يطرح كل جيل جديد من أجهزة iPhone نفس السؤال: هل يستحق التغيير؟ تتطلب الإجابة عن هذا السؤال تحليلًا لكل حالة بعينها ، لأنها ليست بنعم أو لا. أحد أكثر الأسئلة شيوعًا التي طُرحت علي من الشبكات الاجتماعية (أو الحجج لتبرير نعم أو لا تغيير) هو ذلك وحدة المعالجة المركزية "وحدها" هي أسرع بنسبة 20 ٪ من A12 وهذا ليس كثيرا. ونعود إلى نفس الانقسام: بالنسبة للبعض ، فإن الزيادة تبرر والآخرين لا.
المشكلة هي ذلك قياس وحدة المعالجة المركزية لزيادة سرعتها يشبه قياس سيارة لأقصى سرعة لها. إذا فعلنا ذلك ، فقد نسينا أن السيارة ليست مجرد شيء يتم تشغيله: فالسيارة لها استهلاك وربما محرك أكثر كفاءة "فقط" يكسب 10 كم / ساعة من السرعة القصوى ، يتضح أنه يستهلك وقودًا أقل بنسبة 20٪. سيحتوي هذا الطراز الجديد على مقاعد أكثر راحة ونظام أفضل للوسائط المتعددة Apple السيارة ، ستتحسن في تقييمها للسلامة السلبية ضد الحوادث ، ستتيح الاتصال بشبكة LTE … هناك العديد من العوامل التي يجب مراعاتها ، والأهم من ذلك ، قدرتك على أداء مهام محددة.
وحدة المعالجة المركزية هي أكثر بكثير من سرعتها وقيمة هذا فقط لهذا المعيار هو البقاء في شيء سوى واحد من التحسينات الكثيرة التي ينبغي حسابها في تقييمنا.
خوارزميات
قبل الدخول للتحدث مباشرة عن A13 ، سنضع النظام في المقارنات الوجدانية التي تمت اليوم ، بشكل أساسي لوضع على الطاولة المعرفة الكافية للسماح لنا بتقييم التغيير في تدبيره العادل. ليس فقط معرفة A13 ، فهم خلافاته مع الأجيال السابقة.
السؤال النجم هو: "إذا كان A13 الجديد أسرع بنسبة 20٪ فقط ، فلماذا لا تستطيع XS مع A12 التقاط صور في الوضع الليلي مثل iPhone 11؟". بسيطة: الخوارزميات ووظائف وحدة المعالجة المركزية. انها ليست نزوة Apple: هو أن A12 لا يملك القدرة على التقاط صور ليلية بالطريقة التي Apple لقد نفذت هذه الوظيفة. لن تعمل الخوارزمية على A12 حسب السعة وليس بالسرعة.
الخوارزمية هي مجموعة التعليمات التي نوفرها لجهاز الكمبيوتر للقيام بشيء ما.
في حالة وضع التصوير الليلي (على سبيل المثال المثال المحدد) ، لدينا طرق مختلفة للقيام بذلك. خوارزميات مختلفة: العمليات الحسابية التي يتم تنفيذها مع كل بكسل في الصورة والمعلومات التي تعطينا العدسة ، للحصول على صورة في هذا الوضع.
سنشرح بطريقة بسيطة الاختلافات بين الخوارزميات و كيف لدينا العديد من الحلول لتحقيق نفس الهدف (مع مستويات مختلفة من الكفاءة). تخيل أنني أريد أن أضيف (في سويفت) جميع الأرقام في تسلسل. يمكنني أن أفعل ذلك مثل هذا:
ولكن يمكنك أيضًا استخدام حلقة:
هذا الأخير هو خوارزمية أكثر كفاءة. ولكن الأمر أكثر من ذلك إذا استخدمت البرمجة الوظيفية وقمت بما يلي:
var sum = array.reduce (0، +)
كل هذه التعليمات تفعل الشيء نفسه بالضبط. يحصلون على نفس النتيجة. لكن بعضها أفضل من غيرها. أنها تدور أكثر أو لا ، فإنها تحتاج إلى مزيد من التعليمات أو أقل.
