9 دقیقه
به نظر میرسد سامسونگ در آستانه تغییر دوباره استراتژی چیپستهای خود قرار دارد. نشتهایی مطرح شده مبنی بر اینکه این شرکت در حال بررسی طراحیهای کاملاً سفارشی برای هستههای CPU و GPU برای نمونهای احتمالی با نام Exynos 2800 است — حرکتی که بازگشتی به توسعه هستههای درونسازمانی پس از سالها استفاده از IPهای خارج از شرکت خواهد بود. این تغییر پتانسیل ایجاد تمایز در عملکرد، مصرف انرژی و قابلیتهای هوش مصنوعی دستگاههای گلکسی را دارد و میتواند جایگاه سامسونگ در بازار سیلیکون موبایل را بازتعریف کند.
چرا بازگشت به سیلیکون سفارشی اهمیت دارد
بر اساس یک نکته منتشر شده در ویبو از سوی Smart Chip Guide، Exynos 2800 ممکن است هستههای استاندارد ARM و همچنین پردازندههای گرافیکی مبتنی بر RDNA شرکت AMD را کنار بگذارد که از سال 2022 در چیپستهای پرچمدار Exynos حضور داشتهاند. اگر این اطلاعات صحت داشته باشد، سامسونگ کنترل بیشتری روی تنظیمات عملکردی، بهینهسازی مصرف توان و پردازشهای مبتنی بر هوش مصنوعی در سراسر دستگاههای گلکسی بهدست خواهد آورد.
کنترل مالکانه بر میکرومعماری CPU و IP گیرافیکی به سازنده اجازه میدهد تا از سطح دستورالعمل و واحدهای اجرایی تا لایههای بالاتر نرمافزاری (کامپایلر، زمانبندی وظایف، درایورها) را برای حالتهای واقعی استفاده کاربران تنظیم کند. این امر میتواند بازده انرژی در بارهای کاری متنوع (وبگردی، بازی، پردازش تصویر و محاسبات هوش مصنوعی محلی) را بهبود دهد و تضمین کند تجربه کاربری بهتری در سناریوهای طولانیمدت و گرمایی ارایه شود.
بهعلاوه، مالکیت کامل روی GPU و CPU امکان سفارشیسازی تعامل بین CPU، NPU (واحد پردازش عصبی)، حافظه و مودم را فراهم میکند؛ چیزی که در مدلهای یکپارچهسازی سختافزار-نرمافزار نقش کلیدی دارد. این سطح از یکپارچگی برای توسعه قابلیتهای پیشرفته مانند پردازش تصویر در دوربین، افزودهسازی واقعیت (AR) و پردازشهای عصبی در دستگاه بسیار مهم است.
درسها از دوران Mongoose
این اولین تلاش سامسونگ برای طراحی هستههای CPU نیست. بین سالهای 2016 تا 2020، سامسونگ معماری Mongoose را در آستین توسعه داد؛ معماریای که در آزمایشگاه نتایج پیک عملکرد چشمگیری نشان داد اما در کاربریهای واقعی با مشکلات بازدهی انرژی و محدودیتهای حرارتی مواجه شد. این کاستیها باعث شد تا سامسونگ دوباره به طراحیهای آمادهٔ ARM بازگردد تا ریسکها و هزینههای عملیاتی را کاهش دهد.
از تجربه Mongoose میتوان چند درس مهم گرفت: اول اینکه کسب عملکرد خام بالا بدون توجه دقیق به بازده بلندمدت و مدیریت حرارت در دنیای واقعی ناکافی است. دوم اینکه طراحی میکرومعماری تنها بخشی از معادله است — ابزارهای طراحی الکترونیکی (EDA)، روشهای شبیهسازی، تجربه در زمانبندی مصرف توان و فرایندهای تولید هم نقش تعیینکننده دارند. سوم اینکه پشتیبانی نرمافزاری، شامل درایورها، کامپایلرها و بهینهسازی سیستمعاملی، برای بهرهبرداری کامل از سیلیکون سفارشی حیاتی است.
به همین دلیل سامسونگ احتمالاً با درنظر گرفتن آن تجربههای گذشته میکوشد تا از همان خطاها اجتناب کند: بهبود متدهای شبیهسازی پیش از تولید، تستهای سختگیرانه قابلیت اطمینان، بهینهسازی سطوح فرکانس-ولتاژ و توسعه راهکارهای خنککنندگی و مدیریت توان دقیقتر.
