نگاهی به پلتفرم Core M اینتل و نقش آن در سیستم‌های امروز و آینده

همه ما دوست داریم سیستمی در اختیار داشته باشیم که با در اختیار داشتن پردازنده‌ای قدرتمند، به‌سرعت از پس انجام امور مختلف برآید. از سوی دیگر بسیاری از ما که از لپ‌تاپ برای انجام امور مختلف بهره می‌بریم از بابت عمر باتری و گرمای ایجاد شده در زمان کار با دستگاه همواره ناراضی بوده‌ایم. دستیابی به عمر باتری بیشتر مستلزم استفاده از باتری‌های حجیم‌تر است که خود می‌تواند به افزایش حجم و وزن دستگاه منجر شود. متاسفانه در حال حاضر نمی‌توان همه قابلیت‌های خوب را کنار هم در اختیار داشت و برای دستیابی به یکی از این ویژگی‌ها اغلب باید موارد دیگر را فدا کرد. با این حال به نظر می‌رسد فناوری‌های جدید اینتل در سری پردازنده‌های Core M توانسته ما را به نقطه‌ای برساند که حداقل جوابگوی کار بخشی از کاربران بوده و درعین‌حال، ویژگی‌های اصلی یک دستگاه همراه مناسب را که همانا عمر باتری مناسب، وزن قابل‌قبول و کارآیی خوب است ارائه دهد. تا به امروز پلتفرم Core M آن‌قدر خوب ظاهرشده که از بابت کارآیی می‌تواند پردازنده‌هایی که به نظر قدرتمندتر می‌رسند را پشت سر بگذارد. همین مساله باعث شده تا علاوه بر لپ‌تاپ‌ها شاهد استفاده از Core M در Mini PC ها و سیستم‌های یکپارچه All in One نیز باشیم.

 طراحی و ساختار

پردازنده‌های Core M بانام رمز Broadwell-Y شناخته می‌شوند. تمامی پردازنده‌های معرفی‌شده در این سری دارای حداکثر توان مصرفی 4.5 وات بوده و از دو هسته پردازشی به همراه قابلیت Hyperthreading بهره می‌برند (تصویر 1).

 همچنین هر پردازنده Core M دارای چهار مگابایت حافظه نهان سطح سوم و پردازنده گرافیکی مجتمع نسل هشتم اینتل است که با نام HD 5300 شناخته می‌شود. این پردازنده گرافیکی دارای 24 واحد اجرایی است که در سه گروه قرارگرفته‌اند. این میزان واحد اجرایی دو برابر پردازنده گرافیکی مجتمع به‌کار گرفته‌شده در پردازنده‌های اینتل با معماری Haswell است.در مدل‌های مختلف پردازنده‌های Core M، در کل سه عامل فرکانس پایه و حداکثر فرکانس پردازنده مرکزی و محدوده فرکانس پردازنده گرافیکی مجتمع تعیین‌کننده بوده و بقیه مشخصات فنی یکسان هستند. Core M توانایی پشتیبانی از Turbo Boost 2.0 را دارد می‌تواند مدیریت کاملی روی فرکانس تک‌تک هسته‌های پردازشی در پردازنده داشته و در صورت نیاز فرکانس یک هسته را بیش‌ازحد ذکرشده برای فرکانس پایه بالا ببرد (این تصمیم بر اساس میزان فشار کاری و دما و توان مصرفی انجام می‌گیرد). همچنین برخی از مدل‌ها دارای قابلیت cTDP هستند که امکان افزایش و کاهش TDP و فرکانس پایه هر هسته فراتر از حد مجاز برای مدیریت بهتر توان مصرفی را ارائه می‌دهند. جدول یک مشخصات فنی مدل‌های مختلف از سری Core M را نمایش می‌دهد.

Core M در برابر اتم

سری Core M با کمک معماری Core اینتل تولیدشده و با کاهش چشمگیر توان مصرفی آن، باعث شده تا انتخابی مناسب برای استفاده در تبلت‌ها و لپ‌تاپ‌های بدون فن باشد (تصویر 2).

