته 14 نانومتری FinFET بهره می‌برد، فناوری که وعده می‌داد ترکیبی بی‌نظیر از قدرت پردازشی و کارایی انرژی را به ارمغان آورد. در این مقاله، به صورت جامع به بررسی ابعاد مختلف این پردازنده نوآورانه، فناوری‌های به کار رفته در آن، و تأثیری که بر تجربه کاربران گلکسی اس 6 و اس 6 اج خواهد گذاشت، می‌پردازیم.

اکسینوس 7: نسل جدیدی از قدرت و کارایی

سری پردازنده‌های اکسینوس همواره به عنوان نماد توانمندی‌های داخلی سامسونگ در طراحی و تولید تراشه‌های نیمه‌هادی شناخته می‌شوند. این سری از پردازنده‌ها طی سال‌ها تکامل یافته و هر نسل آن، پیشرفت‌های قابل توجهی را نسبت به نسخه قبلی خود به نمایش گذاشته است. معرفی اکسینوس 7، گامی بلند در این مسیر تکاملی بود. این پردازنده نه تنها یک نام جدید بود، بلکه نشان‌دهنده یک معماری کاملاً بازطراحی شده و استفاده از جدیدترین دستاوردهای دنیای نیمه‌هادی بود.

عدد "7" در نام این پردازنده، آن را در نسل هفتم تراشه‌های موبایلی سامسونگ قرار می‌دهد و نشان‌دهنده شکاف عمیق با نسل قبلی، یعنی اکسینوس 5 (که در گلکسی اس 5 استفاده شده بود)، دارد. این جهش عمدتاً به دلیل به کارگیری فرآیند ساخت 14 نانومتری است که تمام پارامترهای کلیدی، از سرعت و قدرت گرفته تا مصرف باتری و دمای کاری، را تحت تأثیر قرار می‌دهد. انتظار می‌رفت که اولین مدل از این سری، یعنی اکسینوس 7420، به عنوان نیروی محرکه اصلی گلکسی اس 6 و نسخه خمیده آن، یعنی گلکسی اس 6 اج، عمل کند و این دو گوشی را به قدرتمندترین دستگاه‌های موجود در بازار تبدیل کند.

انقلاب در فناوری ساخت: 14 نانومتر FinFET

مهم‌ترین ویژگی و وجه تمایز پردازنده اکسینوس 7، استفاده از فرآیند ساخت 14 نانومتری FinFET است. برای درک اهمیت این موضوع، باید کمی به دنیای میکروسکوپی تراشه‌ها سفر کنیم. در پردازنده‌ها، میلیاردها ترانزیستور وجود دارند که مانند کلیدهای الکترونیکی کوچک، جریان برق را کنترل کرده و عملیات محاسباتی را انجام می‌دهند. اندازه این ترانزیستورها با واحد "نانومتر" (یک میلیاردم متر) اندازه‌گیری می‌شود. هرچه این عدد کوچک‌تر باشد، ترانزیستورها کوچک‌تر شده و تعداد بیشتری از آن‌ها را می‌توان در یک فضای مشخص جای داد.

فناوری FinFET چیست؟

FinFET (Fin Field-Effect Transistor) یک نوع طراحی سه‌بعدی برای ترانزیستورها است. در تکنولوژی‌های قدیمی‌تر که به آن‌ها "پلانار" (مسطح) گفته می‌شد، جریان برق در یک کانال مسطح جریان داشت. اما با کوچک‌تر شدن ابعاد، این طراحی با مشکلاتی مانند نشت جریان (Leakage Current) مواجه می‌شد که باعث افزایش مصرف انرژی و تولید گرما می‌شد. فناوری FinFET این مشکل را با ایجاد یک ساختار سه‌بادی شبیه به "باله ماهی" (Fin) حل می‌کند. در این طراحی، گیت (Gate) که مانند یک دروازه عمل کرده و جریان را کنترل می‌کند، این کانال سه‌بعدی را از سه طرف احاطه می‌کند. این کنترل بهتر، به معنای جریان دقیق‌تر، سریع‌تر و با نشت بسیار کمتر است.