پیشرفتهای تولید به سامسونگ فرصت دوباره دادهاند
یکی از دلایل مهم بازگشت به طراحیهای سفارشی، پیشرفت در فناوری تولید است. نقشهراه تولید سامسونگ شامل یک گره 2 نانومتری Gate-All-Around (GAA) است که وعدهٔ افزایش قابل توجه در بازده انرژی و چگالی ترانزیستورها نسبت به نودهای پیشین را میدهد. این بهبودها در سطح ترانزیستور میتواند بسیاری از محدودیتهای قبلی را کاهش دهد؛ برای مثال نشت جریان و مصرف ایستا را پایینتر آورد و امکان بستهبندی واحدهای پردازشی قویتر در محدوده حرارتی مشابه را فراهم کند.
علاوه بر گرههای پیشرفته، ابزارهای طراحی مدرنتر، شبیهسازیهای دقیقتر زمانی و روشهای مدیریت توان پیشرفته الآن در دسترساند. ترکیب گره تولیدی GAA با این ابزارها احتمالاً به سامسونگ کمک میکند تا از فشارهای گرمایی و افت بازده که Mongoose را تحتتأثیر قرار داد نجات یابد. همچنین بهبود در کیفیت ساخت (yield) و روشهای متریال میتواند هزینه و ریسک تولید اولیه را کاهش دهد.
با این وجود، چالشهای تولید همچنان وجود دارد: تکمیل فرایند تولید در مقیاس تجاری، دستیابی به راندمان هزینهای رقابتی و حل مسائل مرتبط با حرارت و دوام در تلفنهای همراه، نیازمند سرمایهگذاری قابلتوجه و تجربه عملیاتی است. سامسونگ باید همگرایی بین طراحی سختافزار، تولید و بهینهسازی نرمافزاری را مدیریت کند تا این فرصت به یک موفقیت عملی تبدیل شود.
کنترل GPU میتواند هوش مصنوعی در گوشیهای گلکسی را بازتعریف کند
داشتن یک GPU سفارشی نیز از منظر استراتژیک اهمیت دارد. امروزه پردازشهای هوش مصنوعی بهطور فزایندهای بار سنگینی را بر دوش GPUهای موبایل میگذارند و مالکیت IP مربوط به GPU به سامسونگ این امکان را میدهد که پردازش عصبی داخل دستگاه، خطوط لوله حافظه و تعاملات سطح سیستم میان CPU، NPU و مودم را بهینه کند. این یکپارچگی میتواند عمر باتری را بهبود دهد و عملکرد پایدارتر و قابلپیشبینیتری برای کاربردهایی مانند AR، پردازش تصاویر دوربین و ویژگیهای هوش مصنوعی محلی فراهم نماید.
GPUهای مدرن موبایلی بیش از رندر گرافیک صرف عمل میکنند: آنها شامل بلوکهای محاسباتی مختص عملیات ماتریسی و برداری (مانند هستههای تِنسور) میشوند که برای مدلهای یادگیری عمیق و استنتاج عصبی مناسباند. طراحی سفارشی به سامسونگ اجازه میدهد تا این بلوکها را متناسب با حجم کاری واقعی اپلیکیشنهای پرمصرف (مانند پردازش عکسها، فیلترهای ویدیویی، تشخیص صحنه و مترجمان عصبی) تنظیم کند و پهنای باند حافظه و معماری حافظه پنهان را به گونهای بچیند که تاخیر و مصرف انرژی کاهش یابد.
در سطح سیستم، همگامسازی کار میان CPU، GPU و NPU و مدیریت اشتراک حافظه و coherence برای بهرهوری بالا حیاتی است. مالکیت GPU همچنین به سامسونگ امکان میدهد تا درایورها و استکهای نرمافزاری سفارشیسازی شده ارائه کند که برای پلتفرم اندروید بهینه باشند و از کتابخانههای یادگیری ماشینی مانند TensorFlow Lite، ONNX Runtime و APIهای اختصاصی پشتیبانی بهتری داشته باشند.
