نشر الموقع الرسميّ لمؤشر AnTuTu الخاص بتقييم مُعالجات الهواتف الذكية تقريرًا جديدًا لأفضل شرائح المعالجة المستخدمة في الهواتف الذكية، وذلك بعد أن أصبح مُعالج كوالكوم الجديد Snapdragon 820 مُتوفرًا بالسوق عبر عددٍ من الهواتف الذكية مثل Galaxy S7, LG G5, Xiaomi Mi5 وغيرها.

مع نهاية العام الماضي، قام الموقع الرسميّ للتطبيق الشهير بنشر تقريره السنويّ لأفضل الهواتف الذكية من حيث أداء شريحة المعالجة، وحاز فيها هاتف iPhone 6S Plus على المركز الأول بفضل شريحة Apple A9 الخاصة بهواتف شركة آبل.

من ناحيةٍ أخرى، كانت كوالكوم تعمل بشكلٍ كبير خلال هذه الفترة على تسويق شريحة المعالجة الجديدة الخاصة بها، وهي شريحة Snapdragon 820 والتي اعتمدت عليها العديد من الشركات المُصنّعة لهواتف الأندرويد، ومع إطلاق العديد من أجهزة الفئة العليا التي تعتمد على الشريحة الجديدة، أصبح بالإمكان إجراء اختبارات على أداء شرائح المعالجة في الهواتف الذكية وإصدار ترتيبٍ جديد.

بالنسبة للتقرير الصادر عن مؤشر AnTuTu، وكي يتم فهمه بأفضل صورة ممكنة، يجب على المُستخدمين تذكر أمر هام يتعلق بشرائح المعالجة الخاصة بالهواتف الذكية، وهي أنها تتضمن وحدة المعالجة المركزية CPU، والتي تعتبر بمثابة دماغ الهاتف الذكي الذي يقوم بتنظيم كافة شؤونه ووظائفه المختلفة عبر أنويتها المتعددة، بالإضافة لوحدة المُعالجة الرّسومية GPU المسؤولة عن الوظائف الخاصة بإظهار الوسائط المُتعددة كالصور والفيديوهات بالإضافة للمهام الخاصة بالجرافيكس والألعاب. يتضمن التقرير الأخير تقييم أداء شرائح المعالجة على الشكل التالي:

• تقييم أداء وحدة المعالجة المركزية CPU الخاصة بالشريحة، وذلك عبر اختبار النواة المنفرة Single Core Test واختبار عمل الأنوية المتعددة Multi Core Test. النتيجة النهائية تعطى على شكل رقم يشير لعدد النقاط التي تمكنت الشريحة من تسجيلها عبر الاختبارين.
• تقييم أداء وحدة المعالجة الرسومية GPU الخاصة بشريحة المعالجة.

بالنسبة للتقييم نفسه، ذكر الموقع الرسميّ للمؤشر أنه تم الاعتماد على القيمة الوسطية لنتائج التقييمات التي تم إجراؤها على كل شريحة مُعالجة. هذا يعني أنه إن كنتم تملكون أحد هذه الشرائح ضمن هواتفكم الذكية، وإذا قمتم باستخدام تطبيق AnTuTu للحصول على تقييم أداء شريحة المعالجة، فقد تجدون اختلافًا بين النتيجة التي لديكم، وبين النتيجة الرسمية التي تم الإعلان عنها.

الترتيب الإجماليّ لأفضل شرائح المُعالجة

فيما يلي ترتيب أفضل شرائح المعالجة، وذلك اعتمادًا على النتائج الكاملة، أي على النتائج التقييم الخاصة بوحدة المعالجة المركزية ووحدة المعالجة الرسومية.

1. شريحة Snapdragon 820 من كوالكوم وبمعدلٍ كليّ قدره 136 ألف نقطة. أهم الهواتف التي تتضمن الشريحة حتى الآن: Galaxy S7, LG G5, Xiaomi Mi5, Sony Xperia X Performance.
2. شريحة Apple A9 من آبل وبمعدلٍ كليّ قدره 132 ألف نقطة. الهواتف التي تتضمن الشريحة هي: iPhone 6s, iPhone 6s Plus.
3. شريحة Exynos 8890 من سامسونج وبمعدلٍ كليّ قدره 129 ألف نقطة. أهم الهواتف التي تتضمن الشريحة حاليًا هي: Galaxy S7, Galaxy S7 Edge بنسختها المخصصة للأسواق الآسيوية.
4. شريحة Kirin 950 من هواوي وبمعدلٍ قدره 92746 نقطة. أهم الهواتف التي تتضمن الشريحة حاليًا هي: Huawei Mate 8.
5. شريحة Exynos 7420 من سامسونج وبمعدلٍ كليّ قدره 86652 نقطة. أهم الهواتف التي تتضمن الشريحة حاليًا هي: Galaxy S6, Galaxy S6 Edge, Galaxy S6 Edge Plus, Galaxy Note 5, Meizu Pro 5.
6. شريحة Snapdragon 810 من كوالكوم وبمعدلٍ كليّ قدره 81049 نقطة. أهم الهواتف التي تتضمن الشريحة حاليًا هي: Nexus 6P, HTC One M9, Sony Xperia Z5.
7. شريحة Snapdragon 652 من كوالكوم وبمعدلٍ كليّ قدره 79636 نقطة. أهم الهواتف التي تتضمن الشريحة حاليًا هي: Galaxy A9, Alcatel OneTouch Idol 4S, Vivo Xplay5.
8. شريحة Apple A8 من آبل وبمعدلٍ كليّ قدره 79100 نقطة. أهم الهواتف التي تتضمن الشريحة حاليًا هي: iPhone 6, iPhone 6 Plus.
9. شريحة Snapdragon 650 من كوالكوم وبمعدلٍ كليّ قدره 78979 نقطة. أهم الهواتف التي تتضمن الشريحة حاليًا هي: Xiaomi Redmi Note 3 Pro, Sony Xperia X.
10. شريحة Snapdragon 808 من كوالكوم وبمعدلٍ كليّ قدره 68508 نقطة. أهم الهواتف التي تتضمن الشريحة حاليًا هي: LG G4, LG V10, Xiaomi Mi 4C, Nexus 5X, Blackberry Priv.

ترتيب شرائح المُعالجة من ناحية وحدة المُعالجة الرّسومية

فيما يخص قدرات الإظهار الرّسومية، اختلف الترتيب الخاص بأفضل شرائح المعالجة نوعًا ما، حيث بقيت المراكز الثلاثة الأولى كما هي، بينما تغير الترتيب قليلًا من المركز الرابع وحتى العاشر. فيما يلي، لن أقوم بذكر الهواتف التي تتضمن شرائح المعالجة المذكورة، منعًا لتكرار المعلومات التي ذكرناها سابقًا.