 توان مصرفی بسیار پایین نیز رسمی است که پیش از این در پردازنده‌های اتم وجود داشته است و همزمان باعرضه Core M، شاهد حضور پردازنده‌های اتم با توان مصرفی 4 تا 5 وات نیز هستیم. پردازنده‌های اتم در این سری در رده قیمتی 50 تا 100 وات قرار داشته و شامل مدل‌های دو یا چهار هسته‌ای می‌شوند که از یک حافظه نهان سطح دو (L2 Cache) استفاده می‌کنند. تبلت Surface 3 مایکروسافت با قیمت 500 دلار یکی از نمونه محصولات خوش قیمتی است که از پردازنده اتم (هسته‌های 14 نانومتری Airmont در پلتفرم Cherry Trail) بهره می‌برد. در مقابل تمام مدل‌های مختلف پردازنده Core M برچسب قیمت 281 دلاری (یعنی گران‌تر از یک پردازنده Core i5 با معماری Haswell!) خورده‌اند و محصولات مجهز به Core M نیز از جدال قیمتی در حدود 700 دلار بهره می‌برند. با آنکه این محصول گران‌قیمت است، اما مشاهده می‌کنیم که محصولات مختلف ازجمله Apple Macbook Air 12، Asus UX305 و Lenovo Yoga 3 Pro همگی از این پلتفرم استفاده کرده و تولیدات خوبی به بازار معرفی کرده‌اند. همچنین از بابت کارآیی، Core M در برخی از تست‌ها حتی از نسخه‌های کم‌مصرف پردازنده‌های اینتل با Haswell جلو می‌زند!

Core M در برابر تولیدکنندگان

هدف اینتل از ارائه Core M، فتح بازار تبلت‌ها و لپ‌تاپ‌های سبک و همچنین کاهش توان مصرفی در عین ارائه کارآیی مناسب است. از همان ابتدای امر، اینتل انواع مختلفی از پردازنده‌های Core M را معرفی کرده تا برای هر نوع دستگاه با اندازه‌ها و ضخامت‌های مختلف، یک راه‌حل در سبد خود داشته باشد (تصویر 3).

