دانستنی های اصلی گوشی های هوشمند

آنچه در این مقاله می‌خوانید:

لورم ایپسوم متن ساختگی با تولید سادگی نامفهوم از صنعت چاپ، و با استفاده از طراحان گرافیک است

وشی‌های هوشمند امروزه از جمله پرکاربردترین و پیشرفته‌ترین دستگاه‌های الکترونیکی هستند که می‌توانند انواع کارهای مختلفی را انجام دهند. از تماس صوتی و تصویری، ارسال پیام، مرور اینترنت، پخش موسیقی و فیلم، عکاسی و فیلم‌برداری، بازی، مدیریت ایمیل، اسناد و تقویم، استفاده از اپلیکیشن‌های متنوع تا کارهای هوشمندانه‌ای مانند تشخیص چهره، اثرانگشت، صدا، شارژ بی‌سیم، مقاومت در برابر آب و گرد و غبار و … همه و همه با یک گوشی هوشمند امکان‌پذیر است.

پردازنده (Processor) و سیستم‌ روی‌چیپ (SoC)

پردازنده‌ها مهم‌ترین جزء یک گوشی هوشمند هستند. این قطعات روی گوشی‌های هوشمند، مجموعه‌ای از اجزاء مثل واحد پردازشی، واحد پردازش تصویر و گیرنده‌ی رادیویی دستگاه روی یک مدار مجتمع هستند که گاهی اوقات با عنوان سیستم روی چیپ یا SOC یا چیپست نیز شناخته می‌شوند. همان‌طور که از نام آن پیداست، عملیات پردازشی در گوشی در این بخش صورت می‌پذیرد و از این جهت، CPU یا پردازنده را می‌توان مغز متفکر دستگاه دانست.
اولین معیار که برای یک پردازنده مطرح می‌شود، سرعت انجام عملیات پردازشی در آن است که با گیگاهرتز معرفی می‌شود. منظور از هر یک گیگاهرتز در سرعت پردازنده، قابلیت انجام یک میلیارد دستورالعمل پردازشی در طول یک ثانیه است. طبیعتاً هرچه این عدد و این مقدار بالاتر باشد، سرعت پردازش دستگاه بالاتر خواهد بود.
مجموعه دستورالعمل های پردازشی در دنیای پردازنده های گوشی و تبلت از کد های زیرساختی (ISA) شرکت Arm پیروی می کنند که قابلیت اختصاصی سازی و سفارشی کردن را هم برای سازندگان میسر می سازند.

پردازنده (Processor) و سیستم‌ روی‌چیپ (SoC)

علاوه بر سرعت، در سال‌های اخیر تولید و استفاده از پردازنده‌های چندهسته‌ای نیز آن قدر متداول شده که حالا دیگر تقریباً روی هیچ گوشی هوشمندی، پردازنده‌ی تک‌هسته‌ای استفاده نمی‌شود. وجود چند هسته‌ی پردازشی مستقل باعث قابلیت بالاتر در اجرای چندین برنامه به طور هم‌زمان روی دستگاه می‌شود. پس در مجموع، هرچه سرعت پردازش بالاتر و هرچه تعداد هسته‌ها بیشتر باشد، قدرت پردازشی دستگاه و امکان اجرای چندین برنامه با هم، بیشتر خواهد شد.
درحال حاضر بیشتر گوشی‌های بازار با هشت هسته‌ی پردازشی عرضه می‌شوند که چهار هسته قوی و پرمصرف دارند و چهار هسته دیگرشان با سرعت پایین تر و مصرفی کمتر می باشند. البته در این موارد باید نیاز و نوع استفاده را نیز در نظر گرفت. طبیعتاً برای کاربری که از گوشی فقط برای کاربردهای معمولی در حد تماس گرفتن و ارسال و دریافت پیام و وب‌گردی استفاده می‌کند، یک پردازنده‌ی خیلی سریع با تعداد هسته‌های خیلی زیاد، به کار نخواهد آمد و فقط باعث بالا رفتن قیمت گوشی خواهد شد. پس می توان در استفاده های عمومی، گوشی هایی را انتخاب کنیم که در ساخت شان از پردازنده های با هسته های کمتر و سرعت های متوسط تر استفاده شده است.