1. وحدة Adreno 530 من كوالكوم (الشريحة Snapdragon 820) وبمعدلٍ كليّ قدره 55098 نقطة.
2. وحدة PowerVR GT7600  من آبل (الشريحة Apple A9) وبمعدلٍ كليّ قدره 39104 نقطة.
3. وحدة Mali-T880 MP12  من سامسونج (الشريحة Exynos 8890) وبمعدلٍ كليّ قدره 37545 نقطة.
4. وحدة Adreno 430 من كوالكوم (الشريحة Snapdragon 810) وبمعدلٍ كليّ قدره 29189 نقطة.
5. وحدة Mali-T760 MP8 من سامسونج (الشريحة Exynos 7420) وبمعدلٍ كليّ قدره 24583 نقطة.
6. وحدة PowerVR GX6450 من آبل (الشريحة Apple A8) وبمعدلٍ كليّ قدره 22466 نقطة.
7. وحدة Adreno 420 من كوالكوم (الشريحة Snapdragon 805) وبمعدلٍ كليّ قدره 20777 نقطة.
8. وحدة Mali T628MP4 من هواوي (الشريحة Kirin 950) وبمعدلٍ كليّ قدره 18082 نقطة.
9. وحدة Adreno 418 من كوالكوم (الشريحة Snapdragon 808) وبمعدلٍ كليّ قدره 17487 نقطة.
10. وحدة Adreno 510 من كوالكوم (الشريحة Snapdragon 652) وبمعدلٍ كليّ قدره 17365 نقطة.

مُلاحظات حول التقييم

• أبرز الملاحظات هو الغياب الواضح لشرائح المعالجة الخاصة بشركة ميدياتيك عن ترتيب أفضل 10 شرائح معالجة، سواء من الناحية الإجمالية أو من الناحية الرسومية. وفقًا للتقرير، فإن السبب الأساسيّ هو عدم وجود أي هاتف ذكي في الأسواق يعتمد على شريحة Helio X20 الجديدة. على الرغم من أن الكلام صحيح، فهذا الكلام يعني أن الشرائح السابقة، مثل شريحة Helio X10، غير قادرة حتى الآن على منافسة الشرائح الأخرى من كوالكوم وسامسونج وحتى هواوي.
• وعدت كوالكوم أن شريحة Snapdragon 820 الجديدة ستكون متفوقة من الناحية الرسومية، وها هو تصنيف AnTuTu الجديد يأتي ليثبت ذلك، وبفارقٍ شاسع عن أقرب المنافسين. هذا يعني أن من يرغب بالحصول على أفضل إظهار ممكن، وأفضل تجربة لعب ضمن هاتفه الذكيّ، عليه أن يسعى للحصول على أحد الهواتف التي تتضمن هذه الشريحة.
• كوالكوم وفت بوعودها حتى الآن من حيث تحسين قدرات المعالجة الخاصة بشريحتها الجديدة، حيث تعتلي شريحتها الجديدة صدارة التصنيف، وبفارقٍ كبير عن الشريحة التي سبقتها، أي شريحة Snapdragon 810، فضلًا عن أداءٍ رسوميّ متميز. يبقى موضوع واحد من الصعب الحكم عليه حاليًا وهو مسألة استهلاك الطاقة وارتفاع حرارة الجهاز. إن أوفت كوالكوم بوعودها المتعلقة بتحسين كبير في استهلاك الطاقة مع شريحتها الجديدة، ومع النتائج الحالية لاختبار شريحتها، ستشهد الشركة عامًا ناجحًا بشكلٍ مذهل.
• كما في كل تقرير يخص تقييم جزء من أجزاء الهاتف الذكيّ، يجب أن أذكر أن هذا الترتيب لا يعكس ترتيب أفضل الهواتف الذكية على الإطلاق، ولو أن شريحة المعالجة هي العمود الفقريّ للهاتف الذكي والذي يحدد إلى حدٍ كبير أداؤه الكليّ، ولكن علينا أن نتذكر كيف أن هاتف Nexus 6P حصل على أفضل التقييمات بينما حصل هاتف HTC One M9 على أسوأ الانتقادات، وكلاهما يمتلكان نفس شريحة المعالجة وهي Snapdragon 810.

مع إطلاق كوالكوم لشريحتها الجديدة وتوفرها الرسميّ في عددٍ كبير من الهواتف الذكية، بدأت معركة شرائح المعالجة بين الشركات لإثبات من يمتلك أفضل تقنية لتصنيع شرائح المعالجة، وعلى الرغم من النتائج الممتازة لشريحة كوالكوم الجديدة، إلا أن العام لا يزال في بدايته، وقد نشهد إطلاق شرائح جديدة من سامسونج وآبل وحتى هواوي، كما أن شريحة ميدياتيك الجديدة Helio X20 لم تتوفر في الأسواق عبر أي هاتفٍ ذكيّ. الحكم النهائيّ على أفضل المصنعين يؤجل حتى نهاية العام الحاليّ.

المصدر

في الوقت الذي نرى فيه المقارنات الدائمة على غرار (أندرويد أم iOS) في الهواتف الذكية، (ويندوز أم ماك) في أجهزة الكمبيوتر، وحتى (نيكون أم كانون) في التصوير، سترى خلافات أُخرى ما بين مهووسي التقنية، ومنها الخلاف: (OLED أم LCD) بالنسبة لشاشات الهواتف الذكية.

في وقتٍ من الأوقات كانت الشاشات من نوع LCD تكتسح سوق الهواتف الذكية، حتى بدأت تزداد نسبة استخدام شاشات OLED تدريجيًا. ورغم أن هذا المقال لا يهدف لشرح الفارق بشكلٍ تفصيلي بين التقنيتين، هذه مقارنة سريعة:

شاشات LCD (الكريستال السائل) مصنوعة من مصفوفات من الكريستالات السائلة التي تتم إضاءتها بواسطة إضاءة خلفية back-light، وهي تتميز بأن تصنيعها أرخص، وتتمتع بوضوح أعلى تحت ضوء الشمس. لكن لأنها مُضاءة من الخلف فهذا يعني بأن اللون الأسود يفقد سواده الفعلي بسبب الضوء الخلفي، وهذا يؤدي إلى تباين ألوان أقل من ذلك الذي توفره شاشات OLED. ورغم أن شاشات LCD المصنوعة بتقنية IPS حسّنت بشكلٍ كبير على الشاشات الأقدم المصنوعة بتقنية TFT وخاصةً من حيث زوايا الرؤية وتباين الألوان، لكن مشكلة اللون الأسود ما زالت تُزعج أولئك الذين يحبون اللعب أو مُشاهدة الأفلام مع إضاءة عالية للشاشة.

