(ต่อ) ชิปประมวลผล ARM และ Intel (x86) บนสมาร์ทโฟน

คราวที่แล้วพาไปดูชิปประมวลผลรุ่นต่างๆจากค่าย Apple, Qualcomm (Snapdragon) และ Samsung (Exynos) ที่ใช้สถาปัตยกรรม ARM มาคราวนี้ลองไปดูชิปประมวลผลของอีกฝั่งที่ใช้สถาปัตยกรรม x86 กันมั่ง ซึ่งก็คงไม่พ้นชิปจากแบรนด์ Intel นั่นเอง จะมีรุ่นไหนใช้กับสมาร์ทโฟนใดบ้าง ไปดูกันครับ

ชิปประมวลผลที่ใช้สถาปัตยกรรม x86

Intel Atom Z25xx

เป็นชิปแบบ SoC ที่มีโครงสร้างทางสถาปัตยกรรมซีพียูแบบ x86-64 ซึ่งเป็นแบบฉบับดั้งเดิมของ Intel เพราะฉะนั้นชุดคำสั่งต่างๆรวมถึงเทคโนโลยีที่ใช้ ก็มักจะไม่ค่อยมีอะไรแตกต่างจากซีพียูของ Intel บนแพลตฟอร์มอื่นๆมากนัก อย่างเช่น สนับสนุนชุดคำสั่งมัลติมีเดีย MMX/SSE/SSE2/SSE3 /SSSE3 และเทคโนโลยี EIST/XD-Bit/Hyper-Threading/BPT เป็นต้น โดยซีพียูที่ใช้จะเป็น Intel Atom ในตระกูล Z2xxx ซึ่งเป็นซีพียูแบบ Dual-Core ที่ถูกออกแบบเพื่อนำมาใช้งานกับสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ต สำหรับซีพียู Intel Atom ในตระกูล Z2xxx นี้ ถูกนำไปใช้กับสมาร์ทโฟนของ Asus ในหลายๆรุ่น โดยเฉพาะในตระกูล ZenFone รุ่นต่างๆ และของ Lenovo ในบางรุ่น เช่น Intel Atom Z2520/Z2560/Z2580 ถูกใช้ใน ZenFone 4/5/6 ตามลำดับ (ยกเว้น ZenFone 5 LTE ใช้ Snapdragon 400) และ Z2580 ยังถูกนำใช้กับ Lenovo K900 ด้วย

Intel Atom Z2xxx รหัส Cloverview เป็นซีพียูแบบ 2 คอร์ แต่ประมวลผลพร้อมกัน 4 เธรด เนื่องจากมี Hyper-Threading เป็นซีพียูที่ถูกติดตั้งอยู่บนชิปแบบ SoC มีความเร็ว 1.2/1.6/2.0 GHz ในรุ่น Z2520/Z2560/Z2580 ตามลำดับ รองรับการประมวลผลชุดคำสั่งในแบบ 32 บิต มีหน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) ความเร็ว 300-533 MHz มีหน่วยความจำ L2 Cache ขนาด 1 MB และมีหน่วยความจำแรม LPDDR2 ขนาด 2 GB พร้อมส่วนควบคุมแรมขนาด 32 บิต ที่สนับสนุนแรม LPDDR2-1066 ในแบบ Dual-Channel โครงสร้างภายในทั้งหมดที่กล่าวมานี้ได้ถูกบรรจุลงในชิปซิลิกอนชิ้นเดียวกัน โดยใช้เทคโนโลยีในกระบวนการผลิตขนาด 0.032 ไมครอน หรือ 32 nm

Intel Atom Z35xx

ยังคงเป็นซีพียูบนสถาปัตยกรรม x86-64 ซึ่งถูกติดตั้งอยู่บนชิปแบบ SoC ซีพียู Intel Atom ในตระกูล Z35xx นี้ เป็นซีพียูแบบ 4 คอร์ (Quad-Core) แต่ไม่มี Hyper-Threading จึงประมวลผลได้คราวละ 4 เธรด มี L2 Cache ขนาด 2 x 1MB ปัจจุบันซีพียู Intel Atom Z35xx ถูกนำไปใช้กับสมาร์ทโฟนของทั้ง Asus และ Lenovo ในหลายๆรุ่น เช่น Z3560/Z3580 ถูกใช้ใน ZenFone 2 ที่มีแรม 4GB และ Z3560 ยังถูกนำใช้กับ Lenovo P90 ด้วย

