İçindekiler
Akıllı telefon anatomisi bu güzel ve elimizden düşmeyen cihazların yapıları, nasıl onarılabileceklerininden içindekilerin ne olduğuna kadar geniş bir yelpazede bilgi anlamına geliyor.
Akıllı telefon alırken dikkat ettiğimiz birçok kriter var elbette ama akıllı telefon anatomisi konusunda çok bilgimiz yok. Kimimiz telefonu sadece kamera kalitesine göre değerlendiriyor, kimimiz ise telefonun uzun oyun seanslarına dayanmasını istiyor. Bir başka bakış açısı, en az 2 gün çalışabilecek pil kapasitesini talep edebiliyor mesela. İşte tüm bu karmaşalar, aslında telefonlarla ilgili bilgimiz arttığında bir bakışta da az çok değerlendirebileceğimiz konular haline geliyor. Yani bir telefonu aylarca kullanmadan da kimi özellikleri hakkında bir şeyler söylemek mümkün hale geliyor. Ama bir akıllı telefona ne can verir? Piyasada duyduğumuz MediaTek, ARM, Snapdragon, mAh gibi terimler neye karşılık gelir? Biz de size bunları olabildiğince açıklamaya çalışacağız.
Akıllı telefon için olmazsa olmaz: Silikon kalp
Kimileriniz Kirin’leri, Snapdragon’ları, ARM’leri biliyor. Ama bilmeyenler için bu terimler bolca kafa karışıklığı, çekirdek sayıları yüzünden yanlış bilgiler ve neyin neye kapı açtığını anlayamamak üzerinden problemler doğuruyor. Burada markaları ya da modelleri tartışmayacağız. Burada odağımız, SoC başta olmak üzere bir telefona hayat veren donanımları ve neyin ne öneme sahip olduğunu işleyebilmek.
Yonga seti nedir?
Bir akıllı telefonun kalbinde yatan şey, bilgisayar teknolojilerinde “chipset” olarak görmeye alıştığımız ama artık Türkçeleştirerek yonga seti dediğimiz, birden çok çipin bir arada bulunduğu bir sistemdir aslında. Telefonlardaki bu sisteme System on a Chip, yani SoC diyoruz. Sadece telefonlara özgü olmayan bu tanım, bir bilgisayarı ya da elektronik sistemi çalıştırmak için gereken her şeyin tek bir devre kartına yerleştirilmiş hali anlamına gelir. SoC’ler, akıllı telefonların kalbidir ve aslında kullandığınız neredeyse her şeyi üstünde barındırır.
Telefonunuzun CPU’su (Merkez işlem birimi), GPU’su (Grafik işlem birimi), RAM’i, depolaması, kamera modülü, modem bağlantı parçaları, hatta barometre sensörü, ivmeölçeri, neredeyse her şeyi. Tabii “her şeyi” dediğimize bakmayın, burada işi olabildiğince basite indirgemeye çalışıyoruz ki kafalar karışmasın. Yoksa cihaz içi ölçümleri yapan birçok donanım, pilden sorumlu devre kartları gibi yine birçok farklı elementi de telefonun içinde bulabilirsiniz. Ama SoC’ler özelinde hepsi aslında bir bütündür ve bu bütünü üreten çeşitli firmalar bulunur. Bizler de bu firmalara alışkınız, bir tarafta Qualcomm Snapdragon’u geliştirirken diğer taraftan HiSilicon Kirin SoC’lerini üretir. Yine MediaTek, ya da Samsung’un Exynos’ları bu kategoriye girer.
Burada dikkat edeceğiniz şey, birçok farklı firmanın farklı tasarım şemalarıyla bu konuya yaklaştığıdır. Yine akıllı teknoloji dünyasında değerlendirdiğimiz nm (nanometre) ile boyutlar küçülür, aynı alana daha fazla transistor yerleştirme imkanı doğar. Benzer şekilde firmaların farklı tasarımları farklı elementler arasındaki iletişimin süresini de etkiler. Çünkü elementleri birbirine bağlayan veri yollarının uzunluğu, tekil bir verinin gideceği süreye de etki sağlar. O nedenle aslında bu tasarımların kendileri bile cihazlarımızın hızında fark edilebilir şekilde olmasa da etki sahibidirler.
