خبر فوریامروز

رونمایی رسمی و کالبدشکافی معماری تراشه مدیاتک دایمنسیتی ۹۴۰۰؛ جهش نسلی All Big Core با لیتوگرافی ۳ نانومتری TSMC، گرافیک ۱۲ هسته‌ای Immortalis-G925 و پردازشگر عصبی NPU 890 برای هوش مصنوعی ایجنتیک

کالبدشکافی جامع معماری تراشه مدیاتک دایمنسیتی ۹۴۰۰؛ لیتوگرافی ۳ نانومتری TSMC، هسته ۳.۶۳ گیگاهرتزی Cortex-X925، گرافیک Immortalis-G925 و هوش مصنوعی NPU 890.

کالبدشکافی معماری تراشه مدیاتک دایمنسیتی ۹۴۰۰ (Dimensity 9400)
رونمایی رسمی و کالبدشکافی معماری تراشه مدیاتک دایمنسیتی ۹۴۰۰ — عکس: آرشیو ماگ بیت
خلاصه در یک نگاه
  • کمپانی تایوانی مدیاتک با رونمایی رسمی از قدرتمندترین سیستم روی چیپ (SoC) تاریخ خود یعنی Dimensity 9400، نبرد بر سر پادشاهی دنیای پردازش موبایل را وارد فاز جدیدی ساخت. این تراشه که با نسل دوم لیتوگرافی پیشرفته ۳ نانومتری TSMC موسوم به N3E به تولید انبوه رسیده است، بر پایه فلسفه رادیکال «All Big Core» ساخته شده و به طور کامل هسته‌های کوچک کم‌مصرف سنتی را کنار گذاشته است. دایمنسیتی ۹۴۰۰ مجهز به یک هسته فوق‌پیشرفته Cortex-X925 با فرکانس شگفت‌انگیز ۳.۶۳ گیگاهرتز، سه هسته پرچمدار Cortex-X4 با فرکانس ۳.۳۰ گیگاهرتز و چهار هسته عملکردمحور Cortex-A720 با فرکانس ۲.۴۰ گیگاهرتز است که نسبت به نسل پیشین ۳۵ درصد جهش عملکرد تک‌هسته‌ای و ۲۸ درصد ارتقای چندهسته‌ای را در کنار کاهش ۴۰ درصدی مصرف توان قله‌ای ارائه می‌دهد. همچنین ادغام پردازنده گرافیکی ۱۲ هسته‌ای ARM Immortalis-G925 با پشتیبانی از ری‌تریسینگ سطح پی‌سی، موتور عصبی NPU 890 برای اجرای مدل‌های هوش مصنوعی ایجنتیک به‌صورت کاملاً محلی و پشتیبانی از سریع‌ترین رم موبایل جهان با پهنای باند ۱۰.۷ گیگابیت بر ثانیه، دایمنسیتی ۹۴۰۰ را به کابوسی جدی برای رقبای آمریکایی مبدل کرده است.
  • بررسی جامع ابعاد فنی و کاربردی توسط تحریریه ماگ بیت.
  • پیش‌بینی اثرات کوتاه‌مدت و بلندمدت بر اکوسیستم فناوری.

انقلاب نسل دوم All-Big-Core در کالبد لیتوگرافی ۳ نانومتری TSMC؛ شجاعت مهندسی مدیاتک در برابر سنت‌های دیرینه

صنعت نیمه‌هادی موبایل سال‌ها به الگوی سنتی big.LITTLE وفادار مانده بود؛ الگویی که در آن هسته‌های قدرتمند برای پردازش‌های سنگین و هسته‌های کوچک ضعیف (مانند Cortex-A55 یا A520) برای پس‌زمینه‌های سبک به کار گرفته می‌شدند. سال گذشته مدیاتک با دایمنسیتی ۹۳۰۰ دست به قماری پرریسک زد و تمامی هسته‌های ضعیف کوچک را از سیلیکون حذف کرد و معماری تماماً بزرگ (All Big Core) را بنیان نهاد. اکنون با رونمایی رسمی از MediaTek Dimensity 9400، این راهبرد جسورانه نه تنها به بلوغ کامل رسیده، بلکه به استاندارد طلایی قدرت پردازشی بدل شده است. درست در شرایطی که رقیب دیرینه در کالبدشکافی معماری تراشه اسنپدراگون ۸ الیت کوالکام به سراغ هسته‌های اختصاصی اوریون رفته است، مدیاتک با ارتقای همه‌جانبه زیرساخت‌های ARM، یکی از متراکم‌ترین و پیشرفته‌ترین پردازنده‌های مجتمع تاریخ را به جهانیان معرفی کرده است.

