in: Featured - Highlights | May 19, 2018 | by: Dedy Irvan

Seputar Core Prosesor di Smartphone: Jangan Sampai Salah Paham

Melihat banyak pembaca yang masih menanyakan masalah core prosesor di smartphone, kami merasa perlu untuk membuat pembahasan khusus mengenai hal tersebut. Dalam artikel ini, seharusnya Anda bisa memperoleh dasar pengetahuan dari core prosesor smartphone modern. Apa saja dasar pengetahuan yang perlu diketahui? Simak artikel kami ini!

Hal pertama yang perlu diketahui, ARM adalah pemegang hak lisensi untuk prosesor dengan teknologi ARM yang umum dipakai di smartphone. Hampir semua prosesor yang digunakan untuk OS Android dan iOS (Apple), menggunakan basis dari ARM. ARM menyediakan 2 jenis lisensi yang dapat digunakan oleh produsen dalam pembuatan prosesornya.

Kedua jenis lisensi untuk membuat prosesor ARM adalah:

  1. Lisensi untuk menggunakan desain prosesor ARM. Ini dalam prosesor (SoC) biasanya ada nama Cortex. Karena Cortex itu prosesor rancangan ARM sendiri.
  2. Lisensi untuk mendesain prosesor yang kompatibel dengan ARM. Perusahaan yang terkenal melakukan ini adalah Qualcomm (sebagian) dan Apple.

Sejak masuk ke zaman smartphone Android berperforma tinggi, ditemui sebuah keterbatasan:

  1. Jika core prosesor dirancang untuk performa tinggi, menurunkan kecepatan tidak dapat membuat core ini menjadi cukup irit untuk penggunaan sehari-hari.
  2. Jika core prosesor dirancang untuk konsumsi daya yang irit, menaikkan kecepatannya tidak membuatnya menjadi jauh lebih kencang. Bahkan dalam banyak kondisi, hanya membuatnya menjadi lebih boros.

Oleh sebab itu, ARM akhirnya merancang 2 jenis core. Keduanya dirancang untuk digunakan secara bersamaan dalam satu rancangan SoC. Keduanya bisa bekerja bersamaan atau bergantian, bergantung kebutuhan performa dan metode penghematan daya.

Kedua jenis core ini digabung ke dalam 1 SoC dan sistem ini dikenal dengan nama big.LITTLE. 1 set ‘core irit’ akan bekerja untuk menghemat daya, 1 set ‘core performa’ akan bekerja saat beban berat. Jadi, performa tinggi bisa diperoleh, sementara saat pekerjaan ringan, smartphone dapat terjaga tetap irit.

Umumnya, pembagian set core performa dan set core irit ini disebut sebagai cluster. Ada cluster untuk core performa dan cluster untuk core irit. Tiap cluster saat ini bisa berisikan 2 sampai 4 core.

Secara umum untuk saat ini, ARM memberi nama core performa dengan Cortex A7x (A73, A75). Sementara untuk core irit menggunakan nama Cortex A5x (A53, A55).

Dalam pengembangannya, ternyata kebutuhan performa kian meningkat. Hal ini membuat aturan main big.LITTLE memperoleh penambahan. Dalan kondisi beban benar-benar berat semua core bisa hidup bersamaan untuk mempercepat selesainya pekerjaan, serta kemampuan berbagi tugas yang lebih baik. Sistem ini disebut sebagai DynamIQ.

Custom Core atau Semi-custom Core

Produsen SOC yang memiliki lisensi custom atau semi-custom core dapat mengembangkan desain dari ARM Cortex. Tentu saja, tetap harus kompatibel dengan ARM Cortex itu sendiri. Qualcomm adalah salah satu perusahaan yang sangat terkenal dengan produk semi-custom core. Pada mulanya, Qualcomm masih bisa mempertahankan desain 4 core saja untuk bersaing dengan prosesor lain yang menggunakan 8 core. Akan tetapi, untuk mencapai ini, Qualcomm mendesain core agar bisa berperforma tinggi saat dinaikkan kecepatannya dan tetap irit saat diturunkan kecepatannya.

Dalam perkembangannya, karena ARM sudah mengijinkan kedelapan core untuk bekerja bersamaan, aplikasi pun mulai mengacu ke arah tersebut. Jadi, sekarang, Qualcomm pun menggunakan 8 core untuk prosesor di SoC mereka.

Kryo 385 di Snapdragon 845 adalah contoh prosesor octa-core untuk smartphone masa kini dengan custom core.

Qualcomm umumnya memberi nama khusus untuk core yang diproduksinya. Sebut saja, Scorpion dan Krait, serta yang marak digunakan belakangan ini, Kryo. Umumnya, nama Kryo akan mewakili satu set prosesor. Sebagai contoh, Kryo 385 yang ada di dalam Snapdragon 845, prosesor ini menggunakan 4 core berbasis ARM CORTEX A75 dan 4 core berbasis ARM CORTEX A53.

