بهترین تراشه اپل چیست ؟! معرفی مقایسه و بررسی پردازنده های اختصاصی اپل

مهم ترین سوال؛ آیا اپل واقعا سازنده تراشه است !؟

اپل را به عنوان یک مکفی در زمینه تراشه و پردازنده می شناسیم. جسارت اپل به حدی بود که پردازنده های مشهور اینتل را کنار گذاشت و از پردازنده های اختصاصی سری M رونمایی کرد. ولی داستان تراشه های اختصاصی اپل چیست ؟! آیا اپل خودش تراشه می سازد ؟! برای پاسخ این سوال بهتره بدانید که پارک اپل که به عنوان ساختمان مرکزی آن شناخته می شود در واقع یک مرکز طراحی است نه یک کارخانه! ... 

پارک اپل (Apple Park) در واقع یک مرکز طراحی و مهندسی برای توسعه محصولات اپل است و در آنجا تیم‌های مهندسی و طراحی برای خلق و بررسی ایده‌های جدید و توسعه محصولات، تلاش می‌کنند. این پارک معمولاً با نام معروف "سفینه فضایی" (The Spaceship) شناخته می‌شود به دلیل فرم طراحی استثنایی و فضایی طور آن است. اگر به دنبال سازنده محصولات این شرکت هستید باید ابتدا درباره فاکسان بیشتر بدانید ....

Foxcun دقیقا برای اپل چه کارهایی انجام می دهد ؟!

فاکسکان (Foxconn) یکی از بزرگترین تولیدکنندگان الکترونیکی جهان است و به عنوان یک شرکت تایوانی شناخته می‌شود. این شرکت برای برند های معتبر تکنولوژی و الکترونیکی از جمله شرکت اپل، خدمات تولید و تجمیع دستگاه‌های الکترونیکی را ارائه می‌دهد.

آیا تراشه های اپل را فاکسکان تولید می کند !؟

نه، فاکسکان Foxconn تراشه‌های اپل (مانند میکروپروسسورها) را تولید نمی‌کند. تراشه‌های اصلی اپل برای محصولات خود را توسط شرکت‌های دیگر تولید می کند. تراشه‌های اصلی اپل به ویژه میکروپروسسورهای آن به نام‌های " Apple Silicon "  توسط شرکت TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) تولید می‌شوند.

TSMC باز هم می درخشد!

هرجا که نام تراشه یا پردازنده گوشی به میان می آید باز هم ما از غول تایوانی TSMC می شنویم! TSMC یکی از بزرگترین و معتبرترین تولیدکنندگان تراشه‌های نیمه‌رسانا در جهان است و تولید تراشه‌های مختلفی برای شرکت‌های تکنولوژی مانند اپل، نوکیا، AMD و سایر برندهای معتبر را انجام می‌دهد. همانطور که در ابتدا گفتم؛ امروز اینجا هستیم تا درباره تراشه ها و پردازنده های اپل مانند سری A برای گوشی ها و رده M برای رایانه های قابل حمل و سایر محصولات مرتبط ، اطلاع رسانی کنیم. لطفا همراه ما باشید.

سری های مختلف تراشه اپل

آیفون‌های قدرتمند و آی‌پدهای برجسته همه زیر پرچم اپل هستند. علاوه بر اینها اپل به طراحی ( تولید ) مجموعه‌های تراشه (SoC) نیز می‌پردازد. این تراشه‌ها به منظور استفاده در محصولات سخت‌افزاری خود اپل طراحی و تولید می‌شوند و معمولا از معماری ARM بهره می‌برند. علاوه بر رایانه‌های مک جدید که با جایگزینی تراشه اپل با اینتل شهرت پیدا کردند ، دستگاه‌های متنوع اپل از جمله ایفون، آی‌پد، تلویزیون اپل، ساعت اپل و سایر محصولات سیب معروف از این سیلیکون‌های اختصاصی استفاده می‌کنند.

Apple A-Series: این سری شامل تراشه‌های مختلفی است که برای دستگاه‌های متنوع اپل مورد استفاده قرار می‌گیرند. به عنوان مثال، A۱۴ Bionic که در آیفون ۱۲ استفاده می‌شود.
Apple M-Series: این سری تراشه‌ها برای رایانه‌های شخصی اپل با معماری ARM طراحی شده‌اند. مثلاً M۱ که در رایانه‌های مک و iPad Pro جدید استفاده می‌شود.
Apple S-Series: این سری تراشه‌ها به طور اخص به ساعت‌های هوشمند اپل (Apple Watch) اختصاص دارند.
Apple H-Series: این سری تراشه‌ها برای هدفون‌های بی‌سیم AirPods به کار می‌روند.
Apple T-Series: این سری تراشه‌ها برای تجهیزات امنیتی و ترتیب‌دهی ترافیک دیتای دستگاه‌های مک به کار می‌روند.

