از زمان رونمایی سامسونگ از Exynos 3 Single، نخستین سیستم-روی-یک-چیپ از خانواده‌ی اکسینوس، هفت سال می‌گذرد. این تراشه‌ی ۳۲ بیتی و ۴۵ نانومتری برای نخستین بار در گوشی هوشمند نام‌دار گلکسی اس به‌ کار گرفته شد؛ محصولی که زمینه‌ساز موفقیت‌های سامسونگ در دنیای گوشی‌های هوشمند شد. از آن زمان تاکنون، کره‌ای‌ها در هر نسل از تراشه‌های سری اکسینوس، سعی در بهبود عملکرد و پایین‌آوردن مصرف آن‌ها داشته‌اند.

طی هفت سال گذشته، سامسونگ همواره به‌ دنبال یافتن راهکارهایی نوآورانه برای بهبود عملکرد و بالا بردن بهره‌وری تراشه‌های خود بوده است. سامسونگ در جریان نمایشگاه CES 2013 از نخستین تراشه‌ی هشت هسته‌ای موبایل دنیا با معماری big.LITTLE رونمایی کرد و در سال ۲۰۱۴ با رونمایی از تراشه‌ی (Exynos 7 Octa (5433، استفاده از تراشه‌‌های چند هسته‌ای موبایل و ۶۴ بیتی را به پدیده‌ای مرسوم بدل کرد.

در نوامبر سال ۲۰۱۵ سامسونگ با معرفی تراشه‌ی بالارده‌ی (Exynos 8 Octa (8890، از نخستین هسته‌ی سفارشی‌شده‌ی خود با نام "Exynos M2 "Mongoose پرده برداشت؛ سی‌پی‌یوی سفارشی‌شده‌‌ی سامسونگ عملکرد سینگل-ترد و مالتی‌-ترد بهتری دارد و مصرف انرژی آن نیز نسبت به سی‌پی‌یوی به‌کاررفته در تراشه‌های پیشین سری اکسینوس پایین‌تر است. این تراشه در گوشی‌های گلکسی اس ۷ و اس ۷ اج به‌ کار گرفته شد.

کره‌ای‌ها در فوریه‌ی سال جاری و مدتی پیش از معرفی نسل هشتم کهکشانی‌ها، از جدیدترین تراشه‌ی بالارده‌ی خود با نام Exynos 9 Series 8895 رونمایی کردند. این تراشه همانند نسل قبل خود از هسته‌های پردازشی سفارشی‌شده‌ی سامسونگ بهره می‌برد؛ هسته‌هایی که با نام Exynos M2 شناخته می‌شوند و نسبت به نمونه‌های M1، قدرتمندتر و بهینه‌تر هستند.

اکسینوس ۸۸۹۵، نخستین تراشه‌ی سامسونگ محسوب می‌شود که از فناوری تولید ۱۰ نانومتری FinFET با ساختار سه‌بعدی بهبودیافته‌ی ترانزیستور بهره می‌برد؛ این فرایند تولید نسبت به فناوری ۱۴ نانومتری، ۲۷ درصد عملکرد بهتر و ۴۰ درصد مصرف انرژی پایین‌تر به ‌ارمغان می‌آورد. در ادامه به تراشه‌ی هشت هسته‌ای و ۱۰ نانومتری اکسینوس ۸۸۹۵ و قابلیت‌های منحصربه‌فرد این سیستم-روی-یک-چیپ توانمند نگاهی عمیق خواهیم داشت.

همان‌طور که از نام تراشه‌ی Exynos 9 Series 8895‌ برمی‌آید، می‌توان حدس زد که این چیپ تفاوت فاحشی با سیستم-روی-یک-چیپ اکسینوس ۸۸۹۰ ندارد؛ با این حال، کره‌ای‌ها تغییرات مهمی در ساختار این تراشه به‌وجود آورده‌اند که می‌تواند عملکرد کلی مجموعه را تحت تأثیر قرار دهد.