1000 TL altı akıllı telefonlar | HWP Özel
Tüm bu sıkışıklık, elbette akıllı telefonlardaki teknolojik ilerlemenin özellikle bilgisayar gibi örneklere göre daha hızlı ve daha agresif ilerlemesine sebep oluyor. Elektrik temelli birçok parçayı bir yere sıkıştırdığınızda, öncelikli derdiniz ısınma oluyor. Bu ısınma, agresif ilerlemenin sebeplerinden güçlü bir tanesi işte. Yarı iletken boyutları küçülüp aynı alana daha fazla transistör sığdırmaya başladıkça bunların ısınmasını da önlemek gerekiyor. Ama diğer taraftan transistör sayısını artırmak, bilinen en kolay (yine bayağı basitleştirerek anlatıyoruz) performans artışı yöntemlerinden birisi. Ama diğer taraftan, akıllı telefon kullanıcılarının odağında başka şeyler de var.
Bunların başında da güç verimliliği geliyor. Yani transistörler sadece performans artışı için değil, aynı zamanda işi bölümleyip gereksiz güç harcamasını önlemek (ve ısıyı düşürmek) için de kullanılabiliyor. Sadece buradaki çelişkiden bile aslında bir SoC tasarımının ne kadar meşakkatli olduğunu, markayı sevseniz de sevmeseniz de nasıl da saygı duymanız gerektiğini anlamışsınızdır zaten. Riskli bir oyun bu, kazananı ise birçok telefonun kalbi olmaya hak kazanıyor.
Gelelim merkeze: CPU
Bilgisayar dünyasından alışkın olduğumuz akıllı telefon anatomisi içinde yine merkezde olan parçalardan birisi. Akıllı telefon anatomisi ele düşünüldüğünde CPU’lar, telefonlarımızda yaptığımız işlerin büyük kısmını sırtlanan, her yere emirler yağdıran ve fotoğrafınızdan mesajınıza arka planda her şeyi yürüten asıl ünite. Akıllı telefonlarda ismini en çok duyduğumuz marka, aslında ARM. Kuruluşundan itibaren her daim mobil sistemler için geliştirdiği işlemcileriyle başarı yakalayan, ARM Cortex ismiyle birçok farklı cihazda kendisini gösteren bu işlemciler sadece akıllı telefonlarda değil IoT altyapısına sahip birçok elektronik cihazda da bulunuyor bu arada. Mimarileri ARMv1’den başladı, ARMv8,2-A’ya kadar ilerledi. Bunların elbette farklı kullanım odakları var. Ama ARM Cortex, az önce de dediğim gibi bize en çok tanıdık gelen.
Snapdragon, Kirin, HiSilicon, MediaTek markaları SoC’leri yapıyor olabilir, ama bu markaların ürünlerinde gördüğünüz CPU’lar ARM mimarisinden çıkıyor. ARM, İngiltere merkezli bir firma olarak bu firmalara işlemcileri sağlıyor aslında. Şöyle örneklemek gerekirse: Qualcomm’un ürettiği Snapdragon 625 de MediaTek Helio P MT6755 de ARM Cortex-A53 8 çekirdekli işlemciye sahiptir. Yani bu SoC’ler farklı markalar tarafından üretilmiş olsa da, ikisinin de CPU’sunu ARM sağlıyor. O nedenle iş, temel CPU performansına geldiğinde bu cihazlar arasındaki yegane fark veri yollarının kalitesi ve uzunluğu olacaktır. Ayrıca diğer bileşenlerin de farklılığı, yine bu iki SoC’yi farklı kılan şeyler arasında. Mesela MT6755 ARM’in Mali T860 MP2 GPU’sunu kullanırken, Snapdragon 625 Adreno 506’yı kullanıyor. Birisi 14nm iken, diğeri 28nm’de ve bu ısınmadan veri hızına, birçok farklı departmanı etkileyebilecek bir özellik. SoC’nin mimarisi sonuçta buradaki mevzu ve gelişmişliğini az da olsa anlatıyor. SoC’lerin performanslarında diğer kalemler elbette yer etse de CPU’ların önemi yadsınamaz.
Akıllı telefon anatomisi ve işlemcinin önemi
Burada da dikkat edeceğiniz akıllı telefon anatomisi hakkında başka bir konu var: CPU’ların modellerinden öte saat hızları. Çünkü ARM Cortex-A53 örneğinden gidecek olursak, 1,8 GHz’de de görebilirsiniz bu işlemciyi, 1,4 GHz’de de, 2 GHz’de de. Bu çekirdek hızları elbette performansı, ısınmayı ve son olarak güç tüketimini etkiliyor. Zaten çekirdek sayılarının artışı, birden fazla işlemci modelinin bir arada bulunması ve iş yükünün bu cihazlara göre bölünmesi burada gösteriyor kendini. Özellikle son söylediğim şey “kümeleme” olarak geçiyor. Yani güçlü işlemci çekirdekleriyle daha az enerji tüketen işlemci çekirdeklerini kümeleyerek oluşturulan melez çekirdek kümeleri sağlanıyor. Burada SoC’nin sorumluluğu, doğru işi doğru çekirdeğe verebilmek. Tabii yazılımın da burada önemli mbir rol oynadığını unutmamak gerekli.