این نکته را بخاطر داشته باشید که اپل پیش از عرضه اولین تراشه مک M۱ در سال ۲۰۲۰، SoC های خود را برای آیفون ها، آیپدها و موارد دیگر تحت سری A ساخته است. البته ما نگاه عمیقی به تراشه های سری A نخواهیم داشت زیرا برخی از پردازنده‌های این سری که قدمت آن به سال ۲۰۱۰ برمی‌گردد امروز به خاطرات قبل پیوسته و تولید آن متوقف شده است. پس اینجا آن دسته و مدل از تراشه های اپل که در بازار موجود هستند بررسی می شود.

خانواده سری A اپل؛ مغز گوشی های آیفون را تامین می کند

صحبت از سری A اپل به تراشه‌هایی اشاره دارد که در دستگاه‌های مختلف اپل مانند آیفون، آیپد، آیپاد تاچ، اپل تی‌وی و دیگر دستگاه‌های اپل استفاده می‌شوند. این تراشه‌ها توسط اپل برای ارائه یک تجربه محاسباتی عالی و بهینه به کاربران توسعه داده می‌شوند. هر ساله، اپل نسخه‌های به‌روز شده از تراشه‌های سری A خود را با عناوین مختلف معرفی می‌کند که باعث بهبود عملکرد و تجربه کاربری در دستگاه‌های اپل می‌شوند.

Apple A۴ از نظر فنی اولین SoC در سری A است. همچنین این اولین تراشه ای است که در داخل اپل طراحی شد است. قبل از این از SoC های قدیمی تر مانند APL ۰۰۹۸، APL ۰۲۷۸، APL۰۲۹۸ و APL ۲۲۹۸ برای دستگاه ها استفاده میکرده که آیفون های اصلی، نسل دوم iPod Touch، iPhone ۳GS و نسل سوم iPod Touch شامل این تراشه ها بودند.

اگر به Apple A۴ به اولین پردازنده اختصاصی اپل برای گوشی برگردیم، توسط اپل طراحی و توسط سامسونگ تولید شده است. A۴ به صورت تجاری در سال ۲۰۱۰ عرضه شد و دارای یک CPU ARM Cortex-A۸ و یک پردازنده گرافیکی PowerVR SGX ۵۳۵ بود. این تراشه خاص ابتدا در iPad اپل و بعداً در iPhone ۴ مورد استفاده قرار گرفت.

تراشه‌های سری A اپل شامل بخش های زیر هستند:

۱. پردازنده مرکزی (CPU): تراشه‌های سری A دارای یک یا چند پردازنده مرکزی (CPU) مبتنی بر معماری ARM هستند. این پردازنده‌ها برای اجرای برنامه‌ها و وظایف عمومی دستگاه‌های اپل استفاده می‌شوند و بهینه‌سازی شده‌اند تا عملکرد سریع و مصرف انرژی کمی داشته باشند.
۲. واحد گرافیک (GPU): تراشه‌های سری A دارای واحد گرافیکی (GPU) نیز می‌باشند. این GPU برای پردازش گرافیکی در برنامه‌ها و بازی‌ها به کار می‌روند و ارتقاء تجربه تصویری کاربران را تضمین می‌کنند.
۳. حافظه نهان (Cache): تراشه‌های سری A دارای حافظه نهان هستند که برای افزایش سرعت دستگاه و بهبود عملکرد استفاده می‌شوند. این حافظه‌ها به پردازنده مرکزی کمک می‌کنند تا به سرعت به داده‌های مورد نیاز دسترسی پیدا کنند.
۴. اجزای دیگر: تراشه‌های سری A همچنین دارای اجزای دیگری مانند واحد‌های مدیریت انرژی، واحد‌های کنترل دستگاه، تکنولوژی‌های امنیتی و غیره هستند که به بهبود عملکرد و امنیت دستگاه‌ها کمک می‌کنند.

