لماذا هاتفي الذكي أقل كفاءة من الكمبيوتر؟

هل تعلم أن هاتفك الذكي الذي تحمله في جيبك، ربما يكون أقوى بكثير من أجهزة كمبيوتر حديثة ومتقدمة؟! بل إن هاتفك الذكي أقوى من أجهزة الكمبيوتر التي اعتمدت عليها ناسا إلى القمر في عام 1969. لكن في الوقت نفسه لا تجد الهاتف يستطيع القيام بالوظائف التي يقوم بها الحاسب وتجده أقل في الأداء. فما السر؟

لا شك أن العديد من المهام التي يمكنك القيام بها على جهاز الكمبيوتر، أصبح بإمكانك القيام بها على هاتفك الذكي. وفي غضون الخمس سنوت الأخيرة، أصبحت المنافسة على أشدها بين الهواتف الذكية الفئة العليا وأجهزة الكمبيوتر المكتبية. وبالرغم من احتواء الهواتف الذكية على أعلى العتاد من معالجات حديثة تدعم الذكاء الاصطناعي، وزيادة في ذاكرة الوصول العشوائي”RAM” حتى وصلت إلى 8 جيجا رام، وكذلك احتوائها على معالجات رسوميات قوية، فإننا نشعر أن أداؤها يكاد يعادل كمبيوتر متوسط الإمكانيات. ليت الأمر يقتصر على ذلك فحسب، فإن أسعار بعض تلك الهواتف يكاد يكون جنونيا مقارنة بتلك الحواسيب التقليدية. في الشكل التالي نرى الهواتف الذكية والتابلت “الخط الأسود” في تقدم مستمر ويكاد يتفوق على أجهزة الكمبيوتر المكتبية:

تستخدم معالجات الهواتف الذكية نفس المصطلحات التي في أجهزة الكمبيوتر. لكن هناك بعض الاختلافات في التصميم والمكونات. فالأمر ليس بالسهولة الموجودة في الحواسيب، إذ أنك تستطيع  ببساطة تحديد نوع المعالج في الكمبيوتر والشركة المصنعة، وتعرف سعته وتكوينه وعدد الأنوية والكاش ميموري والتردد وغير ذلك. وكان الأمر مقتصرا على شركتي إنتل و AMD ، وأغلبنا يستطيع التمييز بينهما. ومن المعروف أن هذه الشركات ليست لها يد طولى في سوق الهواتف الذكية.

أما بالنسبة للهواتف الذكية، فإن معرفة نوع المعالج ومواصفاته، أمر صعب بعض الشيء. وأكاد أجزم بأن كثيرا منا لا يعرف شيئا عن نوع وحجم تردد المعالج الذي بين يديك الآن. فمعرفة نوع المعالج أمر صعب، وذلك لكثرة أنواعها وتعدد شركات إنتاجها. وإن كانت الأسماء اللامعة في هذا المجال تقتصر على أبل وسامسونج وكوالكم.

الاختلاف بين معالجات الهواتف الذكية وكمبيوتر سطح المكتب

لماذا نشعر بالاختلاف في الآداء، وأن الهواتف الذكية أقل كفاءة من أجهزة الكمبيوتر المحمولة أو حواسيب سطح المكتب، مع أنها تكاد تكون متشابهة بدرجة كبيرة. بل في بعض الأحيان تتفوق معالجات الهواتف الذكية  على تلك الموجودة في أجهزة الكمبيوتر؟

في الحقيقة، يوجد عدد قليل من الاختلافات الجوهرية بين معالجات الهواتف الذكية ومعالجات كمبيوتر سطح المكتب مثل:

شكل المعالج “CPU”

عندما نتحدث عن المعالج الخاص بأجهزة الكمبيوتر فإن تفكيرنا ينصرف إلى تلك القطعة المربعة التي تسمى “بروسيسور” المثبتة على اللوحة الأم. أما باقي المكونات فهي موزعة على اللوحة. وكلنا نعرف بأن البروسيسور هو العقل المدبر لجهاز الكمبيوتر يستقبل ويحلل ويعالج ويرسل البيانات من وإلى جميع القطع المثبتة على اللوحة الأم.

