جزئیات پردازنده‌های جدید مایکروسافت که با همکاری AMD و کوالکام ساخته شدند

مایکروسافت هفته‌ی گذشته از جدیدترین محصولات خود در خانواده‌ی سرفیس رونمایی کرد. دو محصول جدید از این خانواده به‌ نام‌های سرفیس لپ‌تاپ ۳ ۱۵ اینچی و سرفیس پرو ایکس برخلاف روال گذشته از پردازنده‌ی اینتل استفاده نمی‌کنند. شرکت سازنده از امسال تلاش می‌کند تا برای خانواده‌ی محصولات خود از پردازنده‌ی اختصاصی استفاده کند. آن‌ها با AMD و کوالکام در این مسیر همکاری می‌کنند.

همکاری مایکروسافت با AMD در تولید پردازنده‌ای از خانواده‌ی رایزن خلاصه شد که تنها در مدل‌های ۱۵ اینچی سرفیس لپ‌تاپ ۳ استفاده می‌شود. این لپ‌تاپ جدید علاوه بر پردازنده‌ی اختصاصی یک تفاوت دیگر هم با نسل‌های قبلی دارد. ردموندی‌ها آن را با پوشش فلزی تولید کرده‌اند که با جنس مورد استفاده در نسخه‌های قبلی متفاوت است. مایکروسافت برای توسعه‌ی پردازنده‌ی اختصاصی همکاری نزدیکی با AMD داشت تا یک هسته‌ی گرافیکی اضافه روی Ryzen 5 و Ryzen 7 Surface مبتنی بر نود پردازشی ۱۲ نانومتری اضافه شود. این پردازنده‌ها مبتنی بر +Zen طراحی شده‌اند. به‌علاوه مایکروسافت و AMD تلاش کردند تا طراحی پردازنده‌های موجود را با هدف جانمایی راحت‌تر محصول نهایی در بدنه‌ی باریک سرفیس لپ‌تاپ ۳ بهینه‌سازی کنند.

جک هوین، مدیر ارشد تراشه‌های نیمه‌اختصاصی AMD درباره‌ی همکاری با مایکروسافت و پردازنده‌ی جدید گفت:

ما سال‌ها پیش با پاوان داولوری و پانوس پانای ملاقات کرده بودیم و چشم‌انداز مشترکی با مایکروسافت پیدا کردیم؛ چشم‌اندازی که با هدف بازطراحی مفهوم لپ‌تاپ و ساختن بهترین لپ‌تاپ جهان طراحی شده بود.ده‌ها هزار ساعت توسعه‌ی مشترک و مهندسی مشترک با مایکروسافت انجام شد. همکاری ما تنها با هدف بهینه‌سازی پردازنده‌ی اصلی و گرافیکی نبود، بلکه بهینه‌سازی کل سیستم مدیریت نیرو، قلم هوشمند، تعامل لمسی، پهنای باند حافظه، فرمور و درایورها هم بهینه‌سازی شدند تا بهترین بازدهی گرافیکی در یکی از باریک‌ترین فرم‌فاکتورهای موجود به دست بیاید.

بخشی از همکاری مایکروسافت و AMD نیازمند حصور مهندسان دو شرکت در یک دفتر مشترک بود. آن‌ها در کنار یکدیگر تلاش می‌کردند تا قطعات ساخت AMD را در لپ‌تاپ‌های نسل جدید سرفیس و برای حصول بهترین کیفیت جانمایی کنند. فراموش نکنید که AMD با وجود همه‌ی پیشرفت‌های موجود، هنوز انتخاب متداولی برای تولیدکننده‌های لپ‌تاپ نیست. مایکروسافت در چنین شرایطی تلاش کرد تا با همکاری نزدیک با آن شرکت، نسخه‌ای اختصاصی از رایزن توسعه دهد که در نسل جدید لپ‌تاپ‌ها کارایی مناسب و روان داشته باشد.

لپ‌تاپ ۱۵ اینچی مایکروسافت یعنی سرفیس بوک ۲ از کارت گرافیکی مجزا پشتیبانی می‌کند. درمقابل، سرفیس لپ‌تاپ ۳ از هسته‌های پردازش گرافیکی داخلی شرکت AMD بهره می‌برد؛ درنتیجه بازدهی گرافیکی این لپ‌تاپ به‌اندازه‌ی سرفیس بوک ۲ نخواهد بود. البته قطعا طراحی جدید بازدهی بهتری نسبت به نسخه‌های قبلی سرفیس لپ‌تاپ دارد که از گرافیک داخلی اینتل استفاده می‌کردند.