آخرین و جدیدترین تراشه و پردازنده موبایلی اپل چیست !؟

آخرین تراشه در سری A اپل A۱۷ Pro نام دارد و در کنار سری جدید آیفون ۱۵ پرو در جریان سخنرانی اصلی "Wanderlust" معرفی شد. این چیپست خاص، در صورتی که شما تعجب کنید، یک SoC مبتنی بر ARM ۶۴ بیتی است که با استفاده از فرآیند ۳ نانومتری کاملاً جدید TSMC ساخته شده است و به ترانزیستورها اجازه می دهد تا برای عملکرد و کارایی بهتر بسته بندی شوند.

تراشه جدید A۱۷ Pro در حال حاضر فقط برای iPhone ۱۵ Pro عرضه می‌شود و پرچمداران پایین‌تر امسال سال به جای A۱۷ Pro از A۱۶ Bionic استفاده می‌کنند. اپل وعده بهبود عملکرد قابل توجهی را برای تجربه کننده گان A۱۷ Pro به خصوص در سمت GPU، داده است. و از این تراشه جدید به عنوان یک پردازنده قدرتمند دارای گرافیک شش هسته ای یاد کرده و که گفته می شود تا ۲۰ درصد سریعتر هر چیزی است . همچنین این تراشه جدید اپل از ردیابی پرتو با شتاب سخت افزاری پشتیبانی می کند.

تراشه های سری M برای رایانه ها

اپل به جز نوت بوک ها و رایانه های رومیزی که به تراشه ها و پردازنده های اینتل مجهز بود تقریباً برای تمام دستگاه های خودش از تراشه های اختصاصی استفاده می کرد. با این حال، ورود تراشه M۱ اپل این موضوع را تغییر داد. ورود اپل M۱ این شرکت را به عنوان رقیبی قدرتمند برای تراشه های اینتل و AMD ( ویژه رایانه های شخصی ) نشان داد.

M۱ SoC در نوامبر ۲۰۲۰ هنگامی که در مک بوک ایر، مک مینی و مک بوک پرو استفاده شد، معرفی شد. از آن زمان، تراشه M۱ به iMac، iPad Pro ۵ و iPad Air ۵ نیز راه پیدا کرده است. برای کسانی که اطلاع ندارند بهتره بدانند که تراشه Apple M۱ دارای چهار "Firestorm" با کارایی بالا و چهار واحد انرژی است. هسته های کارآمد " Ice Storm " اساساً یک پیکربندی هیبریدی مشابه آنچه در پردازنده‌های نسل دوازدهم Alder Lake اینتل دیده‌ایم ارائه می‌کند .

در اکتبر ۲۰۲۱، اپل خانواده سری M را با معرفی دو تراشه جدید M۱ Pro و M۱ Max گسترش داد: هر دو پردازنده با قدرت هستند و معلوم شد که دستگاه های جدید با M۱ واقعا ارتقا می یابند تا از طریق مدل های ۱۴ اینچی و ۱۶ اینچی MacBook Pro تجربه کاربری پیشرفته تر و قدرتمندتری را به کاربران "Pro" ارائه دهند.

به دنبال آن، این شرکت M۱ Ultra را معرفی کرد که یکی از قدرتمندترین سیلیکون های اپل تا به امروز است. البته M۱ Ultra برای رایانه‌های رومیزی ساخته شده است. در نتیجه، M۱ Ultra نوعی SoC انحصاری برای کامپیوتر های رومیزی ( مک استودیو ) اپل است. البته این M۱ Ultra یک قطعه سخت افزاری گران قیمت است که می تواند تا ۸۰۰۰ دلار برای یک واحد کاملا مجهز قیمت داشته باشد.

اپل سپس خانواده تراشه‌های M۲ شامل M۲، M۲ Pro و M۲ Max را عرضه کرد. این چیپست‌ها آخرین مدل‌های iPad Pro، MacBook Air (۲۰۲۲) ، Mac Mini (۲۰۲۳) و موارد دیگر را تامین می‌کنند. یکی از تفاوت های اصلی بین دو نسل تراشه های سری M این است که چیپست M۱ بر اساس بلوک های IP مشابه Apple A۱۴ ساخته شده اما M۲ بر اساس بلوک های IP مشابه A۱۵ است.

نکته دیگر اینکه تراشه M۱ دارای هسته های P "Firestorm" و هسته های EI "Ice Storm" از تراشه A۱۴ Bionic است، در حالی که M۲ هسته های P "Avalanche" و هسته های E "Blizzard" از تراشه A۱۵ Bionic را ارائه می دهد.