Litografi

Nama yang sulit ini menggambarkan proses produksi sebuah prosesor atau SoC. Makin kecil, umumnya makin baik. Makin kecil, maka secara teoritis akan bisa makin irit daya dan makin dingin. Akan tetapi, jangan salah. Jika perbedaan litografinya sangat tipis, produsen kadang masih bisa mengkompensasi dengan desain internal yang lebih baik. Sebagai contoh, prosesor dengan 16 nm bisa saja bersaing dari sisi suhu, konsumsi daya, dan performa, dengan prosesor 14 nm, kalau desain prosesor 16 nm itu lebih baik.

Thermal Throttling

Ini adalah istilah untuk sistem pengaman prosesor. Berlaku untuk prosesor smartphone dan desktop/laptop juga. Pada saat suhu prosesor sudah melampaui batas aman, prosesor akan dilambatkan kerjanya. Tujuannya tentu untuk menjaga keamanan prosesor.

Hal yang perlu diperhatikan adalah:

Suhu kerja prosesor bisa mencapai di atas 70 °C dan tetap aman. Umumnya, thermal throttling akan bekerja saat suhu mendekati atau mencapai 80 °C.

Manusia pada umumnya akan menganggap smartphone itu panas saat suhu permukaannya mencapai di atas 37 °C. Umumnya produsen menggunakan batas ‘skin temperature’ pada 40 °C, saat pengguna smartphone akan merasa bahwa suhu itu sudah sangat tidak nyaman.

Desain smartphone akan sangat mempengaruhi di suhu mana thermal throttling bekerja. Smartphone yang tipis dan berbahan logam, kemungkinan akan mempunyai ambang batas lebih rendah dibandingkan yang tebal dengan bahan polycarbonate. Karena, suhu tinggi akan cepat mencapai permukaan smartphone tipis berbahan logam.

Jadi, harus diperhatikan bahwa saat disebut sebuah smartphone itu panas, sebenarnya ada 2 cara melihatnya:

  1. Prosesor kepanasan, karena mencapai suhu tinggi di atas 70 °C terus menerus.
  2. Smartphone panas karena permukaannya mencapai di atas 37 °C.

Hubungan Frekuensi dengan Performa

Frekuensi, yang kerap disebut dengan satuan GHz, adalah spesifikasi yang sering terlihat. Akan tetapi, kita tidak bisa mengatakan bahwa prosesor 1,8 GHz pasti lebih lamban dibandingkan prosesor 2 GHz. Cara paling mudah untuk membandingkan performanya adalah dengan menjalankan aplikasi benchmark, kemudian membandingkannya. Mengapa demikain? Sebenarnya ada beberapa hal yang perlu dipertimbangkan:

  • IPC, atau instruction per clock. Makin tinggi IPC maka makin tinggi pula performanya. IPC ini adalah indikasi berapa jumlah pekerjaan yang bisa diselesaikan tiap MHz. Core performa umumnya memiliki IPC lebih tinggi dibandingkan core irit. Jadi, sebagai contoh, core berbasis A73 dengan GHz rendah bisa mengalahkan core berbasis A53 dengan GHz tinggi.
  • Berapa kecepatan kedua cluster dalam prosesor sangat menentukan, karena ada pekerjaan atau multi-pekerjaan dapat membuat semua core dalam semua cluster menjadi aktif.
  • Thermal throttling. Apabila core yang tersedia dibangun dengan litografi besar (katakan, 28 nm atau 20 nm), kemungkinan besar performa tinggi tidak akan bisa bertahan lama akibat terbentur thermal throttling. Jadi, meski tertulis 2.4 Ghz, masih bisa kalah dari prosesor 2.2 GHz dengan litografi kecil (10 nm) karena efek thermal throttling.
Xiaomi Redmi 5 Pro (kiri) dan ASUS ZenFone Max Pro M1 (kanan), salah smartphone baru yang sudah dibekali dengan Snapdragon 636

SoC dengan custom atau semi-custom core seperti Kryo pada SoC Snapdragon terbaru, umumnya sudah dibangun dengan performa tinggi namun suhu rendah dan konsumsi daya rendah. Keuntungan ini diperoleh karena Qualcomm dapat mengembangkan lebih jauh, efisiensi dari core ARM CORTEX biasa. Terkadang, pengembangan ini pun menghasilkan SoC dengan harga terjangkau yang bisa menghasilkan performa tinggi di kelasnya, seperti Snapdragon 636. Contoh lain adalah Snapdragon 845 yang dikembangkan hingga mampu memberikan performa sangat tinggi. Bahkan, bisa dimanfaatkan untuk laptop yang sangat irit daya (Always Connected PC).

: , , , ,

COMMENTS