شاشات OLED مصنوعة من مواد عضوية تقوم بتمرير التيار الكهربائي لإضاءة البيكسل عند الحاجة إليه فقط. هذا يعني أن جميع البيكسلات في شاشة OLED مُغلقة دائمًا بشكل افتراضي، ولا يتم إلا إضاءة البيكسلات الضرورية لعرض المحتوى الحالي على الشاشة. هذا يعني أن اللون الأسود يتمثّل بعدم وجود إضاءة أصلًا، وبالتالي تحصل على لون أسود حقيقي، الألوان السوداء العميقة والفعلية، تُعطي الشاشة حدة وتباينًا عاليين. كما تتميز شاشات OLED بأنها أنحف، لكنها أعلى تكلفة من حيث التصنيع مقارنةً بـ LCD.

شاشات OLED تمتلك عمرًا أقصر نظريًا، فهي قابلة للاهتلاك وتغيير الألوان بشكلٍ أسرع، لكن عمليًا وباعتبار أن العمر الافتراضي لتبديل الهاتف الذكي هو حوالي العامين، سيشتري المُستخدم هاتفًا جديدًا قبل أن يلاحظ أي تغييرٍ يُذكر على شاشته من نوع OLED.

بعض المُستخدمين يُفضلون شاشات LCD ولا يحبون استخدام الهواتف بشاشات OLED، في حين أن جمهور شاشات OLED لا يتخيلون أنفسهم كمُستخدمين لـ LCD.

لكن لو أردنا رأي الشركات، فيبدو بأن السوق يتجه تدريجيًا إلى تفضيل شاشات AMOLED (وهي تقنية تصنيع مُحسّنة لـ OLED)، وقد صارت لدينا عدة أمثلة عن شركات كانت تُفضل شاشات LCD وانتقلت فجأة إلى AMOLED، من أبرز هذه الشركات إتش تي سي التي انتقلت إلى AMOLED في هاتف One A9، وبحسب التسريبات الأخيرة سيحمل هاتفها البارز القادم One M10 شاشة من نفس النوع. كما استخدمت هواوي شاشة AMOLED في هاتف جوجل الأخير والقوي Nexus 6P.

ناهيك عن سامسونج التي تُعتبر أكبر مُستخدمي هذه التقنية بشاشتها من نوع Super AMOLED والتي أضافت فيها سامسونج مزيدًا من تحسيناتها الخاصة إلى التقنية، يبدو أن هناك عملاق جديد يرغب بالانتقال من LCD إلى تقنية OLED، هذا العملاق هو آبل بالطبع.

وفقًا لتقارير عدة، تعتزم آبل استخدام شاشات OLED بدل LCD، ورغم أن الشركة كانت تخطط لذلك بحلول 2018 بعض التقارير تشير بأن هذا سيحدث العام القادم 2017، حيث طلبت آبل من سامسونج وإل جي تصنيع شاشات OLED لهواتف آيفون القادمة، وقد بدأت سامسونج بالفعل بمضاعفة إنتاجها من هذه الشاشات بحسب معلومات أخيرة.

هل يعني اتجاه الشركات نحو تقنية OLED أن تختفي تقنية LCD تدريجيًا؟ لا بالطبع، لكن يبدو أننا نتجه إلى مرحلة سيتم فيها استخدام OLED في الهواتف الرائدة، وسينتشر استخدام LCD لهواتف أعلى الفئة المتوسطة وما دون. بالطبع هذا لا يعني أيضًا اختفاء LCD من الهواتف القوية بشكلٍ كامل، لكن الكلمة الأولى قد تكون لتقنية OLED خلال السنوات القليلة القادمة بحسب المؤشرات التي نراها الآن.

إن كنت قد تابعت الأخبار خلال اليومين الماضيين، فلا بد أنك قرأت شيئًا عن الخلاف الكبير بين آبل والشرطة الفيدرالية الأمريكية FBI التي تطلب من آبل تزويدها بطريقة للدخول إلى هاتف آيفون مُشفّر كان مع “سيّد فاروق” مُنفذ عملية إطلاق نار راح ضحيتها 14 شخصًا في مدينة “سان بيرناردينو” الأمريكية أواخر العام الماضي.

تيم كوك -المدير التنفيذي لآبل- رفض طلب الإف بي آي بقوة، ودعمه اليوم المُدير التنفيذي لجوجل (سوندار بيتشاي) في تصريحات أدلى بها عبر تويتر. فما هي أهمية هذه القضية ولماذا تقف جوجل مع آبل، ولماذا من المتوقع أن تتخذ الشركات الأُخرى موقفًا مُشابهًا من دعم آبل؟

القضية هي أن مُنفذ عملية إطلاق النار، والداعم لتنظيم الدولة الإسلامية (داعش) والذي تم قتله على أرض العملية حمل معه أثناء تنفيذ العملية هاتف آيفون مُشفّر، لم تتمكن الإف بي آي من الوصول إلى المعلومات المُخزنة فيه، حيث ترى الشرطة أنها قد تجد فيه ما يُساعدها في معرفة المزيد من ارتباطات مُنفذ العملية.

وعلى عكس ما يعتقد مُحبو نظرية المؤامرة، فإن الإف بي آي لا تمتلك “بوابة خلفية” تستطيع النفاذ منها إلى الهواتف المشفرة سواء كنا نتحدث عن آيفون أو عن أندرويد، خاصة أن مفاتيح التشفير مُخزنة على الهاتف نفسه أي حتى آبل وجوجل لا تمتلكان طريقة لعكس تشفير هاتف مُشفر لأنهما ببساطة لا تمتلكان نسخة عن مفاتيح التشفير.

الطريقة الوحيدة كي تتمكن الإف بي آي من الدخول إلى هاتف الآيفون المُشفر هي مُحاولة اكتشاف كلمة المرور الخاصة به (التي لا تعرفها آبل أيضًا) عبر تنفيذ ما يُعرف بهجوم القوة العمياء Brute-force attack أي إخضاع الهاتف إلى برمجية تقوم بتجربة ملايين احتمالات كلمات المرور حتى معرفة الكلمة المطلوبة. المشكلة التي تواجهها الإف بي آي هي ميزة في هواتف آيفون تقوم بإعادة تهيئة الهاتف وحذف جميع المعلومات في حال تم إدخال كلمة مرور خاطئة 10 مرات.

ما تطلبه الإف بي آي من آبل هو تزويدها ببرمجية تقوم بتعطيل هذه الميزة في الهاتف، كي تتمكن من تجربة عدد غير محدود من كلمات المرور حتى تتمكن من الوصول إلى الرمز الصحيح. وقد لجأت الإف بي آي إلى المحكمة لإجبار آبل على ذلك وهو ما زالت ترفضه الشركة بقوة.