Intel Atom Z35xx รหัส Moorefield เป็นซีพียูแบบ 4 คอร์ ประมวลผลพร้อมกัน 4 เธรด เนื่องจากไม่มี Hyper-Threading เป็นซีพียูที่ถูกติดตั้งอยู่บนชิปแบบ SoC มีความเร็ว 1.83/2.33 GHz ในรุ่น Z3560/Z3580 ตามลำดับ รองรับการประมวลผลชุดคำสั่งในแบบ 64 บิต มีหน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) เป็น PowerVR G6430 ความเร็ว 457-533 MHz มีหน่วยความจำ L2 Cache ขนาด 2 x 1MB และมีหน่วยความจำแรม LPDDR3 รองรับความจุสูงสุด 4 GB พร้อมส่วนควบคุมแรมขนาด 32 บิต ที่สนับสนุนแรม LPDDR3-1600 (12.8 GB/s) ในแบบ Dual-Channel โครงสร้างภายในทั้งหมดที่กล่าวมานี้ได้ถูกบรรจุลงในชิปซิลิกอนชิ้นเดียวกัน โดยใช้เทคโนโลยีในกระบวนการผลิตขนาด 0.022 ไมครอน หรือ 22 nm

Intel Atom x3

เป็นซีพียูสำหรับอุปกรณ์สื่อสารและพกพารุ่นล่าสุดจากค่าย Intel ภายใต้ชื่อรหัสว่า SoFIA ที่เพิ่งเปิดตัวไปเมื่อต้นปี 2015 และพร้อมที่จะลงแข่งขันกับผู้ผลิตชิปรายอื่นๆในตลาดสมาร์ทโฟนอย่างเต็มตัวในช่วงต้นปีนี้ ก่อนที่ Atom รุ่นพี่ๆที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าอย่าง x5 และ x7 จะค่อยๆทยอยตามมาลงชิงส่วนแบ่งในตลาดแท็บเล็ตและคอมพิวเตอร์พกพาน้ำหนักเบาในช่วงครึ่งปีหลัง ซีพียู Atom x3 ใช้เทคโนโลยีในกระบวนการผลิตขนาด 0.028 ไมครอน หรือ 28 nm ซึ่งจะมาในรูปแบบของชิปแบบ SoC คือ มีทั้งส่วนของซีพียู กราฟิก ส่วนควบคุมหน่วยความจำ ส่วนควบคุมการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ผ่านทางช่องอินพุต/เอาท์พุตต่างๆ รวมไปถึงส่วนของโมเด็มที่ใช้เชื่อมต่อกับเครือข่ายสัญญาณโทรศัพท์ในระบบต่างๆทั้ง 3G และ 4G เป็นต้น ทุกสิ่งเหล่านี้ถูกออกแบบมาให้บรรจุไว้อยู่ภายในชิปซิลิกอนเพียงชิ้นเดียว โดยในช่วงแรก Atom x3 จะลงตลาดด้วยกัน 3 รุ่น คือ C3130 (3G), C3230RK (3G-R) และ C3440 (LTE) ซึ่งในแต่ละรุ่นมีรายละเอียดดังนี้

Intel Atom x3-C3130 (3G)

เป็นซีพียู x3 เพียงรุ่นเดียวที่มาในแบบ Dual-Core (2 คอร์) รองรับการประมวลผลแบบ 64 บิต มีความเร็วสูงสุดที่ 1 GHz มี L2 Cache ขนาด 1MB รองรับแรมชนิด LPDDR2 ที่ความจุสูงสุด 2 GB พร้อมส่วนควบคุมแรมขนาด 32 บิต ที่สนับสนุนแรม LPDDR2-800 ในแบบ Single-Channel หน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) ที่ใช้เป็น Mali 400 MP2 ที่รองรับ OpenGL ES 2.0 สามารถแสดงผลได้ด้วยความละเอียดสูงสุด 1280×800 ที่ 60 fps รองรับการเชื่อมต่อเครือข่ายในแบบไร้สายด้วย Wi-Fi 802.11 b/g/n, Bluetooth 4.0 LE, รองรับ 3G และมีหน่วยประมวลผลสัญญาณภาพ (ISP) ที่รองรับความละเอียดสูงสุดของการถ่ายภาพด้วยกล้องหลังและกล้องหน้าที่ 13 และ 5 MP

Intel Atom x3-C3230RK (3G-R)