فرایند ساخت ۱۰ نانومتری FinFET

اکسینوس ۸۸۹۵ نخستین سیستم-روی-یک-چیپ ۱۰ نانومتری دنیا محسوب می‌شود؛ این تراشه توسط Samsung LSI‌ طراحی‌ و توسط سامسونگ تولید شده است. فرایند ساخت ۱۰ نانومتری به‌مفهوم آن است که طول مسیری که الکترون‌ها در داخل ترانزیستور طی می‌کنند (طول گیت) تقریبا معادل ۱۰ نانومتر است؛ بنابراین در تراشه‌ی جدید سامسونگ، الکترون‌ها نسبت به نمونه‌های ۱۴ یا ۲۸ نانومتری قبلی، مسافت کوتاه‌تری طی می‌کنند. علاوه‌ بر این، ساختار سه‌بعدی FinFET‌ به الکترون‌ها اجازه می‌دهد در هر ترانزیستور روی سه‌ سطح حرکت کنند و این موضوع امکان عبور تعداد الکترون‌های بیشتر را طی هر واحد زمان فراهم می‌کند؛ بنابراین به لطف حرکت سریع‌تر الکترون‌ها در داخل ترانزیستورها، تراشه‌ی اکسینوس ۸۸۹۵ عملکرد بهبودیافته با سرعت رایانش سریع‌تر به ارمغان می‌آورد.

سامسونگ مدعی است که به‌ لطف فرایند ساخت ۱۰ نانومتری به‌کاررفته در تراشه‌ی اکسینوس ۸۸۹۵، این چیپ تا ۲۷ درصد عملکرد بهتر یا ۴۰ درصد مصرف انرژی پایین‌تری در قیاس با تراشه‌های مبتنی بر فرایند ۱۴ نانومتری FinFET به ارمغان می‌آورد.از این رو گوشی‌های گلکسی اس ۸ و اس ۸ پلاس که از این تراشه‌ بهره می‌برند نیز عملکرد سریع‌تر و بهینه‌تری در اختیار کاربر قرار می‌دهند؛ به‌طوری که کهکشانی‌های هشتم کره‌ای‌ها نه‌تنها از عهده‌ی وظایف یک گوشی هوشمند برمی‌آیند؛ بلکه می‌توانند قابلیت‌هایی مانند فراهم‌ کردن تجربه‌ی دسکتاپ از طریق داک Samsung DeX‌ و کنترل‌ دستگاه‌های هوشمند خانه از طریق Samsung Connect ارائه دهند.

پردازنده مرکزی سفارشی‌شده

واحد پردازش مرکزی یا CPU در تراشه‌‌های موبایل، یکی از قطعات کلیدی برای اجرای اپلیکیشن‌های سنگین یا فراهم‌ کردن تجربه‌ی مالتی‌تسکینگ بی‌نقص محسوب می‌شود. اکسینوس ۸۸۹۵ از یک پردازنده‌ی مرکزی هشت هسته‌ای بهره می‌برد که شامل نسل دوم از هسته‌های سفارشی‌شده‌ی سامسونگ موسوم به Exynos M2 است. این هسته‌ها نسل دوم و ارتقاءیافته از نمونه‌های به‌کاررفته در تراشه‌ی اکسینوس ۸۸۹۰ هستند.

نسل دوم از پردازنده‌ی مرکزی سفارشی‌شد‌ه‌ی سامسونگ به‌ لطف IP‌ و معماری بهبود‌یافته، عملکرد سریع‌تر و مصرف پایین‌تری به ارمغان می‌آورد. اکسینوس ۸۸۹۵ از هشت هسته‌‌ی پردازشی شامل چهار هسته‌ی قدرتمند و سفارشی‌شده‌‌ی "Exynos M2 "Mongoose با فرکانس کاری ۲.۳ گیگاهرتز و چهار هسته‌‌ی کم‌مصرف با ریزمعماری Cortex-A53 آرم و فرکانس ۱.۶۹ گیگاهرتز تشکیل شده است.

ساختار یادشده برای پردازنده‌ی مرکزی اکسینوس ۸۸۹۵، به‌ لطف سیستم اتصال میانی سامسونگ موسوم به Samsung Coherent Interconnect یا SCI برای فناوری چندپردازشی ناهمگون (HMP) معماری big.LITTLE امکان به‌ وجود‌ آوردن تعادلی مناسب، بین عملکرد و بهره‌وری را فراهم می‌کند. در پردازش مبتنی بر معماری big.LITTLE، تعداد بهینه‌ای از هسته‌های سفارشی‌شده‌ی سامسونگ و هسته‌های Cortex-A53 به‌ کار گرفته می‌شود تا بدین ترتیب، به هر تسک دلخواه، توان پردازشی مناسبی اختصاص یابد و از این طریق، در مصرف انرژی صرفه‌جویی شود.