لماذا ترفض آبل مُساعدة الإف بي آي رغم أن هذا قد يُساعد في الكشف عن أسرار خطيرة قد تتضمن الوصول إلى شبكات إرهابية تُخطط للقيام بالمزيد من العمليات؟ تعتقد آبل ويتفق معها الكثيرون، بأنها لو رضخت فسيُصبح لدى الإف بي آي بوابة خلفية تتيح لها الوصول بسهولة إلى أي هاتف مُستقبلًا حتى لو كان هذا مرتبطًا بقضايا بسيطة جدًا لا علاقة لها بالإرهاب، مما سيضُر بسمعة آبل كشركة تحترم خصوصية المُستخدمين وتُحافظ عليها ضمن كل الظروف.

جوجل تقف مع آبل في هذه القضية، لأنه وفي حال تمرير مثل هذه الحكم القضائي فهذا قد يعني صدور قانون يُجبر جميع الشركات الأخرى، سواء كانت جوجل أو مايكروسوفت أو غيرها بوضع ثغرات في أنظمة التشغيل الخاصة بها تتيح للجهات القانونية انتهاك خصوصية مُستخدمي الهواتف الذكية.

الأسوأ، هو أن مثل هذا القانون سيفتح الباب لدول أُخرى للطلب من الشركات منحها بوابات خلفية للتجسس على مُستخدمي الهواتف الذكية، هذا يتضمن دولًا دكتاتورية كالصين وروسيا وإيران والدول العربية، وحينها قد يصبح الأمر أسوأ بكثير.

حاليًا، يصطف المدافعون عن خصوصية المُستخدم من أفراد ومنظمات إلى جانب آبل في معركتها مع الإف بي آي، في حين ترى الحكومة الأمريكية بأن التضحية بشيء من الخصوصية أمر ضروري لمحاربة الجريمة والإرهاب في سبيل الحفاظ على الأمن القومي.

هل ترى أنه يتوجب على الشركات الانصياع لمثل هذه الطلبات الحكومية في سبيل الأمن القومي؟ أم أن هذا سيفتح الباب للمزيد من خرق خصوصية المُستخدمين كي نتحول تدريجيًا إلى عالم لا خصوصية فيه لأي أحد؟ دعنا نعرف رأيك ضمن التعليقات.

أعلنت شركة كوالكوم عن إطلاقها للمودم الجديد Qualcomm Snapdragon X16 LTE الذي يدعم الاتصال بسرعاتٍ تصل حتى 1 غيغابِت بالثانية في الشبكات اللاسلكية التي تدعم معيار 4G LTE.

لفهم الأهمية الكبيرة لهذا الابتكار الجديد، علينا أولًا المرور بشكلٍ سريع على معيار 4G LTE، وعلى التفاصيل التقنية للمودم الجديد وفقًا للإعلان الرسميّ من كوالكوم، وما الذي سنحصل عليه بفضل هذا الإنجاز الجديد. سأضع في نهاية المقال روابط المصادر الرسمية من كوالكوم للمزيد من الفائدة.

لمحة حول معيار 4G LTE

معيار LTE هو معيار للاتصالات اللاسلكية المُعتمدة على شبكات الجيل الرابع 4G والتي سمحت بجلب سرعاتٍ أكبر بنقل المعلومات والبيانات للأجهزة الذكية النقالة، مثل الهواتف الذكية والحواسيب اللوحية. بشكلٍ أساسيّ، تختلف أجيال أنظمة الاتصالات الخلوية عن بعضها البعض بالطيف التردديّ الذي يتم عبره نقل الإشارات اللاسلكية، فضلًا عن التقنيات المُستخدمة في تعديل الإشارات وتنظيمها. اعتمادًا على موارد نظام الاتصالات، وعلى التقنيات المُستخدمة من أجل تعديل الإشارات وإرسالها واستقبالها، يتم تحديد السرعات التي يمكن للبيانات والمعلومات أن تنتقل عبرها ضمن شبكة اتصالات معينة.

كلمة LTE هي اختصار لثلاث كلمات: Long Term Evolution وهي تعني التطور طويل الأمد. لماذا تطور طويل الأمد؟ عندما تم توصيف معايير الجيل الرابع 4G في عام 2008 لأول مرة عبر ما عرف بالإصدار الثامن Release 8، تم توضيح أن مجال السرعات الأعظمي للشبكات المُعتمدة على هذه المعايير تتراوح من 300 ميغابت/ثانية وحتى 3.3 غيغابت/ثانية. بمعنى آخر، كل مجال معين من سرعة تبادل البيانات يتم توصيفه برقم إصدار خاص به، حيث يحدد كل إصدار المتطلبات اللازمة لعمل معيار الاتصالات اللاسلكية. وفي حين أن مجال السرعات التي يمكن الحصول عليها عبر شبكات الجيل الرابع هو مجالٌ كبير، تم التوصل لكلمة LTE التي تشير إلى أن شبكات الجيل ستتطور على فترةٍ زمنية طويلة، قبل الانتقال لشبكات الجيل الخامس.

لماذا لا تقوم الشركات إذًا باعتماد هذه التوصيفات واستخدام هذه المعايير؟ في الواقع، الأمر ليس بهذه البساطة. تحقيق عملية اتصال بسرعاتٍ عالية تصل لرتبة غيغابت/ثانية لها العديد من المُتطلبات. أحد أهم هذه المتطلبات هي وجود وحدات وظيفية قادرة على دعم هذه السرعات والتعامل معها بشكلٍ جيد ضمن الأجهزة الذكية، وذلك من أجل تحقيق عملية اتصال ناجحة. هنا نتحدث بشكلٍ أساسيّ عن هوائيات الإرسال والاستقبال، مودم الاتصال، وشريحة المُعالجة ضمن الأجهزة الذكية، فضلًا عن تقنيات وخوارزميات التّعديل ومعالجة الإشارة المستخدمة.

(للمزيد من التفاصيل، أنصح بمراجعة المقالين الأولين من سلسلة “في الطريق إلى الجيل الخامس”. اضغط: هنا و هنا ).

مودم Qualcomm Snapdragon X16 LTE

وفقًا لكوالكوم، هذا أول مودم يدعم الاتصال باستخدام معيار LTE Advanced والذي تصل فيه سرعة الاتصال حتى 1 غيغابت/ثانية، أي الحصول على سرعة الاتصال التي تؤمنها كابلات الألياف الضوئية، ولكن ضمن وسط اتصال لاسلكيّ.