داولوری در بخشی از صحبت‌های خود به خانواده‌ی سرفیس بوک اشاره می‌کند که قطعا از برنامه‌های توسعه‌ای و بهینه‌سازی شرکت خارج نخواهد شد:

لپ‌تاپ‌های سرفیس بوک در میان محصولات ما به‌عنوان دستگاه‌های مجهز به گرافیک بالا محسوب می‌شوند و در آینده باز هم قدرت آن‌ها افزایش می‌یابد. رویکرد جدید در ساخت سرفیس لپ‌تاپ، برای نشان‌دادن سطح مناسب کارایی گرافیکی در پردازنده‌های داخلی انجام شد. البته قطعا کارایی گرافیکی سرفیس بوک تجربه‌ی کاری بهتری به‌همراه خواهد داشت.

همکاری مایکروسافت و AMD در بخش قدرت، ۱/۲ ترافلاپس در اوج کارایی خواهد بود که با ایکس‌باکس وان برابری می‌کند. قدرت دستگاه بیش از همه روی وظایف تولید محتوا مانند ویرایش عکس و فیلم متمرکز می‌شود. البته شاید بتوان از آن قدرت برای اجرای بازی‌های جدید کامپیوتری با رزولوشن پایین هم بهره‌ برد. بررسی بازدهی عملی این دو شرکت در ساخت لپ‌تاپ جدید هنوز نیاز به زمان دارد و باید تا عرضه‌ی نهایی سرفیس لپ‌تاپ ۳ منتظر بمانیم. به‌هرحال در لپ‌تاپ ردموندی‌ها شاهد تراشه‌ی رایزن با هسته‌‌های پردازشی بیشتر هستیم. در‌ این میان کاهش یا عدم کاهش شارژدهی باتری هم باید بررسی شود. ردموندی‌ها ادعا می‌کنند که باتری سرفیس لپ‌تاپ ۳ برای یک روز کار مناسب خواهد بود، اما هنوز هیچ بررسی عملی روی محصول آن‌ها انجام نشده است.

داولوری درباره‌ی پردازنده‌ی مبتنی بر آرم در سرفیس پرو می‌گوید:

وقتی ما سال‌ها پیش به طراحی مفهوم سرفیس پرو ایکس رسیدیم، هیچ تراشه‌ای در بازار وجود نداشت که بازدهی مورد نیاز ما را با قدرت کافی در فرم فاکتور مدنظر ارائه کند.

مایکروسافت با همکاری کوالکام یک پردازنده‌ی هفت نانومتری به‌نام SQ1 توسعه داده است. هدف اصلی بهینه‌سازی، بهبود کارایی هر دو بخش CPU و GPU در یک پردازنده‌ی اسنپدراگون 8cx بود. داولوری درباره‌ی پردازنده‌ی اختصاصی می‌گوید:

پردازنده‌ی مایکروسافت SQ1 بهترین کارایی را در میان دستگاه‌های ویندوزی مبتنی بر اسنپدراگون ارائه می‌کند. محصول جدید، یک پردازنده‌ی هشت هسته‌ای بوده و مجهز به اولین و سریع‌ترین پردازنده‌ی Kryo با سرعت ۳ گیگاهرتز است. هسته‌های Kryo همچنین به ویندوز امکان می‌دهند که تعادل را بین هسته‌های با کارایی بالا و هسته‌های با بازدهی بالا برقرار کنند؛ البته هسته‌‌های با بازدهی انرژی بالا، برای وظایف پس‌زمینه‌ی سیستم‌عامل کاربری عالی دارند. ترکیب این موارد باعث می‌شود تا پلتفرم نهایی برای عمر باتری بهتر بازطراحی شود.

قدرت GPU در تراشه‌ی جدید مایکروسافت ۲/۱ ترافلاپس بیان می‌شود که برای دستگاهی چنین نازک و سبک، قدرتی بسیار مناسب است. به‌هرحال دستگاه‌های ویندوزی مبتنی بر آرم برای بازی یا فعالیت‌های مشابه طراحی نمی‌شوند. به‌علاوه بازی‌‌های مبتنی بر OpenGL هم در آن‌ها پشتیبانی نمی‌شود. به‌علاوه احتمالا برای اجرای وظایف بسیاری از اپلیکیشن‌های سنتی، نمونه‌های مشابه مناسب برای آرم را مشاهده خواهید کرد. درواقع بهبود پردازشی در این دستگاه بیشتر برای بهبود تجربه‌‌های درحال ظهور تحت وب،‌ فرایندهای پردازشی آینده و حتی توانایی استفاده از چند نمایشگر 4K تنها با یک کابل USB-C انجام شد. شاید در آینده نسخه‌هایی از اپلیکیشن‌های مشهور مثلا سرویس‌های ادوبی را مشاهده کنیم که توانایی بهره‌برداری از مزایای پردازنده‌ی گرافیکی جدید را داشته باشند.