مزایای کلیدی فرآیند 14 نانومتر FinFET

استفاده از این فناوری پیشرفته، مزایای متعددی را برای پردازنده اکسینوس 7 به همراه دارد که آن را از رقبای خود متمایز می‌کند:

• افزایش چشمگیر عملکرد: ترانزیستورهای کوچک‌تر و کارآمدتر به معنای سرعت کلاک بالاتر و توانایی انجام محاسبات بیشتر در ثانیه است. این امر به طور مستقیم بر سرعت اجرای برنامه‌ها، روان بودن رابط کاربری و عملکرد بازی‌های سنگین تأثیر می‌گذارد.
• بهبود فوق‌العاده بهره‌وری انرژی: کاهش نشت جریان به معنای مصرف کمتر برق برای انجام همان کار است. این مهم‌ترین مزیت برای کاربران است، زیرا به عمر باتری طولانی‌تر منجر می‌شود. با اکسینوس 7، کاربران می‌توانستند ساعت‌های بیشتری از گوشی خود استفاده کنند بدون اینکه نگران شارژ شدن آن باشند.
• کاهش تولید گرما: مصرف انرژی کمتر به طور مستقیم با تولید حرارت کمتر در ارتباط است. این موضوع به ویژه برای دستگاه‌های نازک و کوچک مانند گوشی‌های هوشمند اهمیت دارد، زیرا از داغ شدن بیش از حد دستگاه و کاهش عملکرد ناشی از آن (Thermal Throttling) جلوگیری می‌کند.

نگاهی دقیق به معماری اکسینوس 7420

مدل خاصی از پردازنده اکسینوس 7 که برای گلکسی اس 6 در نظر گرفته شده بود، اکسینوس 7420 نام داشت. این تراشه یک پردازنده هشت هسته‌ای (Octa-core) بود که از معماری innovatory ARM به نام big.LITTLE بهره می‌برد. این معماری برای ارائه تعادل کامل بین قدرت و کارایی طراحی شده است.

معماری big.LITTLE: بهترین هر دو جهان

در معماری big.LITTLE، پردازنده از دو خوشه (Cluster) با چهار هسته تشکیل شده است. خوشه اول شامل چهار هسته "بزرگ" و قدرتمند است که برای انجام وظایف سنگین و حساس به عملکرد، مانند بازی، ویرایش ویدیو یا اجرای چندین برنامه به طور همزمان، طراحی شده‌اند. خوشه دوم شامل چهار هسته "کوچک" و کم‌مصرف است که وظایف سبک‌تر و پس‌زمینه، مانند بررسی ایمیل‌ها، نمایش ساعت یا شبکه‌های اجتماعی را بر عهده دارند.

در اکسینوس 7420، خوشه قدرتمند از چهار هسته Cortex-A57 و خوشه کم‌مصرف از چهار هسته Cortex-A53 تشکیل شده بود. سیستم عامل به صورت هوشمند وظایف را بین این دو خوشه توزیع می‌کرد. به این ترتیب، وقتی کاربر نیازی به قدرت کامل نداشت، پردازنده به طور خودکار از هسته‌های کم‌مصرف استفاده می‌کرد تا باتری را ذخیره کند و به محض نیاز به قدرت، هسته‌های قدرتمند فعال می‌شدند. این سوئیچینگ بین هسته‌ها آنقدر سریع و روان بود که کاربر متوجه هیچ وقفه‌ای نمی‌شد.

گبسو هن، معاون ارشد بخش فروش و بازاریابی سامسونگ می‌گوید:

فناوری فرآیند ساخت چیپ 14 نانومتر FinFET سامسونگ، بدون شک پیشرفته‌ترین تکنولوژی ساز و کار گیت‌های منطقی در این صنعت به شمار می‌رود. انتظار داریم ساخت پردازنده‌های موبایل 14 نانومتری ما با باز کردن راه برای بهبود بیشتر سطح عملکرد گوشی‌های پیشرو و پرچمدار، موجب تاثیر مثبت بر رشد صنعت موبایل شود.

اکسینوس 7 در گلکسی S6 و S6 Edge: ترکیبی برنده

انتظار می‌رفت اولین از سری اکسینوس 7 سامسونگ، در گلکسی اس 6 و همتای مجهز به نمایشگر چندوجهی آن به کار گرفته شود. از پیش می‌دانیم که این پردازنده، احتمالا همان مدل Exynos 7420 خواهد بود که با پرچمدار جدید سامسونگ اولین حضور خود در بازار را تجربه خواهد کرد. چند روز پیش شاهد بدست آمدن بنچ‌مارک منتسب به این چیپ بودیم که نشان از قدرت و سطح عملکرد بسیار خوب پردازنده اکسینوس 7 سامسونگ داشت.