ถูกออกแบบและผลิตโดยบริษัท RockChip เพื่อหวังสร้างความสัมพันธ์ทางการค้าสำหรับการเปิดตลาดในจีน จึงเป็นที่มาของรหัสต่อท้ายของ x3 รุ่นนี้ว่า RK หรือ -R นั่นเอง เป็นซีพียูแบบ Quad-Core (4 คอร์ 4 เธรด) ที่รองรับการประมวลผลแบบ 64 บิต มีความเร็วสูงสุด 1.2 GHz มี L2 Cache ขนาด 2 x 1MB ( 2 คอร์ ใช้งานร่วมกันขนาด 1 MB) รองรับแรมได้ทั้งชนิด LPDDR2 และ LPDDR3 ความจุสูงสุด 2 GB พร้อมส่วนควบคุมแรมขนาด 32 บิต ที่สนับสนุนแรม LPDDR2/3-1066 ในแบบ Single-Channel หน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) ที่ใช้เป็น Mali 450 MP4 ที่รองรับ OpenGL ES 2.0 สามารถแสดงผลได้ด้วยความละเอียดสูงสุดถึงในระดับ FullHD หรือ 1920×1080 ที่ 60 fps รองรับ Wi-Fi 802.11 b/g/n, Bluetooth 4.0 LE, 3G และรองรับความละเอียดสูงสุดของกล้องหลังและกล้องหน้าที่ 13 และ 5 MP ด้วยเช่นกัน

Intel Atom x3-C3440 (LTE)

เป็นซีพียูแบบ Quad-Core (4 คอร์ 4 เธรด) ที่รองรับการประมวลผลแบบ 64 บิต มีความเร็วสูงสุด 1.4 GHz มี L2 Cache ขนาด 2 x 1MB รองรับแรมได้ทั้งชนิด LPDDR2 และ LPDDR3 ความจุสูงสุด 2 GB พร้อมส่วนควบคุมแรมขนาด 32 บิต ที่สนับสนุนแรม LPDDR2/3-1066 ในแบบ Single-Channel หน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) ที่ใช้เป็น Mali T720 MP2 ที่รองรับ OpenGL ES 3.0 พร้อม DirectX 9.3 และ OpenCL สามารถแสดงผลได้ด้วยความละเอียดสูงสุด 1280 × 800 ที่ 60 fps และ 1920×1080 > 30 fps รองรับ Wi-Fi 802.11 ac, Bluetooth 4.1 LE, NFC, เครือข่าย 3G/4G (LTE) และรองรับความละเอียดสูงสุดของกล้องหลังและกล้องหน้าที่ 13 และ 5 MP เช่นเดิม สำหรับ Atom x3 รุ่นนี้ เนื่องจากสนับสนุน DirectX 9.3 API จึงมีความเป็นไปได้ว่าน่าจะถูกนำมาใช้กับสมาร์ทโฟนรุ่นที่ติดตั้งระบบปฏิบัติการ Windows 10 Mobile ซึ่งจะมีความเป็นไปได้แค่ไหนก็ต้องขยันตามข่าวกันอีกที แต่ที่แน่ๆเห็นว่า Atom x3 ที่ออกมานี้จะมาพร้อมกับ Android 5 (Lollipop) ทั้งหมด

Intel Atom x5 และ x7

เป็นซีพียูที่มีประสิทธิภาพและราคาอยู่เหนือกว่า Atom x3 ขึ้นมาอีกระดับ ซึ่งจะค่อยๆทยอยตาม x3 ลงมาชิงส่วนแบ่งในตลาดแท็บเล็ตเป็นหลักในช่วงครึ่งปีหลัง โดย Atom x5 และ x7 นี้ ถูกออกแบบให้มีการทำงานในลักษณะเดียวกับซีพียูรุ่นพี่อย่าง Core M ที่จะถูกนำมาใช้งานบนโน้ตบุ๊คแบบ Ultra-thin หรือพูดให้ง่ายก็คือ จะมีความสามารถในการทำงานใกล้เคียงกับซีพียูรุ่นพี่ๆที่สามารถจะรันระบบปฏิบัติการเพื่อใช้ทำงานทั่วๆไปในระดับเดียวกันกับคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปหรือโน้ตบุ๊คได้ ซึ่งจะต่างจาก x3 ที่ถูกออกแบบมาให้เหมาะสำหรับมือถือหรือสมาร์ทโฟนมากกว่า เพราะฉะนั้นเป้าหมายของ Intel ในการนำเอาซีพียู Atom x5 และ x7 มาลุยตลาดแท็บเล็ตคงไม่ได้อยู่แค่ว่าจะนำมาใช้รันระบบปฏิบัติการ Android เท่านั้น หากแต่เป้าหมายหลักน่าจะเป็นการนำมาใช้รัน Windows 8 หรือ 10 ที่จะมาพร้อมกับการรองรับแอพพลิเคชั่นต่างๆแบบเดียวกับที่ใช้รันอยู่บนคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปหรือโน้ตบุ๊คด้วยนั่นเอง ซึ่งตรงนี้คาดว่าน่าจะเป็นจุดขายที่สำคัญของ Atom x5 และ x7 เลยทีเดียว