نيورال كام ضد iPhone 11 (A13)
شاهدنا وفهمنا ذلك ، نخطو الخطوة التالية: التصوير الفوتوغرافي في الوضع الليلي باستخدام iPhone الجديد أو باستخدام تطبيق Neural Cam المشهور. سوف يفكر البعض: "إذا كان تطبيق Neural Cam يقوم بذلك من iPhone 6 ، فلماذا Apple فقط اتركه مع A13؟ ". المشكلة هي ذلك لا يمكننا أبدًا التفكير في أن النتيجة النهائية (ونوعيتها) تقوم بعمليتين مختلفتين
لا تعني النتيجة النهائية (أو المماثلة) أن الخوارزمية أو الطريقة المستخدمة هي نفسها. هناك طرق لا حصر لها للوصول إلى روما.
سنعمل على تحليل كيفية قيام Neural Cam Photography و iPhone الجديد بفحص الفرق.
يطلب منا تطبيق Neural Cam التركيز حيث نريد التقاط الصورة ويحاول التركيز (حتى لو كان هناك القليل من الضوء). حدد التركيز واطلب منا أن نطلق الصورة. ثم يجعل التقاط عن طريق فتح الهدف لمدة ثانيتين، حيث يجب أن يكون لدينا الهاتف المحمول دون تحريكه. هنا ، ستكون القدرة على الاستقرار البصري لهاتفنا المحمول هي المفتاح. عندما ينتهي ، في هذه العملية يدوم حوالي 10 ثواني (قد يستغرق الأمر وقتًا أطول إذا كان الهاتف المحمول الخاص بنا أكبر سنًا) ، خذ جميع المعلومات التي قمت بالتقاطها في هاتين الثوانيتين وتقليل حجم الصورة: لماذا؟ للقضاء على الحركة المحتملة فيه.
Neural Cam ، على الرغم من استخدام Machine Learning ، لا يستخدم مكونات شرائح Apple. استخدم وحدة المعالجة المركزية ، والتي تستغرق 10 ثوانٍ أو أكثر لمعالجة كل صورة.
إنها خوارزمية رائعة تستخدم ، في كل شيء ، القوة الغاشمة لوحدة المعالجة المركزية دون استخدام أي مكون محدد. إذا قمنا بتنزيل تطبيق بقيمة 3.49 يورو لالتقاط صور ليلية لا يعملها جهازنا وعلينا الانتظار لمدة 10 ثوانٍ أو أكثر حتى يتم التقاطها ، فسوف نفهمها لأنها ليست وظيفة أصلية. إنه تطبيق تابع لجهة خارجية ، ونحن أكثر تساهلاً. إذا كان هذا وضعه Apple في أجهزتهم الحالية ، فإن المشاعل تكون على أبواب Apple موقف.
وهذا مهم لفهم: يستخدم التعلم الآلي ، لكنه لا يستخدم المحركات العصبية لأحدث الأجيال من المعالجات Apple هذا العمل فقط مع قدرات مجموعة التطوير Apple. لتشغيل النموذج الخاص بك ، استخدم القوة الأولية لوحدة المعالجة المركزية ، وبالتالي يستغرق 10 ثوانٍ أو أكثر. ولهذا السبب يعمل على أي جهاز يعمل بنظام iOS 12. عليك أن تفهم أن أي خوارزمية ، أيا كانت ، يمكن تشغيلها دائمًا ضد وحدة المعالجة المركزية: لكنها سوف تستهلك المزيد من الطاقة وتكون أبطأ.
الوضع الليلي في نظام iOS ، أصليًا ، يتم تلقائيًا و يستغرق ثانية فقط للحصول على النتيجة. عندما نطلق الصورة ، بناءً على ما يراه الجهاز في المعاينة ، يغير طريقة التقاط الصورة.
في هذا الجيل من أجهزة iPhone ، تكون هذه الأجهزة قادرة على تحليل نتائجها والحصول عليها علف نرى قبل إطلاق الصورة. ل علف الذي لا يزال فيديو في الوقت الحقيقي ، ما تراه الكاميرا كما هي. اعتمادًا على ما تراه وكيف تراه ، إذا كانت العدسة تتحرك كثيرًا أو قليلاً ، فإنها تغير الطريقة التي تلتقط بها الصورة. إذا وضعنا الكاميرا أمام كائن ثابت وتركنا الصورة الثابتة ، فإن النظام يلتقط عدة صور في نفس الوقت مع التعرض الطويل. ولكن إذا اكتشفت أننا نتحرك أو أن الكائنات التي تمر عبر كاميرا الكاميرا تتحرك بشكل أسرع ، فسوف يستغرق التقاط صور أكثر سرعة مع تعريضات مختلفة لإضافة المزيد من النتائج مع تعريضات مختلفة.
