يعتبر المعالج من أبرز المواصفات التي تعبر عن أداء الأجهزة الذكية، فهو “العقل” الذي يتحكم بكل وظائف الجهاز إذا جاز التعبير.
تصنف المعالجات حسب سرعة المعالجة والتي تقاس عادة بالجيجاهيرتز ( GHz ) و كذلك فإن المعالجات الحديثة يمكن تصنيفها حسب عدد الأنوية الموجودة في المعالج وهي عبارة عن وحدات معالجة مستقلة تقوم بتنفيذ مهام محددة.
يتم تقسيم مهمات المعالجة بين الأنوية المتعددة مما يسمح بتنفيذ هذه المهام على التوازي وبالتالي سرعة معالجة أكبر وتنفيذ أسرع للوظائف المختلفة.
تسمى المعالجات عادة في الأجهزة الذكية والهواتف المحمولة بـ”النظام على الشريحة SoC System on Chip” أو اختصاراً الشريحة، وهي عبارة عن عدة مكونات مجموعة سويةً ضمن دارة تقنية واحدة ومنها المكون المتعلق بإدارة الاتصالات في الهاتف و وحدة المعالجة الرسومية.
باختصار يمكننا القول أنه كلما كانت سرعة المعالج أكبر وعدد الأنوية أكثر، كان أداء الجهاز أفضل. ونبين فيما يلي تفاصيل أكبر عن هذا المكون المهم والأساسي في اختيار الهاتف.
نوع الشريحة و الشركات المصنعة
معظم الهواتف الذكية تستخدم شرائح ذات بنية معمارية من شركة ARM وحالياً هناك عدة شركات مسيطرة على قطاع تصنيع الشرائح SoC أبرزها كوالكوم Qualcomm المصنعة لشرائح Snapdragon، سامسونج Samsung المصنعة لشرائح Exynos، ميدياتك MediaTek المصنعة لشرائح MT و Helio، آبل Apple المنصعة لشرائح A-Series وهواوي Huawei المصنعة لشرائح Kirin.
كل من هذه الشركات تقوم بتصنيع أنواع مختلفة للشرائح حسب فئة الهواتف التي ستسخدمها فهناك شرائح مخصصة لهواتف الفئة العليا، وأخرى مخصصة لهواتف الفئة المتوسطة وكذلك شرائح مخصصة للهواتف الرخيصة.
معمارية ARM
تستخدم جميع الشركات المصنعة لشرائح الأجهزة الذكية تقريباً ( Qualcomm, Apple, Samsung, MediaTek, Huawei … ) تستخدم معمارية ARM في تصنيع تلك الشرائح ما عدا بعض الشركات مثل Lenovo و Xolo فهي تعتمد على معالجات انتل Intel x64 .
تقوم أيضاً معظم الشركات المصنعة للشرائح بتصميم وتصنيع أنوية المعالجة الخاصة بها حيث تعتمد Qualcomm على سبيل المثال في تصنيع شرائحها من النوع ( 630, 810, 650, 652 ) على شرائح Cortex-A بشكل كامل أما في شرائح النوع ( 855, 845, 835, 821, 820 ) فهي تعتمد الأنوية Kyro الخاصة بها في تصنيعها.
لكن ماذا تعني هذه الأرقام وعلامَ تدل؟
رقم وفئة الشريحة
تهدف شركات تصنيع الهواتف المحمولة إلى تقديم تقنيات جديدة وأداء جيد في كل هاتف جديد تقوم بإصداره سواء كان ذلك الهاتف من الفئة العليا أو من هواتف الفئة المتوسطة أو حتى الأجهزة رخيصة الثمن.
على سبيل المثال بدأت كوالكوم بتقديم الشرائح الخاصة بها Snapdragon عام 2013 بداية بالشرائح من الفئة 800 إضافةً إلى الفئات 200 و 400 و 600.
المعالجات التي تعتمد على شريحة Snapdragon 800 صممت بشكل أساسي لتستخدم في الأجهزة ذات الأداء العالي. حيث تؤمن هذه المعالجات سرعة في تشغيل التطبيقات وتصفح الانترنت وكذلك قدرات معالجة رسومية عالية. كما تتمتع هذه المعالجات بالقدرة على تشغيل ملفات الوسائط كالفيديو عالي الدقة بسلاسة.
تستخدم هذه المعالجات في الهواتف من الفئة العليا، الأجهزة اللوحية عالية الأداء بالإضافة لأجهزة التلفزيون الذكية.
أما بالنسبة للمعالجات التي تعتمد على الشريحة Snapdragon 600 فهي صممت لتقديم أداء سلس للأجهزة المزودة بها في تشغيل التطبيقات وتصفح الويب بالإضافة للعمر الجيد للبطارية .