بالعودة لعام 2013، أعلنت كوالكوم عن خطتها لدعم شبكات الاتصالات اللاسلكية وفقًا لمعيار LTE Advanced واستغلال الطيوف الترددية غير المرخصة Unlicensed Spectrum للحصول على شبكات اتصال تدعم سرعاتٍ تصل حتى رتبة غيغابت/ثانية. كان هذا إعلانًا جريئًا من كوالكوم، خصوصًا أنه كان في الوقت الذي بدأت فيه شبكات الجيل الرابع بالانتشار على مستوى كبير.

الآن، وفي عام 2016، وبعد ثلاث سنواتٍ من إعلان كوالكوم عن رؤيتها المستقبلية، أطلقت الشركة بشكلٍ رسميّ مودم الاتصالات الجديد الخاص بها والذي يدعم معيار الاتصالات فائق السرعة LTE Advanced. تحديدًا، يدعم المودم الجديد الاتصالات وفقًا للتصنيف 16 من معيار LTE بالمسار الهابط، ووفقًا للتصنيف 13 من معيار LTE بالمسار الصاعد.

(توضيح: المسار الهابط Downlink هو مسار المعلومات من محطة الاتصالات الثابتة Base Station باتجاه الأجهزة النقالة، مثل الهواتف الذكية. المسار الصاعد Uplink هو المسار المعاكس، أي مسار المعلومات من الأجهزة النقالة باتجاه المحطات الثابتة).

يعتمد المودم الجديد على تقنية المداخل والمخارج المتعددة MIMO في الاتصالات، وتحديدًا تقنية 4×4 MIMO ما يعني إمكانية الإرسال/الاستقبال على أربعة هوائيات بنفس الوقت، في حين أن الأجهزة الحالية التي تدعم معيار LTE تعتمد على تقنية 2×2 MIMO.

من أين حصلنا على رقم 1 غيغابت/ثانية؟ هذا سيتطلب المزيد من التوضيح. ذكرت كوالكوم أنه بفضل الاعتماد على تقنية 4×4 MIMO ومع الاعتماد أيضًا على تقنية تعديل المطالي الحديثة QAM-256 يُمكن أن يتم استقبال الإشارات على 10 مسارات لدفق البيانات Data Stream. كتكاملٍ لعمل هذه التقنيات، يمكن الحصول على سرعة بث تصل لـ 100 ميغابت/ثانية (على المسار الهابط) لكل مسار، ومع وجود 10 مسارات، كل منها بسرعة 100 ميغابت/ثانية تكون النتيجة الكلية هي 1 غيغابت/ثانية.

فضلًا عن ذلك، اعتمدت كوالكوم في تصنيعها للمودم الجديد على تقنية تصنيع FinFet بدقة 14 نانومتر، وهي نفس التقنية التي اعتمدتها من أجل تصنيع معالجات Snapdragon 820 الجديدة. بالنسبة للمعالج الجديد، فهو يتضمن مودم X12 LTE والذي يدعم سرعات اتصال تصل حتى 600 ميغابت/ثانية بالمسار الهابط.

كيف قامت كوالكوم بإنجاز هذه التفاصيل؟ في الواقع، هذا الأمر سيتطلب التوجه إليها والاستفسار منها بشكلٍ مباشر، لأن الشركة لن تقوم بأكثر من تسمية التقنيات المستخدمة في تصنيع المودم الجديد، وتوصيف القدرات التي سيضيفها للأجهزة الذكية.

بالنسبة للمُستخدم: ما الذي يهمّنا؟ 

إن لم تكن ممن يود إشغال نفسه بالتفاصيل التقنية، تجاهل كل الكلام السابق، وركز على الكلام التالي: خلال فترةٍ قريبةٍ جدًا، سيكون هنالك هواتف ذكية وحواسيب لوحية (وربما أجهزة ذكية أخرى) تستطيع أن تقوم بتحميل (تنزيل) البيانات بسرعةٍ قدرها 1 غيغابت/ثانية ورفع البيانات بسرعةٍ قدرها 150 ميغابت/ثانية. ستستطيع مُشاهدة فيديو بدقة 4K بسهولةٍ بالغة، ولن تضطر للانتظار لمشاهدة الفيديو. ستكون قادرًا على إرسال واستقبال الصور والملفات مع الأصدقاء والعائلة دون أن تلقي بالًا للوقت الذي قد يستغرقه إرسال أو استقبال الصورة، وكل هذا على جهازك الذكي، مهما كان نوعه. بالمقارنة، بلغت سرعة التحميل الوسطية لشبكات الجيل الرابع 36 ميغابت/ثانية في نيوزلندا، وهي الدولة الأولى عالميًا من حيث سرعة شبكات الجيل الرابع. (الإحصائية الكاملة اعتمادًا على بيانات OpenSignal). الانتقال من سرعاتٍ بحدود 30 ميغابت/ثانية وحتى 1 غيغابت/ثانية يعني تزايدًا في السرعات بحوالي 33 مرة.

من المستبعد أن نشاهد المودم الجديد ضمن أحد الهواتف الذكية خلال العام الحاليّ، وربما لن نشاهده قبل حلول عام 2017 المقبل. كما ذكرت سابقًا، شريحة المعالجة الأقوى حاليًا من كوالكوم هي شريحة Snapdragon 820 والتي تتضمن مودم X12 LTE. من غير المرجح تضمين المودم الجديد ضمن شريحة المعالجة الحالية، إلا إن كانت كوالكوم تنوي إطلاق نسخةً مطورة عنها في وقتٍ لاحقٍ هذا العام.

المصدر 1، المصدر 2، المصدر 3، المصدر 4

هذه هي المقالة الثانية ضمن سلسلة مقالات “في الطريق إلى الجيل الخامس” التي تهدف إلى شرح تدرّج تقنيات الاتصالات منذ الجيل الأول وصولًا إلى تقنيات الجيل الخامس المُستقبلية. في المقال السابق مررنا بشكلٍ سريع على أجيال تقنيات الاتصالات، بدءًا من الجيل الأول وحتى الجيل الرابع. وسنقوم اليوم بشرح مُبسّط لبعض أساسيات نُظُم الاتصالات الخليوية.

هذه السلسلة بقلم المهندس نضال أسامة ظريفة، أكاديمي في جامعة Duisburg-Essen الألمانية، متخصّص في علم الاتصالات النقّالة ويعمل كباحث علمي في مشاريع الاتحاد الأوروبي لأبحاث الجيل الخامس.