واحد پردازش گرافیکی

سامسونگ با بهره‌ گرفتن از جدیدترین نسل واحد پردازش گرافیکی Mali-G71 آرم با پیکره‌بندی MP20، به‌طور قابل توجهی قابلیت‌های گرافیکی تراشه‌ی اکسینوس ۸۸۹۵ را ارتقاء داده‌ است. آرم در طراحی Mali-G71 از نسل جدید معماری GPU موسوم به Bifrost بهره گرفته است؛ به‌ لطف این معماری، ساختار داخلی G71 به‌صورت بنیادینی اصلاح شده است تا بدین ترتیب با ماهیت موازی‌سازی هم‌زمان در سطح تِرد یا TLP پردازنده‌های گرافیکی دسکتاپ و بار محاسباتی مدرن برابری کند.

آرم پیش از این پیش‌بینی کرده بود که عملکرد گرافیکی دستگاه‌های مبتنی بر پردازنده‌ی گرافیکی G71 حدود ۵۰ درصد بهتر از دستگاه‌های مبتنی بر T880 باشد؛ اما سامسونگ پا را فراتر گذاشته و اعلام کرده است که تراشه‌ی اکسینوس ۸۸۹۵ حدود ۶۰ درصد، عملکرد گرافیکی بهتری ارائه می‌دهد.

برای ارائه‌ی محتوای گرافیکی شارپ‌تر و واقع‌گرایانه‌تر، واحد پردازش گرافیکی تراشه‌ی اکسینوس ۸۸۹۵ از قابلیت‌های گرافیکی متنوعی مانند MSAA یا آنتی-الیاسینگ چندنمونه‌گیری برای بهبود کیفیت تصویر، Mipmap برای افزایش سرعت رندرگیری،Tessellation برای مدیریت مجموعه‌ی داده‌های مبتنی بر چندضلعی‌ها و پشتیبانی از آخرین کتابخانه‌های مربوط به گرافیک مانند Vulkan بهره می‌برد. علاوه‌بر موارد یادشده، ترکیب معماری پیشرفته‌ی Mali-G71 با فرایند ساخت ۱۰ نانومتری FinFET‌، به‌طور قابل توجهی بر سطح عملکرد و بهره‌وری تراشه‌ می‌افزاید.

اکسینوس ۸۸۹۵ نخستین تراشه‌ی سامسونگ محسوب می‌شود که با معماری سیستم ناهمگن یا HSA سازگار است؛ این معماری امکان یکپارچه‌سازی پردازنده‌ی مرکزی و پردازنده‌ی گرافیکی روی باس یکسان با حافظه و تسک‌های اشتراکی را می‌دهد. برای این منظور، باید علاوه‌ بر واحدهای پردازشی، بخش‌های دیگر تراشه نظیر اتصال میانی یا اینترکانکت نیز با HSA سازگار باشند؛ از این رو سامسونگ پیش از عرضه‌ی اکسینوس ۸۸۹۵، نسخه‌‌ای جدید از اینترکانکت اختصاصی خود منتشر کرد که با این معماری سازگار است. HSA در نهایت به توسعه‌دهندگان امکان توسعه‌ی راحت‌تر اپلیکیشن‌هایی را می‌دهد که در زمینه‌ی رایانش از جی‌پی‌یو استفاده می‌کنند.

کنترلر حافظه

سامسونگ برای تغذیه‌ی تراشه‌ی قدرتمند اکسینوس ۸۸۹۵، پشتیبانی از حافظه‌ی LPDDR4x را نیز به آن اضافه کرده است؛ نسخه‌ای ارتقاءیافته از حافظه‌ی LPDDR4 استاندارد که با هدف کاهش ۲۰ درصدی مصرف انرژی DRAM از طریق کاهش ۴۵ درصدی توان خروجی درایور (ولتاژ I/O VDDQ) از ۱.۱ ولت به ۰.۶ ولت طراحی شده است. حافظه‌‌ی LPDDR4x به‌تازگی معرفی شده است و تراشه‌های اسنپدراگون ۸۳۵ و اکسینوس ۸۸۹۵ تنها نمونه‌های بالارده و قدرتمندی هستند که از این حافظه‌ی جدید پشتیبانی می‌کنند.

مودم گیگابیتی 

به‌ لطف تراشه‌ی اکسینوس ۸۸۹۵، گوشی‌های گلکسی اس ۸ و اس ۸ پلاس، به‌صورت پیش‌فرض از سریع‌ترین اتصال LTE ممکن پشتیبانی می‌کنند. این تراشه‌ از یک مودم LTE‌ گیگابیتی بهره می‌برد که از LTE کتگوری ۱۶ برای Downlink‌ و LTE کتگوری ۱۳ برای Uplink پشتیبانی می‌کند و امکان دانلود و آپلود به‌ ترتیب با سرعت ۱ گیگابیت‌ بر ثانیه و ۱۵۰ مگابیت‌ بر ثانیه فراهم می‌کند.

