پردازنده های هشت هسته ای چه ساختاری دارند؟
Octa Core بودن پردازنده به چه معنا است؟
اگر به مشخصات فنی گوشیهای هوشمند و تبلت‌های امروزی نگاهی بیندازید، خواهید دید که اغلب آنها از پردازنده‌های چند هسته‌ای بهره می‌برند که معمولا دو (Dual) یا چهار (Quad) هسته‌ای هستند. هرکدام از این هسته‌های پردازشی قابلیت آن را دارند که به طور جداگانه به وظایفی مجزا عمل کنند. نتیجه‌ی آن سرعت بسیار خوب در اجرای بازی‌های گرافیکی سنگین، مالتی تسکینگ مناسب و نمایش نرم‌تر و سریع‌تر صفحات وب و رابط کاربری است.
Octa در لغت به معنای هشت است و طبیعتا اینجا به پردازنده‌ی هشته هسته‌ای اشاره دارد، اما این اسم گذاری اندکی گول زننده است، چرا که ساختار این پردازنده‌ها کمی متفاوت از آن چیزی است که تصور می‌کنید.
پردازنده‌های هشت هسته‌ای چه ساختاری دارند؟
پردازنده‌های هشت هسته‌ای امروزی در واقع از دو پردازنده‌ی جداگانه‌ی چهار هسته‌ای تشکیل شده‌اند که عمدتا از نظر توانِ پردازشی با یکدیگر متفاوتند. معمولا یکی از این پردازنده‌ها فرکانس کاری و توان پایین‌تر و دیگری فرکانس و قدرت بالاتری دارد. البته این بدان معنا نیست که مفهوم پردازنده هشت‌هسته‌ای با هسته‌های همگن به طور کلی وجود ندارد؛ مثلا مدیاتک به تولید پردازنده‌ای هشت هسته‌ای تحت عنوان True Octa Core پرداخته که واقعا از هشت هسته همگن و یکسان تشکیل شده است. اما محصولاتی که هم‌اکنون تحت عنوان هشت هسته‌ای در بازار می‌بینیم، عموما ساختاری همگن نداشته و از دو پردازنده چهارهسته‌ای متفاوت تشکیل شده‌اند.
موضوع انحرافی آن است که این دو CPU چهارهسته‌ای هیچگاه همزمانِ با یکدیگر فعال نیستند و در واقع هیچگاه هشت هسته به طور همزمان کار نمی‌کنند! در حالت عادی چهارهسته‌ی ضعیف‌تر در حال انجام وظایف هستند. چهار هسته‌ی قوی‌تر زمانی به کار گرفته می‌شوند که برنامه‌های سنگین و پیشرفته‌تر اجرا شوند و نیاز به پردازش قوی‌تری حس شود که این اتفاق همزمان با غیرفعال شدن چهارهسته‌ی ضعیف‌تر است.
تلفن هوشمند گلکسی اس 4 سامسونگ که سال 2013 عرضه شد، از این فناوری برخوردار بود و اتفاقا نقش مؤثری در شناخته شدن فناوری هشت هسته‌ای در گوشیهای موبایل داشت. پردازنده‌ی چهار هسته‌ای که به طور معمول در این گوشی کار می‌کند، Cortex-A7 با فرکانس کاری 1.2 GHz و چهار هسته‌ی قوی‌تر آن از نوع Cortex-A15 با فرکانس 1.6GHz است. بنابراین در استفاده‌های روزمره شما از یک پردازنده چهارهسته‌ای با فرکانس ۱.۲ گیگاهرتز استفاده می‌کنید!
دلیل دوگانگی پردازشگر چیست؟
حقیقت آن است که برخلاف تصور اولیه‌ی افراد، هدف از شیوه‌ی Octa core، کاهش مصرف انرژی در موبایل است. اگرچه سرعت بالاتر پردازنده همیشه مطلوب است اما برای کارهای معمول روزانه مانند جابجا شدن بین صفحات رابط کاربری، چک کردن ایمیل و ارسال پیامک نیازی به یک پردازنده فوق‌العاده قدرتمند نیست.
از سوی دیگر اجرای بازی‌های سنگین، تماشای فیلم‌های HD و نرم‌افزارهای سنگین احتیاج به پردازش سریع و قوی دارد ولی استفاده از این قابلیت‌ها همیشگی نیست و گاهی پیش می‌آید که از گوشی برای چنین مواردی استفاده کنیم. نتیجه‌ی این تقسیم کارها، صرفه جویی در مصرف انرژی و افزایش طول عمر باتری است که به خاطر کاربردهای فراوان موبایل‌ها و تبلت‌ها، مدت زمان شارژ باتری، مهم‌تر از قبل شده است.
فناوری هشت هسته‌ای از چه زمانی مطرح شد؟ چه گوشی‌هایی مبتنی بر چنین ساختار پردازشی هستند؟
عمده پردازنده‌های هشت هسته‌ای (یا به عبارت دقیق‌تر "دوتا چهارهسته‌ای") مبتنی بر معماری به نام big.LITTLE هستند که شرکت ARM در سال 2011 معرفی کرد.
همان‌طور که گفته شد، گوشی‌هایی مانند Samsung Galaxy S4 و تبلت Samsung Galaxy Note 10.1 2014 نقش مؤثری در شناخته شدن فناوری پردازنده‌های هشت هسته‌ای داشتند. دو تلفن هوشمند HTC Desire 820S و HTC One M9 نیز از جدیدترین گوشیهای دارای پردازنده‌های با معماری هشت هسته‌ای هستند. سامسونگ نیز در Galaxy S6 به پردازنده هشت هسته‌ای با فرکانس‌های 1.5 و 2.1 گیگاهرتز روی آورده است. Huawei P8 و Lenovo P70 از دیگر گوشیهای هشت هسته‌ای هستند.
اگرچه معماری Octa Core در پردازنده‌های موبایل، تلاشی برای افزایش توان پردازشی نبوده، اما ایده جالبی برای حفظ توان بالای پردازش در عین مصرف معقول باتری است. به خصوص آن که با افزایش کاربردهای دستگاه‌ها، طول عمر باتری اهمیت پیدا می‌کند و در ضمن صنعت باتری‌سازی پیشرفتی چشم‌گیر برای افزایش ظرفیت و کاهش اندازه‌ی فیزیکی باتری‌ها نداشته و نیاز به صرفه‌جویی را نمایان می‌کند.