جدیدترین و قوی ترین پردازنده کامپیوتری اپل چیست !؟

اولین مجموعه از تراشه های M۲ Ultra، که از دو قالب M۲ Max تشکیل شده است، توسط یک interposer سیلیکونی از طریق فناوری Ultra Fusion به هم متصل شده اند. M۲ الترا در ژوئن امسال معرفی شد و می توانید آن را با رایانه های مک استودیو و مک پرو اپل دریافت کنید. شایعات حاکی از آن است که تراشه‌های جدید M۳ اپل تا سال آینده در اینجا عرضه نخواهند شد، بنابراین ممکن است مدتی طول بکشد تا مجموعه بعدی مک‌بوک‌ها و دیگر رایانه‌های اپل با تراشه‌های نسل بعدی سری M را ببینیم.

شایعات حاکی از آن است که تراشه‌های جدید M۳ اپل تا سال آینده ( اواخر ۲۰۲۳ یا اوایل ۲۰۲۴ ) عرضه خواهند شد، بنابراین ممکن است مدتی طول بکشد تا مجموعه بعدی مک‌بوک‌ها و دیگر رایانه‌های اپل با تراشه‌های نسل بعدی سری M را ببینیم.

مزایای سیلیکون اپل نسبت به محصولات برندهای مشابه چیست !؟

همانطور که در ابتدا اشاره کردیم، اپل سال هاست که تراشه خود را می سازد. تمام تراشه‌هایی که در سال‌ها آیفون‌ها، آی‌پدها و حتی آی‌پادها استفاده می‌شدند، عمدتاً تراشه‌های ( سفارشی ) طراحی شده توسط مهندسان اپل بودند. توانایی طراحی تراشه های اختصاصی به اپل این امکان را می دهد که در عملکرد کلی و بهره وری انرژی به دستاوردهای بزرگی دست یابد. این شرکت همچنین نرم افزارهای سفارشی را برای این دستگاه ها تولید می کند و نرم افزارها به گونه ای طراحی شده اند که از سخت افزار موجود حداکثر استفاده را ببرند.

چرا اپل با اینتل خداحافظی کرد ؟!

تفکر اپل برای تراشه های سیلیکونی عمدتاً به دنبال ارائه بهترین عملکرد و در عین حال حفظ مصرف انرژی در کمترین حد ممکن بوده است. این یکی از دلایل اصلی دور شدن اپل از چیپ های اینتل برای مک است. استفاده از سیلیکون اختصاصی برای کامپیوترهای مک به این شرکت امکان داده تا عملکرد مک را بیشتر تقویت کند و آن را از بقیه مدل های موجود در بازار متمایز کند. تراشه‌های اپل ممکن است قوی‌ترین تراشه‌های موجود نباشند! به‌خصوص زمانی که آنها را با سایر سیلیکون‌های گیمینگ رده بالا از AMD مقایسه کنید ؛ سری M اپل کاهش رتبه پیدا می کند، اما سری M قطعاً می‌توانند با اکثر پردازنده‌های اصلی پر مصرف و عامه پسند اینتل و AMD به راحتی رقابت کند.

تراشه‌های اپل ممکن است قوی‌ترین تراشه‌های موجود نباشند! به‌خصوص زمانی که آنها را با سایر سیلیکون‌های گیمینگ رده بالا از AMD مقایسه کنید ؛ سری M اپل کاهش رتبه پیدا می کند، اما سری M قطعاً می‌توانند با اکثر پردازنده‌های اصلی پر مصرف و عامه پسند اینتل و AMD به راحتی رقابت کند.

سایر سیلیکون اپل مانند تراشه های سری U، S، H و W

علاوه بر تراشه‌های معروف سری A و M، اپل چند تراشه دیگر را نیز برای استفاده در دستگاه‌هایی مانند Apple Watch، پوشیدنی‌های آن و غیره تولید می‌کند. به عنوان مثال، خانواده تراشه های سری S اپل در اپل واچ استفاده می شود. این یک تراشه سفارشی شده است که از یک پردازنده برنامه، رم ، حافظه و چند پردازنده پشتیبانی دیگر برای اتصال بی سیم و موارد دیگر استفاده می کند.

نسل اول اپل واچ از تراشه Apple S۱ بهره می برده. این شرکت از آن زمان نسخه های مختلفی از این تراشه را عرضه کرده است. بهتره بدانید Apple Watch Series ۹ و Watch Ultra ۲ هر دو از تراشه S۹ استفاده می کنند که یک پردازنده دو هسته ای ۶۴ بیتی سفارشی است که با تراشه بی سیم W۳ کار می کند.