علاوه‌ بر موارد یادشده، مودم به‌کاررفته در تراشه‌ی بالارده‌ی سامسونگ، در نوع خود نخستین نمونه‌ای است که برای Downlink از تجمیع ۵ برابری حامل‌های LTE برای دستیابی به سرعت دانلود ۱ گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کند و نتیجه‌ی آن امکان برقراری ارتباط موبایل سریع‌تر و پایدارتر است؛ اما در وضعیت دانلود، تنها از ترکیب دو حامل LTE برای دستیابی به سرعت ۱۵۰ مگابیت‌ بر ثانیه استفاده می‌شود.

کدک چند-فرمتی (MFC)

سیستم‌-روی-یک-چیپ اکسینوس ۸۸۹۵ از نسخه‌ی جدید بلوک کدگشایی ویدیو‌ی سامسونگ، موسوم به کدک چند فرمتی یا MFC نیز بهره می‌برد؛ جدیدترین نسخه‌ از این بلوک، از کدگذاری ویدیویی پربازده یا HEVC و کدگشایی VP9 تا حداکثر رزولوشن 4K با نرخ ۱۲۰ فریم‌ بر ثانیه پشتیبانی می‌کند.

در بیانیه‌ی مطبوعاتی سامسونگ آمده است که فناوری پردازش ویدیوی ویژه‌ای نیز قادر است کیفیت بخش خاصی از تصویر را که چشم انسان به آن حساسیت بیشتری دارد، بهبود ببخشد. با توجه به امکان استفاده از گلکسی اس ۸ و اس ۸ پلاس در کاربردهای مبتنی بر واقعیت مجازی، به‌نظر می‌رسد که ایده‌ی این فناوری، به‌گونه‌ای شبیه به رندرینگ Foviated است.

رندرینگ Foviated، تکنیکی جدید در بازی‌های ویدیویی است که با کاهش کیفیت تصویر در ناحیه‌ی بینایی خارج از مرکز (Peripheral Vision)، با استفاده از سیستم ردیابی چشمی که با هدست‌های واقعیت مجازی یکپارچه شده است، بار محاسباتی را در رندرینگ به مقدار زیادی کاهش می‌دهد.

پردازنده سیگنال تصویر (ISP)

پردازنده‌ی سیگنال تصویر یا ISP تراشه‌ی اکسینوس ۸۸۹۵ نیز ارتقاء یافته است. این ISP‌ اکنون برای دوربین‌های جلو و عقب دستگاه از سنسورهای ۲۸ مگاپیکسلی پشتیبانی می‌کند؛ البته در لیست مشخصاتی که کره‌ای‌ها منتشر کرده‌اند، پشتیبانی از حالت دوربین دوگانه‌ی ۲۸+۱۶ مگاپیکسل نیز به چشم می‌خورد.

تراشه‌ی اکسینوس ۸۸۹۵ در حقیقت از دو ISP بهره می‌برد: یک ISP با عملکرد بالا و یک ISP‌ کم‌مصرف که احتمالا نمونه‌ی کم‌مصرف برای سنسور ۱۶ مگاپیکسلی در حالت دوربین دوگانه در نظر گرفته شده است. سامسونگ مدعی است که این راهکار در عین پشتیبانی از دوربین دوگانه، مصرف انرژی را نیز در سطح پایینی نگه می‌دارد.

امنیت بهبودیافته

به‌ لطف پردازنده‌ی اکسینوس ۸۸۹۵، گوشی‌های گلکسی اس ۸ و اس ۸ پلاس از پلتفرم امنیتی Samsung Knox بهره می‌برند؛ این گوشی‌ها از قابلیت‌های امنیتی بایومتریک نظیر حسگر اثر انگشت، حسگر تشخیص عنبیه و چهره نیز پشتیبانی می‌کنند. سامسونگ در تراشه‌ی اکسینوس ۸۸۹۵، واحد مجزایی برای یک زیرسیستم امنیتی بهبودیافته در نظر گرفته که وظیفه‌ی آن، پردازش امنیتی جهت محافظت بهتر از اطلاعات خصوصی و محرمانه‌ی کاربر است.

نظر شما در رابطه با پردازنده‌ی بالارده‌ی اکسینوس ۸۸۹۵ چیست؟