دایمنسیتی ۹۴۰۰ بر پایه فرایند نسل دوم ۳ نانومتری شرکت TSMC (فناوری N3E) به تولید می‌رسد که نسبت به گره‌های قبلی N4P، افزایش قابل‌توجهی در دانسیته ترانزیستورها و افت معناداری در نشت جریان (Leakage Current) فراهم می‌آورد. مهندسان تایوانی با بهره‌برداری هوشمندانه از این مزیت لیتوگرافی موفق شده‌اند مصرف انرژی کل پردازنده را در اوج بار تا ۴۰ درصد کاهش دهند. این شاهکار مهندسی اثبات می‌کند که برخلاف تصور رایج، حذف هسته‌های کوچک نه تنها باعث اتلاف انرژی نمی‌شود، بلکه به دلیل سرعت خارق‌العاده هسته‌های بزرگ در اتمام تسک‌ها و بازگشت سریع به حالت خواب عمیق (Race to Sleep)، بازدهی حرارتی و شارژدهی باتری گوشی‌های پرچمدار را در سناریوهای واقعی روزمره به مراتب ارتقا می‌بخشد.

کالبدشکافی هسته ابرقدرت Cortex-X925؛ جهش ۳۵ درصدی IPC و آرایش نوین خوشه‌های سیلیکونی

در کانون پردازنده مرکزی Dimensity 9400، هسته انقلابی Cortex-X925 با کد نام داخلی Blackhawk جای گرفته است که فرکانس بوست آن به رقم سرگیجه‌آور ۳.۶۳ گیگاهرتز می‌رسد. معماری این هسته نسبت به نسل قبلی Cortex-X4، بازطراحی بنیادینی را در خط لوله دستورالعمل (Instruction Pipeline) تجربه کرده است؛ از جمله تعریض پنجره خروج نامنظم دستورات (Out-of-Order Window)، بهینه‌سازی پیش‌بین شاخه‌ای با هوش مصنوعی و دو برابر شدن پهنای باند حافظه کش سطح دوم (L2 Cache) به ۲ مگابایت اختصاصی. نتیجه ملموس این تغییرات، جهش ۳۵ درصدی در بازدهی IPC تک‌هسته‌ای است که سرعت بارگذاری اپلیکیشن‌های سنگین، رندر وب و پاسخگویی آنی رابط کاربری را در تراز قدرتمندترین پردازنده‌های دسکتاپ قرار می‌دهد.

آرایش هشت‌هسته‌ای این پردازنده با ساختار ۱ + ۳ + ۴ چیدمان یافته است. در کنار هسته اصلی X925، سه هسته پرچمدار Cortex-X4 با فرکانس کاری ۳.۳۰ گیگاهرتز و کش اختصاصی ۱ مگابایت به عنوان هسته‌های پشتیبان سنگین عمل می‌کنند و وظیفه پردازش‌های چندرشته‌ای مداوم را بر عهده دارند. برای بارهای کاری پایه و سناریوهای چندوظیفگی معمول نیز چهار هسته Cortex-A720 با فرکانس ۲.۴۰ گیگاهرتز به خدمت گرفته شده‌اند. این هسته‌ها برخلاف هسته‌های کوچک سنتی، از توان پردازش برداری کاملی برخوردارند و می‌توانند بارهای محاسباتی مدرن را بدون افت فریم پردازش کنند. همان‌گونه که در کالبدشکافی پردازنده‌های اینتل لونار لیک و بازدهی مصرف انرژی دیدیم که ادغام حافظه و مدیریت بهینه کش رمز موفقیت در پلتفرم‌های پرچمدار است، مدیاتک نیز با تعبیه ۱۲ مگابایت حافظه کش اشتراکی L3 و ۱۰ مگابایت حافظه کش سراسری سیستم (SLC)، نرخ تأخیر انتقال داده میان هسته‌ها را به کمترین میزان تاریخ رسانده است.

اینفوگرافیک معماری مهندسی و دیاگرام بلوکی تراشه پرچمدار MediaTek Dimensity 9400 شامل هسته‌های All-Big-Core V2، گرافیک Immortalis-G925 و NPU 890
کالبدشکافی ساختار پردازشی مدیاتک دایمنسیتی ۹۴۰۰: چینش دومین نسل All Big Core با ۱ هسته Cortex-X925 با فرکانس ۳.۶۳ گیگاهرتز، ۳ هسته Cortex-X4 و ۴ هسته بزرگ Cortex-A720 در لیتوگرافی ۳ نانومتری N3E شرکت TSMC، به همراه پردازنده گرافیکی ۱۲ هسته‌ای Immortalis-G925 با شتاب‌دهنده رهگیری پرتو نسل سوم و پردازشگر عصبی NPU 890 برای هوش مصنوعی ایجنتیک محلی

پردازنده گرافیکی Immortalis-G925؛ رهگیری پرتو سخت‌افزاری سطح PC و پیشتازی در بازی‌های کنسولی

در قلمرو گرافیک موبایل، دایمنسیتی ۹۴۰۰ نخستین پردازنده در بازار تجاری است که به پرچمدار معماری گرافیکی ARM، یعنی Immortalis-G925 مجهز شده است. این تراشه با بهره‌گیری از پیکربندی حداکثری ۱۲ هسته سایه‌زن (Shader Cores)، استاندارد تازه‌ای در بازدهی گرافیکی به ثبت رسانده است. بر اساس مستندات مهندسی رسمی، این GPU نسبت به نسل قبلی Immortalis-G720 بیش از ۴۱ درصد افزایش در اوج قدرت پردازش فریم‌ها و تا ۴۴ درصد کاهش در مصرف توان برای رندر گرافیکی پایدار ارائه می‌دهد؛ ارقامی که پایداری نرخ فریم را در فشرده‌ترین نبردهای آنلاین و موتورهای گرافیکی سنگینی همچون Unreal Engine 5 تضمین می‌کنند.