چه انتظاراتی داشته باشیم و مسیر پیش رو
- Timeline: انتظار میرود Exynos 2800 با سری گلکسی S28 در سال 2028 معرفی شود، که به سامسونگ چندین سال زمان میدهد تا معماری را پالایش کند و مشکلات سختافزاری و نرمافزاری را حل نماید. در این دوره، مراحل طراحی RTL، شبیهسازی زمانی، نمونهسازی FPGA یا سیلیکون اولیه، و در نهایت تیپینگ و تولید نهایی پیشنیازهای زمانبری هستند؛ از این رو داشتن افق زمانی طولانی به معنی فرصت برای اصلاح و بهبود کیفیت است.
- Interim chips: چیپهای میاندورهای مانند Exynos 2600، که گفته میشود در گلکسی S26 استفاده خواهد شد، ممکن است آخرین نسل Exynos باشد که از گرافیکهای RDNA شرکت AMD بهره میبرد، حتی اگر سامسونگ بخش عمدهای از پیادهسازی GPU را درون شرکت مدیریت کند. این دورههای میانی میتوانند نقش مهمی در فراهم آوردن بازخورد نرمافزاری و تستهای دنیای واقعی ایفا کنند تا انتقال به یک طراحی کاملاً سفارشی نرمتر شود.
- Risk vs reward: سیلیکون سفارشی میتواند تمایز قابلتوجهی ایجاد کند — کافی است به رویکرد یکپارچه اپل نگاه کنیم — اما این مسیر پرهزینه و از نظر فنی دشوار است. سامسونگ با تجربههای گذشته دانش و هشدارهای ارزشمندی در اختیار دارد؛ موفقیت بستگی به نوآوری در میکرومعماری، کیفیت تولید، ابزارهای نرمافزاری و برنامههای اکوسیستم دارد.
آیا سامسونگ میتواند با مدل یکپارچه اپل رقابت کند؟
حرکت به سمت طراحیهای درونسازمانی برای CPU و GPU نشاندهنده قصدی روشن برای رقابت مستقیمتر با مدل یکپارچه و هماهنگ اپل است. اپل با طراحی همزمان سختافزار و نرمافزار مزایای مشخصی در کنترل مصرف انرژی، مدیریت حرارت و تطبیق عملکرد با نیازهای پلتفرم خود کسب کرده است. موفقیت سامسونگ در این مسیر تضمینشده نیست؛ شرکت باید بین عملکرد خام و محدودیتهای حرارتی و بازده انرژی تعادل برقرار کند و از تکرار اشتباهات گذشته جلوگیری کند.
با این حال، پیشرفت در نودهای تولیدی و داشتن زمان توسعهٔ طولانیتر ممکن است کفه ترازو را به نفع سامسونگ سنگین کند. اگر سامسونگ بتواند ابزارهای توسعهدهنده، استکهای نرمافزاری و بهینهسازیهای سیستم را همزمان با سیلیکون جدید توسعه دهد، تفاوت عملی در تجربه کاربری قابل مشاهده خواهد بود. از سوی دیگر، مدل یکپارچه اپل بهرهمند از اکوسیستم بسته و کنترل کامل روی هر لایه است؛ سامسونگ برای رقابت نیازمند سرمایهگذاری در اکوسیستم نرمافزاری و پشتیبانی طولانیمدت خواهد بود.
سرنوشت Exynos 2800 به چگونگی اجرای این برنامه و صبر بازار بستگی دارد. تا اینجا نشتها نشاندهنده برنامهای بلندپروازانه هستند که در صورت تحقق، شیوهای را که گوشیهای گلکسی به عملکرد، بازده انرژی و هوش مصنوعی نزدیک میشوند، بازتعریف خواهد کرد.
در نهایت، کاربران و توسعهدهندگان باید انتظار داشته باشند که گذار به سیلیکون سفارشی یک فرایند چندساله و تدریجی باشد: سامسونگ احتمالاً با مراحل میانی و همکاری نزدیک با تامینکنندگان ابزار، شرکای نرمافزاری و تولیدکنندگان، این مسیر را طی خواهد کرد تا ریسکها را کاهش دهد و پشتیبانی اکوسیستمی مناسبی فراهم آورد. در صورتی که Exynos 2800 موفق به همگامسازی طراحی سختافزار با نیازهای نرمافزاری و تولیدی شود، میتواند یک نقطه عطف برای چشمانداز سیلیکون موبایل سامسونگ باشد.
منبع: gizmochina
ارسال نظر