تولیدکننده‌ها و برندهای پردازنده ها

چندین تولیدکننده‌ی بزرگ در بازار پردازنده‌های گوشی همراه وجود دارد. بزرگ‌ترین و معروف‌ترین آنها شرکت قوی کوالکام (Qualcomm) است که تولید چیپست‌های برند اسنپدراگون (Snapdragon) را به عهده دارد.
بسیاری از گوشی‌ها با سیستم‌عامل اندروید از اسنپدراگون استفاده می‌کنند. این چیپست‌ها تا تاریخ نگارش این مقاله با اسامی سری های 200، 400، 600، 700 و 800 و سری های 2 و 4 و 6 و 7 و 8 را شامل می‌شوند. نام‌گذاری پردازنده‌های اسنپدراگون به این صورت است که هرچه عدد مدل آن بزرگ‌تر باشد، با قطعه‌ی سریع‌تر و قدرتمندتری مواجه هستیم. بنابراین مثلاً اسنپدراگون 835، یک پردازنده‌ی رده بالا و اسنپدراگون 435 یکی از پردازنده‌های ارزان‌قیمت و رده‌پایین شرکت کوالکام است.
تولیدکننده‌ی بزرگ دیگر در این زمینه، شرکت چینی مدیاتک است. گوشی‌هایی که با این پردازنده‌ها تولید می‌شوند بیشتر در بازارهای آسیایی دیده می‌شوند. بالارده‌ترین پردازنده‌های مدیاتک، مجموعه محصولات سری Dimensity و سری Helio X و پس از آن سری Helio P هستند. بیشتر محصولات دیگر مدیاتک با الگوی MT67xx معرفی می‌شوند که باز هم هرچه عددی که به جای xx قرار می‌گیرد بالاتر باشد، قدرت پردازنده بیشتر است. برای مثال، MT6753 پردازنده‌ی سریع‌تری نسبت به MT6738 است.
شرکت‌های دیگری نیز به طور اختصاصی به تولید پردازنده‌ها مشغول هستند. هواوی پردازنده‌ی گوشی‌های هوشمندش را با برند Kirin روانه‌ی بازار می‌کند. سامسونگ در بعضی بازارها از پردازنده‌های برند Exynos روی گوشی‌هایش استفاده می‌کند و اپل نیز پردازنده‌های قدرتمند سری A خود را روی آیفون‌هایش قرار می دهد. این امکان نیز وجود دارد که در پسوند نام گذاری سری های پردازنده ها از بعضی عبارت ها مانند Plus یا Pro یا Max یا Ultra استفاده شوند که به معنای قدرت پردازشی بالا رده ترین ها می باشند.

حافظه (Memory)؛ رم، حافظه ذخیره‌سازی رام و کارت حافظه

درحال حاضر، می‌توان گفت دو گیگابایت رَم برای عملکرد مناسب یک گوشی اندرویدی ضروری است و دستگاه‌هایی با سه، چهار گیگابایت یا بالاتر از آن نیز در بازار وجود دارند.
در بخش حافظه در گوشی‌های هوشمند، معمولاً با دو قسمت مجزا و دو عدد متفاوت مواجه می‌شویم. حافظه‌ی دسترسی تصادفی یا RAM که حافظه‌ی اصلی به حساب می آید و دیگری حافظه ی داخلی دستگاه که به عنوان فضای ذخیره‌سازی یا ROM شناخته می‌شود. رَم بخشی از حافظه است که به طور مستقیم، به پردازش دستگاه و اجرای برنامه‌ها مربوط است. وقتی یک برنامه را باز می‌کنید، بخش‌های اصلی برنامه در این بخش از حافظه‌ی رم که بسیار سریع‌تر از حافظه‌ی ذخیره‌سازی رام است بارگذاری می‌شود و پردازنده‌ی گوشی با رَم در تماس خواهد بود. هرچه تعداد برنامه‌های در حال اجرا بیشتر باشد، این حافظه بیشتر اشغال می‌شود. بنابراین یک حافظه‌ی رَم با ظرفیت بالا، می‌تواند به اجرای هم‌زمان چندین برنامه با یکدیگر کمک کند. درحال حاضر، می‌توان گفت دو گیگابایت رَم برای عملکرد مناسب یک گوشی اندرویدی ضروری است و دستگاه‌هایی با سه، چهار گیگابایت یا بالاتر از آن نیز در بازار وجود دارند.

بخش دیگر حافظه، حافظه‌ی داخلی ROM یا ذخیره‌سازی گوشی است. این بخش، همان جایی است که شما اطلاعات خود (تصاویر، ویدئوها، آهنگ‌ها و…) را روی آن ذخیره می‌کنید. مقدار حافظه‌ی داخلی متداول اکثر گوشی‌های هوشمند در حال حاضر 16، 32، 64 و 128 گیگابایت است. باید توجه داشته باشید که بخشی از این حافظه، مربوط به نگهداری سیستم‌عامل و فایل‌های بروزرسانی دستگاه می‌شود و در دسترس کاربر قرار نمی‌گیرد. این بخش را به معنای بهتری، می‌توانیم ROM یا حافظه‌ی فقط خواندنی بدانیم که در حالت عادی «فقط قابل خواندن» است و برای ایجاد تغییر در آن، نیاز به فلش کردن گوشی خواهیم داشت.