این تصمیم استراتژیک از سوی سامسونگ، چند پیامد مهم داشت. اولاً، این کار نشان‌دهنده اعتماد سامسونگ به توانایی‌های داخلی خود در تولید تراشه‌های سطح بالا بود. ثانیاً، با توجه به مشکلات حرارتی گزارش شده در مورد رقیب اصلی، یعنی کوالکوم اسنپدراگون 810، اکسینوس 7420 می‌توانست به عنوان یک مزیت رقابتی کلیدی برای گلکسی اس 6 عمل کند. این امر به سامسونگ اجازه داد تا یک پرچمدار "بدون هیچ‌گونه مصالحه" را به بازار عرضه کند؛ دستگاهی که هم از نظر عملکرد و هم از نظر کارایی انرژی، بهترین‌ها را ارائه می‌دهد.

آینده صنعت موبایل و نقش سامسونگ

معرفی پردازنده اکسینوس 7 با فناوری 14 نانومتر FinFET، تنها یک موفقیت برای سامسونگ نبود، بلکه یک رویداد مهم برای کل صنعت موبایل بود. این فناوری، مسیر را برای نسل بعدی دستگاه‌های هوشمند هموار کرد. تولید انبوه تراشه‌ها با این فرآیند پیشرفته، به سایر تولیدکنندگان نیز انگیزه داد تا به سمت فناوری‌های ساخت کوچک‌تر حرکت کنند.

سامسونگ با این حرکت، جایگاه خود را نه تنها به عنوان یک سازنده گوشی، بلکه به عنوان یک پیشگام در زمینه فناوری نیمه‌هادی تثبیت کرد. این توانایی در طراحی و تولید تراشه‌های پیشرفته، به شرکت انعطاف‌پذیری بیشتری در طراحی محصولاتش می‌دهد و به آن اجازه می‌دهد تا ویژگی‌های منحصر به فردی را به کاربران خود ارائه دهد. موفقیت اکسینوس 7، پایه و اساس برای نسل‌های بعدی پردازنده‌های این شرکت را نیز بنا نهاد.

نتیجه‌گیری: یک شروع قدرتمند برای نسل جدید

پردازنده اکسینوس 7، به ویژه مدل 7420، بدون شک یکی از مهم‌ترین دستاوردهای سامسونگ در عرصه تراشه‌های موبایل است. این پردازنده با بهره‌گیری از فناوری پیشرفته 14 نانومتر FinFET، استاندارد جدیدی را برای تعادل بین عملکرد خیره‌کننده و عمر باتری فوق‌العاده تعریف کرد. معرفی این تراشه در کنار پرچمدارانی مانند گلکسی اس 6 و اس 6 اج، این وعده را می‌داد که کاربران در آستانه تجربه‌ای هستند که در آن، دیگر نیازی به انتخاب بین سرعت و دوام باتری نیست.

سامسونگ مراسم کنفرانس خبری خود در کنگره جهانی موبایل 2015 را در تاریخ ۱۰ اسفند برگزار خواهد کرد و از پرچمدارهای جدید خود که انتظار بالایی از آن‌ها وجود دارد رونمایی می‌کند. گفته می‌شود گلکسی اس 6 تا پیش از پایان ماه مارس روانه بازار خواهد شد؛ یکی از تاریخ‌های احتمالی ذکر شده برای این مساله، 22 مارس (۲ فروردین) است. این در حالی است که شایعات حکایت از عرضه گلکسی اس 6 اج در ماه آوریل دارند.

این نوآوری نه تنها موفقیت گلکسی اس 6 را تضمین کرد، بلکه تأثیری ماندگار بر جهت‌گیری فناوری در سال‌های بعد گذاشت. اکسینوس 7 نشان داد که چگونه یک پیشرفت در سطح سخت‌افزار می‌تواند به طور مستقیم به بهبود کیفیت تجربه روزمره کاربران منجر شود و جایگاه سامسونگ را به عنوان یک رهبر بی‌چون و چرا در صنعت تکنولوژی تثبیت نماید.