في الطريق إلى الجيل الخامس – أساسيّات 1

في المقال الثاني من سلسلة “في الطريق إلى الجيل الخامس”*، وقبل الدخول في آخر أبحاث الجيل الخامس سأقوم بشرح نظري مبسّط لأهم المفاهيم النظرية لنظام الاتصالات الخليوية. ما هي الموارد الفيزيائية للنظام؟ كيف لعدّة مستخدمين أن يدخلوا إلى شبكته؟  كيف يمكن للمستخدم أن يتكلّم ويستمع في نفس الوقت؟

الموارد الفيزيائية لنظام الاتصالات

تمتلك أنظمة الاتصالات الخليوية  أربعة موارد أساسية:

1- النطاق التردّدي Frequency band

يعتبر النطاق التردّدي للإشارة الراديوية مقاسأً بالميجا هرتز MHz أهم  مورد من موارد نظام الاتصالات وأكثرها تكلفة، حيث تُدفع مبالغ كبيرة للحصول على ترخيص استخدام نطاقات معينة، ممّا دعا الحكومات إلى القيام بمزادات علنية يشارك بها مشغّلو الشبكات والمستثمرون لحجز النطاقات التردّدية المطلوبة.

ليتمكّن القارئ من تقدير تكلفة ترخيص النطاق التردّدي يكفي أن نقول أنّه في بعض البلدان تقارب هذه التكلفة لوحدها مجموع التكاليف التشغيلية الأخرى كاملةً للمشغّل، ولهذا فإن الطيف التردّدي يعتبر ثروة طبيعية تحتسبها الحكومات الوطنية مع بقية الثروات الطبيعية الأخرى كالنفط والخامات كجزء من الدخل القومي، ويحرص المشغّل صاحب الترخيص على استثمار النطاق المرخّص بأعلى فعّالية ممكنة لتحقيق أقصى عائد ربحيّ منه.

2- الحيّز الزمني Time slot

نظراً للتكلفة المرتفعة للنطاق التردّدي يمكن تقسيم استخدام التردّد في الزمن، أي السماح باستخدام النطاق من عدة مستخدمين في أوقات متباينة.

3- الفضاء أو المسار الراديوي Space/Radio path

يمكن أيضاً تقسيم استخدام التردّد ضمن الفضاء أي ضمن مساحات ومناطق مختلفة. التطبيق الأوضح لذلك هو تقسيم مناطق التغطية إلى خلايا لكل منها تردّد مختلف وبالتالي يمكن لخليتين غير متجاورتين استخدام نفس النطاق التردّدي.

كما يمكن زيادة تقسيم الفضاء إلى قطّاعات باستخدام هوائيات موجّهة بزوايا معيّنة لزيادة إمكانية إعادة استخدام التردّدات في الخلايا بأقلّ تداخل Interference ممكن.

4- الاستطاعة Power (الرمز)

تمثّل الاستطاعة التي تحملها الإشارة الراديوية رابع الموارد الفيزيائية لنظام الاتصالات الخليوي، حيث يمكن تقسيمها بين المستخدمين المتصلين في نفس التردّد والزمن والفضاء بغية رفع فعّالية استخدام النطاق التردّدي. يتمّ تحقيق ذلك عن طريق توزيع رموز Codes خاصة للمستخدمين كما سيُشرح لاحقاً.

إذاً بوجود هذه الموارد الفيزيائية الأربعة يمكن لنظام الاتصالات أن يقوم بتزويد خدمة النفاذ المتعدد للمستخدمين مع ضمان أعلى فعّالية استخدام للنطاق التردّدي وذلك بتخصيص الموارد Resource allocation بطريقة فعّالة، ولكن كيف يتم تحقيق ذلك تقنياً؟

لفهم ذلك ليسمح لي القارئ أن أدعوه إلى حفل يحضره عدد كبير من الأشخاص، وهنا يبرز السؤال: كيف يمكن لكل زوج منهم أن يقوم بالحديث (الاتصال) مع شريكه دون التشويش على (التداخل مع) أحاديث الأزواج البقية؟

هذا ممكن بأربع طرق هي:

1- تقنية النفاذ المتعدّد بتقسيم التردّدFrequency Division Multiple Access FDMA

يمكن بهذه الطريقة وضع كلّ زوج في غرفة، أي أن كل غرفة تحوي شخصين فقط يتحدّثان مع بعضهما كلّ الوقت وكيفما يريدان.

تقنياً يتمّ تقسيم النطاق التردّدي المرخّص إلى مجموعة قنوات التردّدية حيث يخصّص لكلّ اتصال قناة محدّدة مستقلّة عن باقي القنوات بحيث يمكن استخدامها من قبل المتّصل بشكل دائم.

2– تقنية النفاذ المتعدّد بتقسيم الزمنTime Division Multiple Access TDMA

لكنّ، وكما ذُكر آنفاً، فإنّ حجز غرفة (قناة تردّدية) لكل زوج (اتصال) سيتطلّب كلفة ماديّة كبيرة لأنّنا سنحتاج إلى عدد كبير من الغرف (النطاقات التردّدية)، ولتفادي ذلك يمكن لعدّة أزواج أن يتشاركوا غرفة واحدة بحيث يتمّ تنظيم دور الكلام بينهم.

تقنيا ذلك يعني تقسيم الزمن بين المشتركين على نفس التردّد بحيث يستطيع المستخدم أن يرسل على القناة التردّدية لفترة قصيرة ثمّ يتوقّف ليفسح الدور لغيره من المشتركين، هذا التوقّف من رتبة الميللي ثانية msec (واحد على ألف جزء من الثانية) بحيث لا يشعر المتحدّث بهذا الانقطاع.

3- تقنية النفاذ المتعدّد بتقسيم الفضاءSpace Division Multiple Access SDMA

لكنّ ذلك أيضاً لن يكون كافياً لخدمة أكبر عدد من المشتركين، كما أنّه يؤثر مباشرةً على السرعة التي يستطيع المستخدم أن يأخذها من الشبكة نتيجة التوقّف لانتظار دوره القادم.

لذلك لجأ الباحثون إلى تطوير تقنية جديدة تستطيع أن تحدد مسار الإشارة بين المتصل وشريكه بشكل يمنع التداخل مع الأزواج الأخرى. مثلا يمكن لكل زوج أن يلعب لعبة الكأسين والخيط ليتكلمان مع بعضهما في نفس الغرفة (التردّد) ونفس الوقت برفقة بقية الأزواج أو مثلاً أن يقف الأزواج بطريقة تتفادى التداخل كما في الشكل.

تقنيّاً عمل الباحثون على تطوير هوائيات موجّهة بدقّة لتحدّد حزمة الإشارة المرسلة إلى مستخدم ما، كما طوّروا تقنيات متقدّمة (هوائيات ذكية Smart Antenna) لملاحقة المستخدم المتحرّك لضمان وصول حزمة الإشارة إليه بشكل دائم. سنتحدث في مقال لاحق عن الهوائيات الذكية وتوجيه الحزم Beamforming والتي من المقرّر استخدامها في الجيل الخامس.