تستخدم هذه المعالجات في الأجهزة الذكية من الفئة المتوسطة بالإضافة إلى بعض هواتف الفئة العليا.
وخلال عام 2018 طرحت Qualcomm الفئة 700 من الشرائح الخاص بها لتستخدم ضمن الهواتف التي تقع بين هواتف الفئة العليا والهواتف المتوسطة لتقديم أداء ممتاز لهذه الفئة.
أما الفئتين 400 و 200 فتستخدم ضمن معالجات الهواتف المتوسطة إلى الرخيصة السعر وتؤمن أداء جيد بالنسبة لهذه الأجهزة بالإضافة للاستهلاك المنخفض الطاقة.
تردد المعالج
يقاس تردد المعالج بالجيجاهيرتز GHz و يعبر هذا الرقم عن السرعة التي يقوم بها المعالج بتنفيذ التعليمات. كلما زاد هذا الرقم زادت قدرة المعالج على معالجة المعلومات وبالتالي أداء أفضل في البرامج التي تعتمد فقط على نواة واحدة.
إضافة لذلك فإن زيادة تردد المعالج يعني زيادة أكبر في الحرارة وزيادة في استهلاك البطارية.
عدد الأنوية
كلما زاد عدد الأنوية في المعالج زادت قدرته على تنفيذ المهام كسرعة فتح التطبيقات و التقاط الصور ومعاينتها على سبيل المثال. ولكن يبقى السؤال هل دائماً وجود أنوية أكثر يعني سرعة معالج أكبر؟
الجواب، ليس بالضرورة. يكون المعالج ذو الأنوية الأكثر أسرع من المعالج ذو عدد الأنوية الأقل فقط عندما يكون التطبيق الذي يتم تشغيله قادراً على الاستفادة من كل هذه الأنوية.
على سبيل المثال قد تستخدم الهاتف المحمول في تصفح الويب وهذه العملية قد تستهلك نواة واحدة فقط من المعالج، وبنفس الوقت يردك اتصال على الهاتف فتقوم نواة أخرى بتشغيل هذه العملية. هنا يتم تشغيل العمليتين معاً بسلاسة ولكن لا يعني أن عملية التشغيل أصبحت أسرع بمرتين ! إنما كان تعدد الأنوية هنا مفيداً في تشغيل عدة مهام في نفس الوقت.
إضافة لذلك فإن الشركات التي تقوم بتصنيع معالجات متعددة الأنوية تعتمد بنية محددة لهذه المعالجات لضمان أفضل أداء بأقل استهلاك ممكن للطاقة.
فمثلاً يمكن أن يحوي المعالج ثماني النواة على مجموعتين من الأنوية أربعة مثلاً ذات أداء عالي وقدرات معالجة كبيرة تستخدم فقط عندما يتطلب التطبيق المستخدم قدرات المعالجة الكبيرة و المجموعة الأخرى من الأنوية تتمتع بقدرات معالجة متوسطة وكفاءة كبيرة في استهلاك الطاقة ويمكن أن تستخدم في التطبيقات البسيطة التي لا تتطلب قدرات معالجة كبيرة، مما يؤمن توازناً في الهاتف بين الأداء واستهلاك الطاقة.
وحدة المعالجة الرسومية GPU
تتضمن الشريحة في الهاتف المحمول على وحدة معالجة الرسوميات أو المسماة اختصاراً GPU وهي المسؤولة بشكل رئيسي عن إظهار الرسوم ثلاثية الأبعاد على شاشة الهاتف وتستخدم عند تشغيل الألعاب أو التطبيقات التي تعتمد تقنية الواقع المعزز.
كون هذه الوحدة مضمنة ضمن الشريحة فإن شركات تصنيع الشرائح تستخدم وحدات المعالجة الرسومية الخاصة بها ومن أبرزها Adreno التي تستخدمها Qualcomm و Mali التي تستخدمها ARM.
قدرات الاتصال
تحدد أيضاً الشريحة إمكانيات وقدرات الاتصال في الهاتف المحمول فهناك هواتف تدعم شبكات 3G وأخرى تدعم شبكات 4G وننتظر مؤخراً هواتف تدعم شبكات الجيل الخامس 5G.
تتضمن الشرائح وحدة خاصة تتولى إدارة مهام الاتصال سواء الاتصال بشبكات الهاتف المحمول أو الاتصال بالشبكات اللاسلكية WiFi أو عمليات تبادل البيانات وتصفح الويب.
تعتبر Qualcomm رائدة في هذا المجال تليها Samsung و من ثم Huawei حيث قامت الشركة مؤخراً بطرح الجيل الأحدث من شرائحها Snapdragon 855 والمخصص للهواتف التي تدعم شبكات الجيل الخامس 5G.