لذلك ، يستخدم الوضع الليلي iOS 13 لـ iPhone الجديد Machine Learning للكشف عن دلالات التصوير الفوتوغرافي: لفهم ما يظهر في الصورة: ظلالها ، ما الذي يتحرك ، ما لا ، كيف نضع الكاميرا ، إذا كانت طائرة ثابتة أم لا ، في أي مسافة ، إذا كان ما نتخذه لا يزال أو يتحرك … وهذا ما يسمى دلالات الصور ، وهي ميزة لا تملك إلا شريحة A13 في محركها العصبي.. القدرة على التعرف على المحتويات وتحليلها ، حتى في وضع المعاينة والتي لا يستطيع الجهاز القيام بها.
قبل الحديث عن A13 نفسه ، بدا من الضروري فهم هذا الاختلاف. هل يمكنني Apple جعل هذا الوضع الليلي لا تستخدم هذه الميزات وضعت على A13 ومتوافقة مع الوراء؟ إذا كان الأمر كذلك ، فسيكون الوضع أبطأ ، على سبيل المثال ، لن أكون قادرًا على التعرف على دلالات معاينة الكاميرا عند 60 صورة في الثانية، مما قد يجبرك على البحث عن حل آخر ربما أقل كفاءة مثل Neural Cam. هكذا سيكون لدينا تجربة مستخدم سيئةشيء يهرب منه Apple كما نعلم جميعا
A13
A13 هو قفزة هائلة إلى الأمام في الهندسة المعمارية. ليس هذا هو أسرع بنسبة 20 ٪ ، وهذا هو الأقل. إنها كمية المكونات والأجزاء الصغيرة الجديدة التي تساعد الكل في المجموع كما علقنا (إذا استخدمنا التنمية الأصلية).
فريق Apple من رقائق تعمل منذ حوالي 10 سنوات ، منذ أبريل 2008 ذلك Apple اشترى شركة PA Semi وفي يناير 2010 تم تقديم أول جهاز مزود برقاقة خاصة به Apple: باد. هذه هي الشريحة العاشرة التي يأخذونها، إذا لم نحسب الاختلافات X التي تحتوي على بعض الأجيال التي تتضمن فقط المزيد من وحدات المعالجة المركزية أو وحدات معالجة الرسومات.
Bionic A13 ، الذي تم تحسينه في كل عنصر وإضافة بعض المكونات الجديدة ، انها ليست مجرد وحدة المعالجة المركزية. الآن بعد أن أصبح لدينا وقت لتحليله يمكننا أن نرى المكونات التالية:
- معالج صوت عالي الكفاءة مع دعم الصوت 24 بت. يمكن أيضًا تشغيل DAC مع دعم AAC أو HE-AAC المتقدم ، كلا الإصدارين 1 و 2 ، لتشغيل MP3 و FLAC والعديد من تنسيقات الصوت الأخرى. معالج قادر أيضًا على حساب تغييرات الموجة في الصوت المكاني لـ iPhone الجديد ، مما يخلق صوتًا محيطيًا محسوبًا كما تفعل HomePods ، مع القدرة على فك تشفير ملف Dolby Atmos، معتمدة أيضا على مستوى الصوت. وظيفة أخرى: إنها قادرة على تمديد صوت عنصر معين من الطيف الصوتي. إذا ركزت شيئًا على مقطع فيديو ، فإن ما يركز ويولد الصوت يمكن أن يزيد مستوى الصوت (تكبير الصوت) إلى ذلك العنصر الذي يولد الصوت.