أما بالنسبة إلى معالجات الهواتف الذكية، فإنه يطلق عليها “SoC” أو System on Chip أو ما يعرف “بمنظومة على رقاقة” بمعنى أن كثير من مكونات الحاسب الموجودة على اللوحة الأم تجدها بجوار البروسيسور وليست مدمجة معه. بينما تجدها مدمجة في معالجات الهواتف الذكية في تلك الرقاقة الصغيرة التي تضم بين طياتها النواة، والرام، و USB، والذاكرة، ووحدات إخراج وإدخال، ووحدة معالج رسوميات GPU، وأجهزة إرسال مختلفة، وأجهزة استشعار، وطبقات حماية، ومميزات الجهاز، تظهر الصورة التالية ما يحتويه معالج Exynos 8895 SoC المقدم في جهاز سامسونج جلاكسي S8 :

كل ما سبق موجود في رقاقة واحدة في معالج الهاتف الذكي المتقدم. بالتالي يصعب التعديل عليه أو تغييره أو حتى صيانة أي مكون تالف بداخلة. فهو معالج غير مرن بالمرة. بخلاف المعالجات في أجهزة الكمبيوتر التي يسهل حتى على غير المتخصص تغييره في أي وقت. ينصب الاهتمام الآن على تلك المعالجات التي من نوع SoC الموجودة في الهواتف الذكية. وبالتأكيد سيتواجد منها أنواع يمكن تركيبها وتغييرها بسهولة.

معمارية ARM VS x86

الحواسب الشخصية: يتم استخدام معمارية x86 وهى ابتكار خاص بإنتل وتسمح فقط لنفسها و AMD و VIA بتصنيع معالجات تعمل بها وهذه المعمارية تتميز بأنها أقوى في تنفيذ المهام وإمكانية قبول العديد من المهام في نفس الوقت لكن بالطبع مقابل استهلاك ضخم في الطاقة.

الهواتف الذكية: تعتمد على تقنيات ARM ويختلف الوضع هنا حيث أن ARM تسمح لأي شركة بتصنيع معالجات معتمدة على تقنياتها ولا تقوم هى نفسها بتصنيع معالجات. لذا نرى أبل وسامسونج وهواوي وميديا تك وكوالكم وغيرهم يقومون بتصنيع معالجات. يعيب معالجات ARM أنها بالرغم من سرعتها الفائقة لكنها محددة الوظيفة حيث تستقبل بيانات وتعالجها أقل من x86 لكنها تقوم بالمهمة بشكل سريع “لأنها محددة” ثم تعود لوضع الخمول لتوفير الطاقة وهذا هو الهدف الأساسي.

الطاقة

بالنظر للحواسب الشخصية فهنا تجد إما المكتبية وهى تتصل بمصدر تيار كهربائي دائم ويصل بعضها في استهلاكه لأكثر من 600 وات… والنوع الثاني هو الحواسب المحمولة والتي تأتي ببطاريات عشرات الآلاف مللي أمبير فمثلاً حجم 13 بوصة الصغير من أبل يأتي ببطارية 14 ألف مللي أمبير . وجود هذا الكم من الطاقة يمكن معالجات x86 من العمل بقدرة عالية وتأدية العديد من الوظائف سوياً كما أوضحنا في الفقرة السابقة لكن بالطبع التكلفة الأخرى هى الحرارة فمثلاً حرارة معالج i7 تصل إلى 50 ضعف حرارة معالج الآي فون “يمكن قلي بيض حرفياً على المعالج من شدة حرارته”.

أما بالنسبة إلى الهواتف الذكية، فإن اعتمادها على البطاريات صغيرة الحجم يعني استخدام الطاقة بحرص لكي تعمل بكفاءة ولأطول فترة ممكنة، وربما يتم تحجيم سرعة المعالج بالرغم من كفاءته وتقدمه التكنولوجي حفاظا على الأداء المستمر والمستقر للهاتف كما حدث في حالة أبل وحادثة إبطاء الأداء. وهذا ما نراه اليوم فإن أحدث الهواتف الذكية لا يعطيك كفاءة مثل الحواسيب المكتبية التقليدية وذلك لعدم اتصاله المستمر بمصدر الكهرباء.

أنظمة التشغيل

أنظمة التشغيل المصممة لأجهزة الكمبيوتر تعتبر كاملة المواصفات. وهي مصممة للاستفادة من المعالجات القوية والسريعة فكلما كان المعالج قويا ظهر أداؤه على النظام، وكذلك سعات التخزين الكبيرة وسعات ذواكر الوصول العشوائية الكبيرة. فيمكن الاستفادة من كل تلك المكونات الحديثة، الأمر الذي يصعب توفره على الهواتف الذكية، فإن أنظمة التشغيل الخاصة بها، والتي على رأسها نظام الأندرويد و iOS وويندوز فون، لا توفر لك الوصول الكامل إلى كل مكونات الجهاز.

إدخال البيانات

من المعروف أن استخدام لوحة المفاتيح والماوس في أجهزة الكمبيوتر يعطي المستخدم أريحية في الاستخدام والتنقل بين محتويات الجهاز بكل سهولة.

أما بالنسبة للهواتف الذكية فالأمر مختلف، فإن لوحة المفاتيح المدمجة في الشاشة من الممكن أن تجد فيها بعض الصعوبات أثناء الاستخدام.

المصدر:

makeuseof