در بحث حافظه، بخش سومی هم داریم که جزء ثابتی از یک گوشی هوشمند نیست. حافظه‌ی خارجی یا کارت حافظه که اکثر گوشی‌های امروزی از آن پشتیبانی می‌کنند و برای کاربرانی که از میزان حافظه داخلی گوشی خود راضی نیستند، ضروری است. بعضی از گوشی‌ها، از شکاف دوم سیم‌کارت خود به صورت دوگانه برای قرار دادن یکی از دو کارت حافظه یا سیم‌کارت استفاده می‌کنند و در بعضی دستگاه‌ها، این شکاف به طور اختصاصی برای کارت‌های MicroSD وجود دارد. میزان پشتیبانی از ظرفیت کارت حافظه نیز در گوشی‌های مختلف، متفاوت است.

نمایشگر یا Display

فن آوری ساخت صفحه نمایش در سال‌های اخیر تغییرات زیادی داشته است. معیارهای مختلفی برای انتخاب نمایشگر یک گوشی وجود دارد. اندازه‌ی نمایشگر، وضوح تصویر و رنگ‌ها و اسامی تجاری که برای آن استفاده می‌شوند در این بخش تأثیرگذار هستند.

تفکیک‌پذیری یا Resolution در صفحه نمایش ها

تفکیک‌پذیری تعداد پیکسل‌هایی را معرفی می‌کند که می‌توانند در یک نمایشگر نمایش داده شوند. در نمایشگرهای امروزی، میلیون‌ها پیکسل می‌توانند در صفحه جای بگیرند که مقدار تفکیک‌پذیری آن را معمولاً با ضرب دو عدد در یکدیگر نشان می‌دهند. رزولوشن‌های مختلفی مثل 720×1280 یا اچ‌دی یا 720p و 1080×1920 یا فول‌اچ‌دی یا 1080p متداول‌ترین مقادیر در گوشی‌های امروزی هستند. گوشی‌های پرچمدار از تفکیک‌پذیری‌های 2160×3840 یا 4K و 1440×2160 یا QHD نیز بهره می‌برند. همان‌طور که انتظار می‌رود، هرچه این تعداد پیکسل‌های موجود در نمایشگر بیشتر باشد، تصاویر واضح‌تری را خواهیم دید.

نسبت ابعاد صفحه نمایش گوشی‌های مختلف نیز می‌تواند متفاوت باشد. در سال‌های گذشته، نسبت 16:9 معمول‌ترین میزان در نمایشگر گوشی‌ها بود اما در حال حاضر، بسیاری از گوشی‌های هوشمند در بازار با نمایشگرهایی با نسبت 18:9 عرضه می‌شوند. البته 18:9 را می‌توان 2:1 هم معرفی کرد، اما احتمالاً به دلایل تجاری و عدم القای حس کوچک بودن صفحه و نشان دادن بهتر تفاوت در کنار 16:9، از ترکیب 18:9 استفاده شده است. در بعضی محصولات نیز این نسبت متفاوت است، برای مثال گلکسی اس8 و اس9 مقداری طول بیشتری دارند و رزولوشن نمایشگر آن‌ها 1440×2960 است که از استاندارد QHD مقداری بالاتر می‌رود و نسبت طول به عرض آن نیز به طور دقیق‌تر، 18.5:9 می‌شود.
نکته‌ی دیگری که اهمیت بالایی نیز دارد، اندازه‌ی صفحه نمایش است که دو معیار جدید را به وجود می‌آورد: تراکم پیکسل یا PPI و نسبت نمایشگر به بدنه یا Screen-to-Body Ratio.
نسبت تعداد پیکسل‌ها یا همان تفکیک‌پذیری نمایشگر به اندازه‌ی صفحه نمایش، برابر تراکم پیکسلی است که تعداد پیکسل‌هایی که در یک اینچ از صفحه قرار می‌گیرند را نشان می‌دهد. تفکیک‌پذیری به تنهایی نمی‌تواند وضوح را مشخص کند. هرچه تراکم پیکسلی بالاتر باشد، وضوح تصویر بالاتر خواهد بود. پس یک صفحه نمایش فول‌اچ‌دی با سایز 5 اینچ، از یک نمایشگر بزرگ با همان تفکیک‌پذیری اما اندازه‌ی 6.5 اینچ، واضح‌تر به نظر خواهد رسید. نسبت نمایشگر به بدنه هم به توضیح چندانی نیاز ندارد. با پیشرفت تکنولوژی ساخت گوشی‌های هوشمند، روز به روز لبه‌های زائد اطراف نمایشگر باریک‌تر شده و این نسبت در حال حاضر به 90 درصد نزدیک شده است.