- معالج إدارة الشاشة وتردده. يجب ألا ننسى أن شاشة iPhone Pro الجديدة هي نفسها شاشة Pro Display XDR. يحتوي على وضع HDR ممتد ، وسطوع سطوع يصل إلى 800 شمعة مع 1200 قمة وعلى النقيض من 1: 2،000،000. ينشئ هذا المعالج تحديثًا ديناميكيًا للشاشة بحيث عندما لا تغير بعض وحدات البكسل محتواها ، يكون تحديثها أقل ويحسن من كفاءة البطارية بدرجة كبيرة. تعمل شاشة Retina Pro XDR لجهاز iPhone Pro بشكل مشابه ، وهي غير قادرة على إرسال إشارة تحديث إلى الشاشة إذا لم يتغير محتواها ، وبالتالي حفظ البطارية. كفاءة طاقة أعلى بنسبة تصل إلى 15٪ من XS أو XS Max. وهي تعمل بالتزامن مع OLED معالج معالجة العرض لإدارة وحدات البكسل وكيفية إضاءةها ، تستخدم محرك شاشة Pro للتحديث أو الطلاء.
- عالية الأداء معالج ذاكرة موحدة. هذه تقنية تستخدمها Nvidia في مكتبة CUDA وفي وحدات معالجة الرسومات الخاصة بها. إنه يتيح لك الوصول إلى أي جزء من نظام الذاكرة بالكامل ، وفي نفس الوقت ، يمكنك نقل البيانات حسب الطلب إلى الذاكرة المخصصة لكل مكون من خلال الوصول إلى النطاق العريض. وبهذه الطريقة ، في عملية واحدة ، سيحصل المكون الذي يصل إلى محتوى في الذاكرة العامة على هجرة هذه البيانات المباشرة إلى منطقة الذاكرة الخاصة به أو سجلاته.
- HDR معالج الصور، المسؤولة عن استلام الصورة وحساب عملية SmartHDR المحسنة مباشرة. وبهذه الطريقة ، لا توجد عملية وحدة المعالجة المركزية والمعالجة لحظية. لهذا السبب لا تستطيع الطرز السابقة تحسين HDR هذا: لأن خوارزمية البرنامج التي يمكننا وضعها على كمبيوتر آخر لا تفعل ذلك: إنها تقوم برقاقة مبرمجة خصيصًا لذلك.
- معالج تصوير الكمبيوتر، مما يساعد على تفسير محتوى الصورة وتنسيق العمليات التي يتم تنفيذها وعمليات الدمج ، والذي يعهد بها إلى مكون آخر مسؤول عن استلام الصور مع الإرشادات وحساب الدمج.
- المعالج من المكونات التي هي دائما على، ويجب أن تعمل في وضع الطاقة المنخفضة. كيفية إدارة اتصال بلوتوث عند قفل الجهاز ، تدخل إشارة GPS التي تدخل باستمرار أو يسمع الصوت في الخلفية. يسمح بعدم استخدام وحدة المعالجة المركزية بأكملها في العمليات التي يتم فهمها ، ويجب أن تستهلك أقل بكثير لتكون في الخلفية.
- المحرك العصبي، والذي يسمح لك بتشغيل نماذج تعلم الآلة المدربة. تعتمد جميع عمليات الذكاء الاصطناعى عليها من حيث عملية الشبكات العصبية التلافيفية وجميع أنواع الشبكات التي تعالج البيانات وتحصل على نتائج احتمالية.
- جيب آمن، جزء أساسي من الأمن فون. احفظ البيانات البيومترية ، وقم بتشفير وفك تشفير البيانات بشفافية في صندوق أسود لا يجعل مفاتيح التشفير عامة إذا لم تُرجع البيانات المشفرة ، كما هي. كما يسمح لك بالتحقق من صحة التوقيع على أي عملية. يحتوي A13 أيضًا على دعم لـ Secure Enclave: التشفير حساب مسرع لفك التشفير والتشفير وحسابات أسرع.
- عام النوى وحدة المعالجة المركزية عالية الأداء، اثنان على وجه الخصوص ، أسرع وذات قدرة وأداء أكبر. مخصص لعمليات أكثر تعقيدًا تتطلب حملًا أكبر.
- كفاءة الطاقة النوى، 4 نوى تقوم بعمليات أكثر بساطة وبساطة لا تتطلب الكثير من الطلب ، وبالتالي ، فهي أبطأ ومع مكونات أقل ، تقوم بإجراء أساسي مع هذه البطارية المحفوظة مقارنة بجعل هذه العملية أقل تطلبًا في مجموعة من الأداء. .