จุดเด่นของซีพียู Atom ในตระกูล x5 และ x7 นอกจากจะเป็นซีพียู Quad-Core (4 คอร์ 4 เธรด) ในแบบ 64 บิต ที่ใช้ชื่อรหัสการผลิตว่า Cherry Trail แล้ว ยังเป็นซีพียูรุ่นแรกที่ใช้เทคโนโลยีในกระบวนการผลิตที่มีขนาดเล็กสุดในตอนนี้คือ 0.014 ไมครอน หรือ 14 nm และในรุ่นที่รองรับแรมชนิด LPDDR3 ในแบบ Dual-Channel ยังสามารถรองรับความจุแรมสูงสุดได้มากถึง 8 GB เลยทีเดียว โดยซีพียู Atom ในตระกูล x5 และ x7 ที่จะทยอยตาม x3 ออกมาช่วงแรกจะมีอยู่ 3 รุ่น คือ x5-Z8300, x5-Z8500 และ x7-Z8700 ซึ่งทุกรุ่นจะถูกผลิตออกมาในแบบชิป SoC มี L2 Cache ขนาด 2 MB รองรับแรม LPDDR3-1600 (25.6 GB/s) ที่ความจุสูงสุด 8 GB ในแบบ Dual-Channel (ยกเว้นรุ่น x5-Z8300 ที่รองรับแรม DDR3L-RS 1600 (12.8 GB/s) ความจุสูงสุด 2 GB ในแบบ Single-Channel เท่านั้น) หน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) ที่ใช้เป็น Intel HD Graphics ซีรีย์ 8 ที่ได้รับการปรับปรุงให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นแต่กินไฟน้อยลง ภายในมี Execution Unit ที่คอยทำหน้าที่คำนวณและประมวลผลคำสั่งอยู่ถึง 12 ชุด สำหรับ x5 และ 16 ชุด สำหรับ x7 ซึ่งทั้งหมดรองรับชุดคำสั่ง DirectX 11.1, OpenGL 4.3, OpenGL ES 3.0 และ OpenCL 1.2

ทั้งบทความในครั้งที่แล้วและครั้งนี้ ที่กล่าวมาทั้งหมดล้วนแล้วแต่เป็นชิปประมวลผลที่ใช้สถาปัตยกรรม ARM และ x86 ที่ถูกนำมาใช้บนสมาร์ทโฟนที่เราพบเห็นได้ในท้องตลาดทั่วๆไป ซึ่งแน่นอนว่าจุดเด่นที่นำมาใช้เป็นจุดขายให้กับสมาร์ทโฟนแต่ละรุ่น/ยี่ห้อนั้น คงไม่ได้มองกันแค่ชิปประมวลผลที่นำมาใช้แต่เพียงอย่างเดียว หากแต่อยู่ที่องค์ประกอบอื่นๆอีกหลายอย่างร่วมด้วย ซึ่งในครั้งต่อไปผมจะหยิบยกเอาส่วนประกอบที่สำคัญอีกส่วนหนึ่งมาพูดถึงนั่นก็คือ หน่วยความจำ (Memory) เราจะมาดูกันว่าหน่วยความจำที่อยู่ในเครื่องหรือสมาร์ทโฟนนั้นมีอะไรบ้าง และแต่ละอย่างทำหน้าที่อะไร แล้วเจอกันใหม่ในบทความหน้านะคร๊าบบ.บ.บ.บ!

“เทคโนโลยีสมาร์ทโฟน”ตอนต่อไป

1-2-3-4 มือถือ Gen ไหนคุณทันใช้บ้าง [ดักแก่!]

โทรศัพท์มือถือยุคใหม่ หัวใจอยู่ที่ “ชิปประมวลผล”

ARM กับ X86, RISC กับ CISC มหาอำนาจต่างขั้วบนโลกของซีพียู

ชิปประมวลผล ARM และ Intel (x86) บนสมาร์ทโฟน