داولوری درباره‌ی تجربه‌های مبتنی بر آرم می‌گوید:

با گذار از اپلیکیشن‌های سنتی به دنیایی از اپلیکیشن‌های اسکریپتی و موتورهای تحت وب، وظایف پردازشی رندر تحت وب هم افزایش می‌یابد که قطعا مصرف بالایی از ظرفیت‌های پردازنده‌ی گرافیکی خواهند داشت. درنتیجه می‌توان سرفیس پرو ایکس را دستگاهی برای برنامه‌های پردازشی آتی و اپلیکیشن‌ها و سرویس‌هایی دانست که هنوز ساخته نشده‌اند.

برخی از وظایف کاری آینده در حوزه‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین دیده می‌شوند و احتمالا به‌مرور بیش‌ از پیش درباره‌ی چنین وظایفی برای دستگاه‌های ویندوزی مبتنی بر آرم می‌‌شنویم. از طرفی چنین توسعه‌هایی به‌معنای یک نقطه‌ی عطف برای کوالکام و ویندوز خواهند بود. به‌هرحال هنوز هماهنگی اپلیکیشن‌ها به‌عنوان چالش احتمالی وجود دارد، اما روندهای توسعه‌ای کنونی، آینده‌ی روشنی را نوید می‌دهند.

کرومیوم اکنون به‌‌صورت کاملا هماهنگ با آرم کامپایل می‌شود. به‌علاوه مایکروسافت نسخه‌ی جدید مرورگر اج را مبتنی بر موتور کرومیوم توسعه می‌دهد. درنتیجه تغییر قابل‌توجهی در تجربه‌ی مرور صفحات وب خواهیم داشت که قبلا در دستگاه‌های ویندوزی مبتنی بر آرم می‌دیدیم.

میگوئل نونس، مدیر محصولات پردازش موبایلی در کوالکام درباره‌ی محصول جدید و همکاری با مایکروسافت می‌گوید:

ما این پلتفرم پردازشی را با همکاری یکدیگر ساختیم و فعالیت مشترکی با مایکروسافت داشتیم تا تجربه‌کاری اختصاصی و راهکار کاربری را برای سرفیس پرو ایکس ارائه کنیم. ما تلاش می‌کنیم تا بسیاری از ظرفیت‌های محصول جدید برای کل صنعت ارائه شود، اما به‌هرحال فرایند طراحی و توسعه‌ی SQ1 تنها برای استفاده در سرفیس پرو ایکس انجام شد.

ظرفیت‌های اختصاصی گرافیکی که در پردازنده‌ی SQ1 عرضه می‌شود، مخصوص مایکروسافت خواهد بود. درواقع این پردازنده در اختیار تولیدکننده‌های دیگر صنعت کامپیوتر قرار نمی‌گیرد.

مایکروسافت و کوالکام هردو ادعای کارایی بالا در حد کامپیوترهای شخصی برای سرفیس پرو ایکس دارند. اگر محصول جدید بتواند کارایی نزدیک به سرفیس پرو داشته باشد، قطعا انتخاب مناسبی برای بسیاری از کاربران خواهد بود. داولوری درباره‌ی فرایند توسعه‌ی پردازنده‌ی جدید می‌گوید:

ما برای رسیدن به هدف نهایی باید کل SoC را بازطراحی می‌کردیم و حتی برخی از ابزارهای ارائه‌شده در کنار آن را هم به‌کمک کوالکام بازطراحی کردیم. ما کل پلتفرم را بازطراحی کردیم تا کارایی ۷ وات را ارائه کند و همچنین قابلیت مقیاس‌دهی تا ۱۵ وات را داشته باشد.

دستگاه‌های قبلی ویندوزی مبتنی بر آرم، موفقیت چندانی به‌همراه نداشته‌اند. اکنون مایکروسافت این مفهوم را با سخت‌افزارهای اختصاصی سرفیس پشتیبانی می‌کند که به‌نوعی یک شتاب خوب برای ایده‌های کوالکام در بخش لپ‌تاپ‌های همیشه متصل ایجاد خواهد کرد. کاربران زمان زیادی منتظر یک لپ‌تاپ مناسب ویندوزی مبتنی بر آرم بوده‌اند. شاید سرفیس پرو ایکس به این انتظار پایان دهد و عصر جدیدی در لپ‌تاپ‌های ویندوزی مبتنی بر آرم شروع شود.