- معالج الأداء الذي يستند إلى مكون "التعلم الآلي" خارج المحرك العصبي الذي يحلل كل عملية والطلب عليها ، وتصنيف الإرشادات أو العمليات التي تتطلب تحميل وحدة المعالجة المركزية أكثر أو أقل. إذا كان محرك التعلم هذا يفهم أن هذه العملية تتطلب طاقة أقل ، فسوف يرسلها إلى مجموعة أساسية من كفاءة الطاقة وإذا لم يكن الأمر كذلك إلى العناصر عالية الأداء. لا المعالج Apple كنت قد وضعت محرك AI المسؤول مباشرة عن هذه المهمة. لقد اعتمدوا عليها ، لكنها الآن 100٪ منظمة العفو الدولية.
- معالجات تشفير وفك تشفير الفيديو في المصفوفات H264 و H265، مسؤولة عن الفيديو HD أو 4K تصل إلى 60fps. يشتمل الفيديو أيضًا على معالج مسؤول عن معالجة وإرجاع معلومات تقرير التنمية البشرية في الفيديو.
- عمق المحركالذي يحسب طبقات العمق المختلفة للصور أو الصور
- معالج التخزين، مسؤول عن إدارة التخزين مباشرةً ، داخليًا وخارجيًا عبر المنفذ صاعقة مع محول USB.
- مصفوفة الضرب مسرع، شريحة مخصصة تحدثنا عنها منذ وقت ليس ببعيد ، مما يسمح بتسريع حساب الضرب من المصفوفات من عدة أبعاد تصل إلى 6 مرات.
وأخيرا ، واحدة من أهم: مدير الطاقة أو وحدة إدارة الطاقة (PMU). وحدة إدارة المشروع هذه عبارة عن شريحة محددة تقوم بتوزيع الطاقة من خلال وحدة المعالجة المركزية بناءً على طلب كل مكون وما يفعله.
المناطق التي تتلقى الطاقة في الرقائق ، مما يقلل من النفقات حسب المناطق
يتم تقسيم كل مكون من وحدة المعالجة المركزية بواسطة مناطق الطاقة جسديا. يفترض هذا أنه عند استخدام شريحة ، لا يحدث ذلك كما كان من قبل عندما تتلقى الشريحة بأكملها الطاقة عندما يتم استخدام منطقة ترانزستور محددة فقط. الآن ، يجري تقسيم المناطق المغلقة والمعزولة ، تقوم وحدة إدارة المشروع بتوجيه الرقاقة إلى إرسال الطاقة الدقيقة لكل عملية إلى المنطقة المحددة وعندما تنتهي ، توقف عن تزويدها حتى لا تتركها.
هو كما لو كان لدينا منزل لدينا مع العديد من الغرف و نحن نشعل الأنوار فقط عند الضرورة لأن هناك شخص ما بداخله ولكن عندما يخرج ، يُبلغ كاشف وجودنا وتطفئ وحدة إدارة المشروع الضوء. هذا هو أحد المفاتيح (جنبًا إلى جنب مع أفضل كفاءة لشاشة OLED) التي تجعل البطارية أكبر قليلاً من الطرز السابقة ، احصل على زيادة تصل إلى 4 ساعات في الاستقلال الذاتي مع 11 Pro و 5 في 11 Pro Max (أو ساعة على iPhone 11).
لا شك أن الشريحة عبارة عن عمل هندسي رائع ، في الطباعة بسمك 7nm مع عملية الجيل الثاني والتي تحتوي على إجمالي 8،500 مليون الترانزستورات التي تعطي الحياة لمختلف المكونات المتخصصة، بالإضافة إلى وحدة المعالجة المركزية ، GPU ومجموعة السيارات العصبية التي في هذا الجيل تعمل كمجموعة واحدة.
آمل فقط بعد هذا المقال ، دعنا نقدر العمل الابتكاري المذهل الذي تفترضه شريحة A13 هذهدماغ اي فون الجديد. لأن تذكر أن الابتكار وفقًا لـ SAR هو: "إنشاء أو تعديل منتج ، وإدخاله في السوق.". وإذا لم يكن الأمر واضحًا بالنسبة لنا ، فإن الابتكار هو: "نقل أو تغيير شيء ما ، وإدخال الأخبار.". أخف وزنا ، والمياه.