4- تقنية النفاذ المتعدّد بتقسيم الرمز Code Division Multiple Access CDMA

إذاً قبلت مشكوراً الدعوة لكنك دخلت متأخراً إليها لتجد أن الحفل يضم فيه مختلف الجنسيات، ضجيج عالٍ والجميع يتكلم في نفس الغرفة وبنفس الوقت، لكن أول ما سيلفت انتباهك ويميّزه سمعك هو من يتكلّم باللغة العربية. وبالطبع سيكون الأمر أفضل كذلك إذا كان هناك نوع من التنظيم لمستوى الأصوات بمختلف اللغات (طاقة كلّ صوت).

تقنياً يمكن للمستخدمين أن يتّصلوا على نفس التردّد وبنفس الوقت طالما أنّ لكلّ منهم رمز (code) يميّزه ويميّز شريكه دوناً عن الآخرين، ولتحقيق ذلك يتمّ توليد رموز (سلسلة من البتات) متعامدة (أي التي حاصل ضرب كل زوج منها يساوي الصفر) واستخدامها في نقل البيانات لمختلف المستخدمين، إلا أنّه عملياً من الصعب تحقيق التعامد بشكل كامل، وبالتالي فإن حاصل ضرب رمزين لا يساوي الصفر إنّما يساوي كمّية طاقة صغرى تؤدّي إلى التداخل بين المستخدمين، ولهذا يعتمد هذا النظام على عملية تنظيم طاقة الرموز لتقليل التداخل المذكور قدر الإمكان.

تمّ استخدام هذه التقنية في أنظمة الجيل الثاني في أمريكا IS-95 و CDMA2000 كما ذكرنا في المقال السابق كما تم استخدامها في نظام الجيل الثالث UMTS.

إذاً هذه هي تقنيات النفاذ المتعدّد الأساسية، والتي من الممكن أيضاً أن تُستخدم بشكل مركّب لتحسين سعة النظام، وأدّت عمليات التهجين بين بعض التقنيات السابقة إلى اختراع تقنيات متقدمة للنفاذ المتعدّد، نذكر منها التقنية الثورية الأهمّ وهي OFDMA.

النفاذ المتعدّد باستخدام الحوامل التردّدية المتعامدة Orthogonal Frequency Division Multiple Access

في العام 1966 تم إصدار أوّل ورقة بحثية وبراءة اختراع لهذه التقنية من مختبرات بل Bell Labs، احتوت الورقة العلمية على الوصف الرياضي الكامل لهذه التقنية لكن الذي أعاق تنفيذها عمليّاً أنها تقنية رقمية (الثورة الرقمية بدأت نظريا في الخمسينيات من القرن الماضي لكنها لم تطبّق عملياً إلى منتصف الثمانينيات نتيجة الحاجة إلى بلوغ حد معين من تطور الدارات الالكترونية ومرشّحات الإشارة) احتاجت إلى عشرين سنة أخرى لكي تستطيع الظهور إلى العلن مع انتشار معالجات رقمية قادرة على تنفيذ عملياتها الحسابية المعقدة نسبيّاً (ساعد تطوير خوارزمية تحويل فورييه السريع FFT على تطبيق هذه التقنية تجاريّاً).

بالمبدأ تعتمد التقنية على تجزيء الإشارة المراد إرسالها إلى عدّة أجزاء كلّ منها يتم إرساله على قناة تردّدية ضيقة تسمّى حامل carrier بحيث يكون هذا الحامل متعامد مع الحوامل المجاورة على طرفيه. القصد من التعامد هنا أن الحامل يكون له قيمة عظمى حين يكون للحاملين المجاورين قيمة صفرية كما في الشكل.

لهذه التقنية نموذج رياضي مهم جداً لكي يتمّ فهم خاصية التعامد بين الحوامل والتقنية بشكل عام، إلا أنّه يمكن للقارئ غير التخصّصي أن يكتفي بالشرح الفيزيائي أعلاه، لكن يكفي أن نعرف عموماً أن فوائد هذه التقنية كبيرة منها تقليص النطاق التردّدي الكلي المطلوب (تداخل الحوامل أصبح ممكناً نتيجة التعامد فيما بينها) وتقليل التداخل بين الإشارات وبين المستخدمين أيضاً وتقليل الآثار السلبية أثناء انتشار الإشارة في البيئة الراديوية كالخفوت وانتقائية التردّد.

في أواخر تسعينيات القرن الماضي اعتُمِدت تقنية OFDM لأوّل مرّة في البث الإذاعي والتلفزيوني الرقمي DAB و DVBوفي تقنية الاشتراك الرقمي ADSL، ثم في أنظمةWiFi و WiMax.

ترافق إثبات هذه التقنية لفعّاليتها في هذه الأنظمة مع بدء تطوير الجيل الرابع لأنظمة الاتصالات LTE ممّا شكّل إجماعاً كاملاً من قبل الهيئات العلمية على أن الجيل القادم سيكون قائماً على OFDM.

ازدواجية الاتصال Duplex communication

بقي السؤال الأخير في المقدّمة ” كيف يمكن للمستخدم أن يتكلّم ويستمع في نفس الوقت؟”

حقيقةً حتّى سنوات قريبة، كان الباحثون يؤكّدون أنّه على نظام الاتصالات أن يفصل بين الإشارة المرسلة والإشارة المستقبلة  لكي يستطيع القيام بالعملين معاً ويتجنّب التداخل بينهما، خاصة أنّ طاقة الإشارة التي على الجهاز أن يستقبلها عادةً ما تكون أقلّ بمليارات الأضعاف من الإشارة التي يجب أن يرسلها. تخيّل نفسك تحاول سماع الهمس الآتي من شخص بعيد وفي نفس الوقت يجب عليك أن تصرخ بصوت مرتفع جدّاً.

يمكن عملياً أن نقوم بالفصل بين الإشارتين في المجال التردّدي أو الزمني:

1- الازدواجية بتقسيم التردّد FDD Frequency Division Duplex

تعني هذه التقنية أن الإرسال يتم على تردّد مختلف عن تردّد الاستقبال بفرق بين التردّدين تسمى المسافة التردّدية Duplex Distance. في هذه الطريقة يتم الإرسال والاستقبال بشكل دائم ودون توقف.

أهم الأنظمة التي استخدمت الازدواجية بتقسيم التردّد نظام الجيل الثاني GSM ونظام الجيل الثالث UMTS حيث تم تخصيص نطاق تردّدي للوصلة الصاعدة ونطاق تردّدي آخر للوصلة الهابطة.