تکنولوژی‌های صفحه نمایش

فناوری‌های مختلفی در ساخت صفحات نمایشگر وجود دارد که استفاده از هرکدام از آن‌ها، در کیفیت نمایشگر مؤثر است. دو فناوری بسیار متداول، انواع مختلف نمایشگر با کریستال مایع یا LCD و دیود گسیل نور ارگانیک یا OLED هستند. تفاوت اصلی این دو فناوری، روشی است که برای روشن شدن پیکسل‌ها در آن‌ها استفاده می‌شود. در LCD از یک صفحه‌ی روشن در پشت نمایشگر استفاده می‌کنند. به این معنی که حتی اگر قرار باشد تصویر روی نمایشگر کاملاً سیاه باشد، باز هم نور پس‌زمینه روشن است و حتی گاهی اوقات این نور از اطراف نمایشگر به بیرون درز کرده و قابل رؤیت خواهد بود.
در مقابل در نمایشگرهای OLED از یک ماده‌ی آلی برای روشن کردن هریک از پیکسل‌ها استفاده می‌شود. در نتیجه یک پیکسل می‌تواند به تنهایی، روشن یا خاموش شود و وقتی حالت خاموش را داشته باشیم، می‌توانیم رنگ سیاه واقعی را بدون درز نور به اطراف، مشاهده کنیم. این موضوع باعث صرفه‌جویی در مصرف باتری نیز می‌شود؛ زیرا در بسیاری از موارد به خصوص مشاهده‌ی تصاویر تاریک، بخشی از نمایشگر باید رنگ سیاه را نشان دهد و در این حالت، آن بخش‌ها، مصرف انرژی نخواهند داشت. از همین قابلیت در نمایشگرهای گوشی‌های سری Moto نیز برای نمایش هشدارها با رنگ سفید روی پس‌زمینه‌ی کاملاً سیاه گوشی در حالی که دستگاه قفل شده است، استفاده می‌شود.

اما نمایشگرهای OLED خصوصیات منفی نیز دارند. برای مثال عدم استفاده از نور پس‌زمینه، باعث می‌شود روشنایی کلی صفحه نسبت به صفحات LCD کمتر باشد. علاوه بر آن، گفته می‌شود افت کیفیت و احتمال خرابی این صفحات مقداری بالاتر از رقیب قدیمی‌تر خود است. اما مهم‌ترین مشکل در مورد صفحات OLED هزینه‌ی بالا و دشواری تولید آن‌هاست که البته با پیشرفت‌های بیشتر در این زمینه و ورود تولیدکننده‌های بیشتر به این حوزه، این فاصله رفته رفته کمتر شده و شاهد نمایشگرهای OLED بیشتری در بازار خواهیم بود.
اصطلاح دیگری که باید در مورد صفحات LCD بشناسید، کلمه‌ی IPS است. در مقابل فناوری‌های قدیمی‌تر TN و TFT، نمایشگرهایی که از IPS استفاده می‌کنند زاویه دید وسیع‌تری دارند و رنگ‌های بهتری تولید می‌کنند.

طرفداران شرکت اپل ممکن است به دنبال توضیحی در مورد اصطلاح Retina باشند. رتینا در واقع به همان بحث تراکم پیکسلی برمی‌گردد و این واقعیت که در حالت استفاده‌ی عادی و فاصله‌ی 20، 30 سانتیمتری صفحه‌ی گوشی با چشم انسان، تراکم پیکسلی بالاتر از 300 قابل تشخیص نخواهد بود. بنابراین تولید نمایشگرهایی با تراکم پیکسلی بیش از این، توجیح چندانی ندارد و اپل بر همین اساس، نمایشگرهای آیفون‌های خود را تولید می‌کند. البته در استفاده‌های به خصوص مثل استفاده از گوشی در عینک‌های واقعیت مجازی، این گزاره صادق نخواهد بود.
در کنار بحث کیفیت و وضوح تصویر، یکی از نگرانی‌های مهم در استفاده از صفحات نمایش، آسیب‌پذیری از قطعه‌ی شیشه‌ای است. برای رفع این نگرانی، فناوری‌هایی مثل گوریلا گلس متعلق به شرکت کورنینگ وجود دارد که باعث تولید صفحات مقاوم در مقابل شکستگی و خراش شده است