 به گفته اینتل یک تبلت 11.6 اینچی باضخامت 8 میلی‌متر و با بدنه‌ای فلزی، تنها گرمای 41 درجه سانتی‌گراد را به پوست دست منتقل می‌کند که رقمی جالب و کاملا مناسب به شمار می‌آید. با این حال نمودار نمایش داده‌شده از سوی اینتل و موارد ذکرشده در آن گاهی ممکن است برای سازندگان محصولات مختلف دردسرساز هم باشد. سازندگان مختلف زمانی که بخواهند محصولی بر اساس این پلتفرم تولید کنند، باید موارد مختلفی ازجمله ساختار و طراحی صنعتی دستگاه و همچنین مواردی که ممکن است روی کارآیی تاثیر داشته باشند را مدنظر قرار دهند. تیم طراحی باید محدودیت‌های موجود برای سخت‌افزار مورد استفاده در Core M را مدنظر داشته و درعین‌حال قابلیت‌ها و امکانات متمایزی برای جلب نظر مشتریان در محصول خود بگنجانند. در نهایت کمپانی‌های سازنده لپ‌تاپ و تبلت بر اساس اندازه دستگاه و صفحه‌نمایش، ضخامت و جنس بدنه و فاکتورهای دیگر دست به انتخاب یکی از پردازنده‌های Core M خواهند زد. با آنکه هدف اینتل از ارائه Core M حذف فن و استفاده از یک سیستم خنک‌کننده ساده بوده اما در نهایت مشاهده می‌شود که برخی از محصولات مجهز به Core M همچنان از فن در محصول خود بهره گرفته‌اند تا محدودیت‌های پیش‌رو را حذف کنند.محصولات سری Core M طوری طراحی‌شده‌اند که کمپانی‌ها می‌توانند از طریق Firmware و با توجه به اطلاعاتی که از سنسورهای دما، باتری، ابزارهای متصل به لپ‌تاپ و فشار کاری در هرلحظه دریافت می‌کنند، مقدار ولتاژ را تغییر داده و میزان فرکانس پردازنده را تغییر دهند. به همین خاطر عوامل مختلف (به‌خصوص دما) و نحوه کنترل آنها می‌تواند تاثیری بسزا در کارکرد محصولات مبتنی بر Core M داشته باشد. تمام این موارد باعث می‌شود تا سازندگان محصولات مسیری دشوار برای تولید یک کالای ایده‌آل پیش‌روی خود داشته باشند. استفاده از مواد سازنده باکیفیت و همچنین سیستم‌های انتقال دمای پیشرفته یکی از راهکارهای مهم برای انتقال و پخش کردن دما در تمامی سطوح یک لپ‌تاپ یا تبلت به‌شمار می‌آید. همچنین دستگاه باید به نحوی طراحی شود که گرما به‌سرعت در آن پخش‌شده و به بیرون منتقل شود (استفاده از فضای بزرگ و فن همواره به معنی دفع بهتر گرما نبوده و گاهی با حبس شدن گرما در داخل دستگاه مشکلات ناشی افزایش گرما و عدم دفع آن رخ می‌دهد). در این حالت ممکن است اتفاقی جالب رخ دهد. دستگاه‌هایی که از Core M مدل 5Y10 که به نظر ضعیف‌تر هستند استفاده می‌کنند، درصورتی‌که بتوانند دما را به‌خوبی کنترل کنند می‌توانند مدت‌زمان بیشتری در فرکانس حالت Turbo باقی بمانند. در مقابل یک Core M مدل 5Y71 که قدرتمندترین مدل این سری است، درصورتی‌که نتواند به‌خوبی از شر گرمای خود خلاص شود، ممکن است اصلا نتواند آن‌طور که انتظار می‌رود عمل کرده و در نهایت کارآیی پایین‌تر از یک مدل ضعیف‌تر داشته باشد. این مساله زمانی بیشتر نمود پیدا می‌کند که در حال اجرای محاسبات سخت و طولانی روی لپ‌تاپ مجهز به Core M هستید و درصورتی‌که سیستم خنک‌کنندگی دستگاه به‌خوبی عمل نکند، ممکن است با افت کارآیی شدیدی مواجه شوید.

نتیجه‌گیری

هدف اینتل از ساخت Core M، ارائه کارآیی بالا در محاسبات و نرم‌افزارهای سبک و متوسط و فشاری کاری نه چندان زیاد است. این سری طوری طراحی‌شده‌اند که حداکثر فرکانس پردازنده در حالت Turbo حتی ممکن است بیشتر از یک پردازنده Core i5-5200U باشد و در نتیجه در برخی از تست‌های مشخص، Core M قدرتمندتر ظاهر می‌شود. استفاده از حداکثر فرکانس بالا از آنجا ناشی می‌شود که فلسفه پردازنده در این سری، انجام کارها به سریع‌ترین شکل ممکن و بازگرداندن فرکانس پردازنده به مقدار پایه است. گرما یکی از عوامل مهم در سری Core M به شمار می‌آید و به همین خاطر، نحوه طراحی دستگاه‌های مجهز به Core M و میزان بهینه بودن‌شان برای دفع گرما، برای دستیابی به کارآیی بالاتر بسیار حیاتی است. Core M در انجام امور روزانه بسیار عالی عمل می‌کند و از آنجا که Core M برای دستگاه‌های سبک و باریک طراحی‌شده، افرادی که در این سطح از لپ‌تاپ استفاده می‌کنند، قطعا از Core M راضی خواهند بود. پردازنده گرافیکی مجتمع در این سری در مقایسه با پردازنده‌های سری Broadwell-U کارآیی پایین‌تری دارد، اما همچنان می‌تواند از پس تامین خروجی تصویر با دقت بالا برآید (برخی از لپ‌تاپ‌های مجهز به Core M دارای دقت تصویر 1800×3200 پیکسل هستند که رقمی قابل‌توجه به شمار می‌آید). اگر در پی محصولی باریک و سبک برای انجام اموری همچون مرور صفحات وب، استفاده از نرم‌افزارهای Office و موارد مشابه دیگر هستید، Core M قطعا انتخاب شما خواهد بود.