استمع إلى المقال

في 12 أيلول/سبتمبر الماضي، خرجت “أبل” لتعلن عن أحدث هواتفها المحمولة، ورغم أن الهاتف كان يمتلك الكثير من المزايا الجديد والإضافية مثل التحول إلى منفذ “USB-C” ومنظومة العدسات الجديدة، إلا أن النقطة الأهم والتي جذبت انتباه محبيّ التقنية والخبراء حول العالم كانت المعالج الجديد الذي قدمته الشركة في هواتف “آيفون 15 برو” و”برو ماكس”. 

المعالج الجديد الذي أطلقته عليه “أبل” اسم “A17 Pro” هو باكورة إنتاج الشركة من المعالجات بمعمارية 3 نانومتر، ويمكن القول بأنه أول معالج موجه للمستهلكين يعتمد على هذه المعمارية، وهذا رغم محاولة بعض الشركات الصينية مثل “ميديا تك” الإعلان عن تطوير معالج بهذه المعمارية، إلا أنها لم تطلقه في أي هاتف حتى الآن. 

الانتقال إلى المعمارية الجديدة رفع آمال محبيّ التقنية حول العالم، وهذا لأنه وللمرة الأولى قد تكون معالجات الهواتف أقوى من الحواسيب المحمولة، وهذا يعني أن هواتف “آيفون” ستمتلك قدرة حوسبية مهولة توازي منصات الألعاب المنزلية أو حتى الحواسيب المنزلية وربما تتفوق عليها، وحتى تزيد “أبل” من الترقب والاشتياق، أعلنت أن هاتفها الرائد سيدعم تشغيل نسخ كاملة من الألعاب الرائدة مثل “Assassin’s Creed Mirage” الجديدة، وهذا لا يعني وجود نسخة مخصصة من اللعبة للهواتف، بل إن نسخة الحواسيب ستعمل على الحواسيب. 

ثم جاءت لحظة الحقيقة، وتسابق محبو التقنية والخبراء حول العالم لاقتناء الهاتف الجديد ذو المعالج الثوري الذي سيغير شكل معالجات الهواتف في العالم، ولكن لم يتمكن المعالج أو الهاتف من الارتقاء إلى توقعات المستخدمين، وفوجئنا بوجود الكثير من المشاكل التقنية مثل درجات الحرارة المرتفعة التي أدت إلى تقييد قوة المعالج، ورغم أن الشركة أطلقت تحديثا لحل هذه المشكلة، إلا وجود هذه المشاكل زرع الشكوك في قدرة معالجات 3 نانومتر بشكل عام بما فيها المعالجات التي ستكون مخصصة للحواسيب المحمولة، فهل هناك أمل لهذه المعالجات. 

ما هي معالجات 3 نانومتر؟ 

قبل الحديث عن مستقبل معالجات 3 نانومتر والمعوقات التي قد تقف أمام مثل هذه التقنية، فإنه من المهم توضيح الفارق بين هذه المعالجات وبقية المعالجات وإلى ماذا تشير كلمة 3 نانومتر. 

 الوصف الأبسط والأسهل لمعالجات 3 نانومتر هو نوع المعمارية المستخدمة في صناعة المعالج، وتحديدا عقد المعالجة الموجودة فيه، ويعني هذا ببساطة، أن شريحة المعالج التي نراها أمامنا بالعين المجردة تضم مجموعة من عقد المعالجة الحاسوبية في أحجام صغيرة قد لا ترى بالعين المجردة، وفي حالتنا هذه يكون حجم العقدة 3 نانومتر.

بالطبع، توجد الكثير من المعماريات المختلفة والتي تبدأ من حجم 15 نانومتر وحتى 3 نانومتر التي نتحدث عنها اليوم، وهذا لأن شركات صناعة المعالجات اعتمدت على هذه التسمية من أجل توضيح فارق الأداء والسرعة بين الأجيال المختلفة للمعالجات حتى وإن لم تكن التسمية دقيقة بالمعنى الحرفي. 

كلما انخفض حجم المعمارية، كلما زاد أداء المعالج وقل إستهلاك الطاقة وانخفضت الحرارة الناتجة عن المعالج، وبالتالي أصبح قادرا على الوصول إلى ترددات أعلى، لهذا تتسابق الشركات لبناء معالجاتها بهذه التقنية وتتباهى بها. 