ARM tek başına işlemcileri üretiyor olabilir ama onları doğru kümelemek ve performans anlamında ciddi adımlar atmak yine SoC geliştiricilerinin işi. Mesela ARMv8-A serisi çekirdekleri alıp bunları düzgün şekilde kümeleyen Qualcomm, Kryo mikro mimarisini oluşturmayı başardı. Snapdragon 820’nin performans başarısı ayrı ayrı ARM çekirdeklerinden öte onları düzgün şekilde kullanabilen Kryo sistemine bağlı.
Telefonun sınırları
İşlemciyle bu kadar yer ayırdığımız yeterli, şimdi işin biraz daha kozmetik tarafına odaklanalım. ARM, işlemciler için referans tasarımlar hazırlarken bu işlemciye SoC’de hizmet edecek diğer donanımları da yanında sunar aslında. Sonuçta silikon pazarında bir firma ne kadar çok şeyi tekelinde toplayabilirse, o kadar güçlü olur. O nedenle ARM Cortex-A53 örneğinde ARM; Mali-T8880 GPU, CoreLink MMU-500 (sistem hafıza yönetim modülü), Mali-DP550 ekran işlemcisi gibi çözümler sunuyor. SoC’nin bunlardan hangilerini kullanıp kullanmayacağı ise üretici firmaya kalmış.
Size işlemcinin sadece çekirdek değil, aynı zamanda doğru kümelemeyle performans sağladığından bahsetmiştim az önce. Benzer durum, SoC elemanlarıyla da ilişkili. Çekirdekler mikro mimariyi, o mikro mimari işlemci modülünü, o modül de SoC’yi doğuruyor dersek, sonraki aşama SoC’nin oluşturduğu telefon olacaktır. Gelin, bunu bir Snapdragon örneği üzerinden götürelim: Snapdragon 625, orta-üst segmentte Qualcomm’un 14nm mimarisine sahip çözümü. Snapdragon 625, bir SoC olarak kendince limitler koyuyor teknoloji anlamında.
Buradan ne çıkarıyoruz peki? SoC’lerin sunduğu bir taban var aslında. Bu taban, telefon üreticilerine bir rehber niteliği taşıyor. SoC’nin kaldırabileceği maksimum teknoloji değerleri Qualcomm gibi üreticiler tarafından planlanırken ona bağlanacak olan modüllerin güçleri ve kapasiteleri telefon üreticilerine kalıyor. Elbette SoC’nin sunduğu bu değerler, yanında müthiş bir pil tüketimi ve ısı artışı olarak karşımıza çıkabilir, o nedenle telefonun kalınlığı gibi tasarımsal konulara da giriliyor bir taraftan.
Yani anlayacağınız, bir SoC’nin neler sunacağı kendi becerisiyken telefon tasarımcıları bu nedenle bu kadar farklı çözümler ve modellerle karşımıza çıkıyorlar. 2016’nın amiral gemilerinin neredeyse hepsinde Snapdragon 820 olmasına rağmen, cihazlarınbirbirinden farklı bileşenlerinin, pil boyutlarının, pil boyutuyla doğru orantılı olmayan tüketim sürelerinin, farklı ekran teknolojilerinin olmasının sebebi de budur.
Peki, ne yapmalı?
Bu dosyayı sonuna dek okuduysanız eğer, aslında ne telefon seçmede eskisine göre daha iyisiniz, ne de birisine öneri verirken daha kendinizden emin konuşacaksınız. Başta da söylediğim gibi, telefon seçimini tetikleyen onlarca farklı sebep sunabilirsiniz. Ama iş elimizdeki, birçok işi onun insafına bıraktığımız cihazımızın nasıl çalıştığına geldiğinde akıllı telefonlar gerçekten birer mühendislik harikaları. Hataları olan modeller elbet olur, kimi teknolojiler düşünüldüğünden daha az performans ve daha fazla kayıpla çıkar belki karşımıza. Ama sonuçta elimizde tuttuğumuz akıllı telefonlar, ufak birer sosyal medya oyuncağından daha fazlası ve biraz da olsa saygıyı hak ediyorlar.
– Sarp Kürkcü
tarafından verilmektedir.