نقطه اوج این پردازنده گرافیکی، شتاب‌دهنده سخت‌افزاری اختصاصی رهگیری پرتو (Ray Tracing) نسل سوم است که سرعت ره‌گیری فوتون‌ها و تقاطع پرتوها با هندسه محیط را تا ۴۰ درصد بهبود بخشیده است. این واحد با پشتیبانی از فناوری انقلابی Opacity Micromaps (OMM)، محاسبه سایه‌های نرم شاخ و برگ درختان و حصارهای مشبک را با کسری از توان محاسباتی پیشین انجام می‌دهد. علاوه بر این، دایمنسیتی ۹۴۰۰ با پشتیبانی از حافظه رم LPDDR5X با نرخ انتقال سرسام‌آور ۱۰.۷ گیگابیت بر ثانیه، پهنای باند بی‌سابقه‌ای را در اختیار GPU قرار می‌دهد تا افکت‌های انعکاس آب، نورپردازی سراسری (Global Illumination) و بازتاب‌های فوتورئالیستیک سطوح فلزی در بازی‌های موبایلی، تفاوتی با جلوه‌های بصری کنسول‌های خانگی پلی‌استیشن ۵ و ایکس‌باکس سری ایکس نداشته باشند.

پردازشگر هوش مصنوعی NPU 890 و زیرسیستم‌های ارتباطی؛ خیزش عاملیت ایجنتیک و تولید محلی ویدیوی 8K

هوش مصنوعی در دایمنسیتی ۹۴۰۰ دیگر یک ویژگی کمکی نیست، بلکه موتور محرکه تمامی بخش‌های سیلیکون است. پردازشگر عصبی نسل هشتم مدیاتک موسوم به NPU 890، با ظرفیت خیره‌کننده ۵۰ ترافلاپس (TOPS) پردازش محلی، نخستین واحد هوش مصنوعی موبایل است که به طور ویژه برای معماری «هوش مصنوعی ایجنتیک» (Agentic AI) مهندسی شده است. برخلاف چت‌بات‌های ساده، عامل‌های ایجنتیک قادرند چندین برنامه را تحلیل کنند، فرآیندهای زنجیره‌ای را به صورت خودکار به پیش ببرند و اقدامات چندمرحله‌ای را بدون اتکا به سرورهای ابری به انجام رسانند. NPU 890 با بهینه‌سازی شتاب‌دهنده توجه (Attention Engine)، مدل‌های زبانی بزرگ تا ۳۳ میلیارد پارامتر و مدل‌های دیفیوژن تصویرسازی را با ۸۰ درصد سرعت بیشتر و ۳۵ درصد مصرف انرژی کمتر روی دستگاه اجرا می‌کند و حتی امکان خلق محلی ویدیوهای 8K با نرخ ۶۰ فریم بر ثانیه را فراهم می‌سازد.

این توانمندی خارق‌العاده زمانی شکوفا می‌شود که در هماهنگی مستقیم با لایه‌های نرم‌افزاری نوین قرار گیرد؛ تحولی که آن را در بررسی سیستم‌عامل HyperOS 2 و هماهنگی هسته پردازشی با کرنل HyperCore برای تخصیص بارهای محاسباتی پردازنده شاهد بودیم. همچنین با تکیه بر ویژگی‌های امنیتی و مدیریت حافظه در قابلیت‌های سیستم‌عامل اندروید ۱۵ و مدیریت حافظه ۱۶ کیلوبایتی، دایمنسیتی ۹۴۰۰ بستری نفوذناپذیر برای حفاظت از داده‌های شخصی هوش مصنوعی در فضای ابری محلی ایجاد می‌کند. این پکیج بی‌نظیر با پردازنده سیگنال تصویر Imagiq 1090 با پشتیبانی از عکاسی ۳۲۰ مگاپیکسلی، مودم 5G مبتنی بر استاندارد Release-17 با سرعت دانلود ۷ گیگابیت بر ثانیه و تراشه یکپارچه Wi-Fi 7 با پهنای باند ۳۲۰ مگاهرتز تکمیل می‌گردد تا جای هیچ‌گونه تردیدی در پیشتازی مطلق پرچمدار مدیاتک در عصر طلایی سیلیکون باقی نماند.

این مطلب را با دوستانتان به اشتراک بگذارید
م
نوشته‌ی
مهندس کیوان پارسا

روزنامه‌نگار حوزه‌ی فناوری؛ علاقه‌مند به روایت آدم‌ها و تغییراتی که فناوری در زندگی روزمره ایجاد می‌کند.

همه‌ی مطالب
مطالب پیشنهادی ماگ بیت

بیشتر از فناوری

مشاهده همه