في الوقت الحالي، لم تطلق أي شركة معالجات 3 نانومتر الخاصة بها إلا شركة “TSMC” وذلك تحت راية “أبل”، وهذا يعني أن “TSMC” لا تستطيع بناء أي معالجات تعتمد على هذه المعمارية بعيدًا عن “أبل” وأجهزتها المختلفة. 

عدّة شركات أعلنت عن تطويرها لمثل هذه التقنية، وذلك مثل “إنتل” التي تسعى جاهدة لبناء معالجات باستخدامها و”ميديا تك” التي أعلنت منذ عام تقريبا عن تطويرها للتقنية، ولكن لم تكشف حتى الآن عن معالجتها، لذلك، فإن المعيار الحالي لأداء ومشاكل معالجات 3 نانومتر هو معالجات “أبل” فقط. 

مشاكل غير متوقعة 

الانتقال إلى المعمارية الجديدة كان يعني درجات حرارة أقل من المعالج وبالتالي الوصول إلى ترددات وأداء أعلى، وهذا ما ركزت عليه “أبل” في الإعلان عن هواتف “آيفون 15 برو ماكس”، ولكن النتيجة النهائية كانت مفاجئة بشكل غير متوقع. 

درجات حرارة الهواتف كانت ترتفع بشكل كبير وجنوني للغاية، إذ سجلت بعض الهواتف في المنطقة العربية درجات حرارة وصلت إلى 46 مئوية، وهو ما تسبب في خفض أداء المعالج والهاتف بشكل عام، وهذا رغم أن المعمارية الجديدة يجب ألا تنتج حرارة كبيرة مثل هذا. 

في الوقت الحالي، أرجعت “أبل” سبب مشكلة الحرارة إلى بعض المشاكل البرمجية التي كانت غير متوافقة مع المعالج، ولكن هذا لا يعنى أن المعالج بريء تماما من مشكلة الحرارة، ويمكن أيضا القول بأن تغييرات التصميم في الهاتف كانت عاملا مساهما في ارتفاع درجات الحرارة وضعف توزيعها. 

المشكلة ليست في الهواتف، وهذا لأن الهواتف مهما زادت قوتها، فهي محصورة بهدف واحد للأداء، ولكن المشكلة تمكن في مستقبل هذه التقنية، إذ تخطط “أبل” لإطلاق معالجات 3 نانومتر تحت مسمى “M3” لحواسيبها المحمولة والمكتبية. 

مشاكل أكثر خطورة 

عبر خفض أداء المعالج في الهاتف، تمكنت “أبل” من حل مشكلة الحرارة جزئيا، وبينما يكون هذا الحل مقبولا في الهواتف المحمولة، إلا أنه قد لا يكون مقبولا في الحواسيب بمختلف أنواعها، لأن من يقتني هذه الحواسيب يبحث عن الأداء القوي والمستقر. 

عقبة الحرارة سوف تواجه “أبل” مجددا مع حواسيبها المحمولة، وتحديدا حواسيب “ماك بوك آير” لأنها أيضا تأتي بتصميم نحيف وتوزيع حراري سيء، وإذا كانت معمارية 3 نانومتر غير مناسبة للاستخدام المكثف أو الوصول إلى ترددات مرتفعة لأي سبب، فإن هذا سيمثل تحدي كبير أمام مهندسيّ “أبل”. 

من أجل التخلص من الحرارة، قد تضطر “أبل” لخفض ترددات المعالج، وجعله أقل من المتوقع بشكل يقترب من الجيل الحالي الذي يعتمد على معمارية 5 نانومتر من معالجتها، وقد تضطر “أبل” لقصر وجود معالجات 3 نانومتر مع الحواسيب الاحترافية التي تمتلك أنظمة تبريد مناسبة للمعالج. 

أيًا ما كانت خطوة “أبل” المقبلة، فإن حل مشكلة الحرارة هو مفتاح التقدم والحفاظ على الأداء مع المعمارية الجديدة، وربما كان هذا هو سبب تأجيل إطلاق الحواسيب الجديدة التي تعتمد على هذه المعمارية. 

كاتب المقال أحمد حسن ينصح بقراءة ...

كوالكوم تطلق معالجات جديدة للحواسيب الشخصية تتفوق على المنافسين