2- الازدواجية بتقسيم الزمن TDD Time Division Duplex

في هذه التقنية يقوم الجهاز بالإرسال والاستقبال على نفس التردّد بتقسيم زمني بينهما، أي يرسل في حيز زمني ثم يتوقف ليستقبل في الحيز الزمني الثاني وهكذا، حيث لا يشعر المستخدم بهذه الانقطاعات السريعة.

في الجيل الرابع تم إصدار نظامين معياريين أحدهما يستخدم هذه التقنية LTE-TDD والآخر يستخدم تقنية تقسيم التردّد LTE-FDD.

لكلّ تقنية منهما محاسن ومساوئ من ناحية تعقيد الخوارزميات والدارات الالكترونية والأداء في ظروف الاتصال المختلفة لكن في الحالتين فإن النظام يؤمن اتصال باتجاهين Full Duplex، كما يمكن استخدام كليهما معاً أي أن يقوم النظام بالفصل بين إشارتي الاستقبال والإرسال في كلا المستويين الزمني والتردّدي، وذلك يقلّل من فعالية استخدام النطاق التردّدي إلا أنّه يجعل الدارات الالكترونية أبسط بكثير كما الحال في أجهزة الجيل الثانيGSM ، إضافة إلى أنّه يتيح للنظام تصغير المسافة التردّدية Duplex distance وهذا الأمر مرغوب جدّاً في أنظمة الراديو الإدراكيةCognitive Radio )والتي سنتحدث عنها في مقال لاحق لأهميتها كتقنية مستقبلية في الجيل الخامس).

الجدير بالذكر أن مصطلح „Full Duplex“ تم استخدامه تقليدياً للدلالة أنّ الاتصال له اتجاهين (بهذا المعنى فإن أنظمة الجيل الثاني والثالث والرابع بكلا إصداريه هي أنظمة Full Duplex حيث يكون الفصل بين إشارتي الإرسال والاستقبال في التردّد أو الزمن) إلّا أنّه في السنوات الأخيرة تمّ استخدام المصطلح ليحمل معنى أن النظام يرسل ويستقبل بنفس التردّد والزمن (بعض الأبحاث أطلقت عليه مصطلح أدقّ وهو In band Full Duplex أي أن اشارتي الاستقبال والإرسال يتشاركان نفس الحزمة التردّدية Band) وبهذا المعنى فإنّه حتّى اليوم لا يوجد نظام اتصالات عملي يعمل كنظام Full Duplex (نتيجة ما يسمّى التداخل الذاتي Self interference الذي لا نستطيع أن نلغيه بشكل كامل رغم كل التقدم التقني الهائل الذي وصلنا إليه، وسنشرح في مقال قادم عن هذه التقنية كونها من أهم التقنيات المرشّح استخدامها في الجيل الخامس).

خاتمة

آمل أنّ المقال قد حمل للقارئ بعض المتعة أثناء قرائته رغم أنه تحدّث عن مبادئ نظرية ربّما يجدها البعض جافة، لكنّ فهمها أساسي وجوهري في طريقنا نحو الجيل الخامس.

تمّ في هذا المقال تسليط الضوء على أهم المصطلحات والمبادئ الأساسية في نظام الاتصالات اللاسلكي، حيث عرفنا ما هي الموارد الفيزيائية الأساسية لنظام الاتصالات الخليوي وما هي تقنيات النفاذ المتعدد التي تستخدم لاستغلال هذه الموارد بشكل فعّال، كما تحدّث المقال عن تقنية الحوامل التردّدية المتعامدة والتي كانت خطوة ثورية في تقنيات النفاذ المتعدّد. وأخيراً عرض المقال مبدأ الازدواجية في الاتصالات وكيف يتم تحقيق ذلك.

في المقال القادم سنكمل بعض الأساسيات النظرية يلي ذلك مجموعة مقالات عن أهم التقنيات التي يتم بحثها الآن في المختبرات لاستخدامها في الجيل الخامس.

*ملاحظات لازمة قبل البدء

– هدف السلسة محاولة تدارك الفقر الشديد للانترنت بالمحتوى العربي التقني، فمن المحزن مثلاً أنّه لا يوجد حتى الآن في موسوعة ويكيبيديا صفحة عربية عن OFDM وهي أهم تقنية اعتمدتها الغالبية المطلقة من أنظمة الاتصالات منذ أواخر القرن الماضي وحتى اليوم.

– تتوجّه السلسلة بشكل رئيس إلى القارئ المهتم بالشؤون التقنية، وإلى طلّاب الهندسة في الاختصاصات التقنية المختلفة كتمهيد وشرح مبسّط لما يدرسونه مع ربط هذه المعلومات النظرية بصناعة الاتصالات وسوقها العالمية وأبحاثها المستجدّة، كما آمل أن تكون هذه المقالات كاستذكار لطيف وممتع للخرّيجين من أصحاب الاختصاص، إلا أنّها بالطبع لا يجب أن تثني طالب الجامعة عن تطوير مهارات اللغة الانجليزية للتعمّق في الاختصاص وملاحقة أحدث أبحاثه وتقنياته، بل وأشجّعه على الاستزادة من الانترنت عمّا أورده من تقنيات وأفكار ضمن المقال.

– أعتمد في غالبية المقالات التي أقوم بكتابتها على المعرفة المتراكمة التي أمتلكها نتيجة دراستي في هذا الاختصاص، أيّ بالعموم لا يوجد مراجع محدّدة أعتمد عليها أثناء الكتابة، وإن اعتمدت مستقبلاً على أيّ منها فالأمانة العلمية تحتّم الإشارة إليه.

– أنصح طلّاب هندسة الاتصالات والشبكات في الصفوف المتوسطة والعليا وكذلك المهندسين المختصّين والتقنيين المهتمّين بكتاب: “نظم الاتصالات الخلوية (أسس ومبادئ)”  للدكتور هشام عرودكي-2013، وهو كتاب أقلّ ما يقال عنه أنّه حتميّ في هذا المجال. شكّل الكتاب حين صدر طفرة حقيقية في المحتوى العربي لهندسة الاتصالات من ناحية المحتوى والشرح والأسلوب اللغوي، إضافة إلى الجهد العظيم الذي بذله مؤلّفه في تعريب المصطلحات التقنية حيث استفاد من عديد المصادر والهيئات، وبذلك استطاع الموازنة بين الترجمة الحرفية التي تسيء أحياناً للمعنى وبين الفهم الفيزيائي الذي يحمله المصطلح في أصله الانجليزي. وقد حرصتُ على استخدامي نفس الترجمة التي أوردها د. عرودكي في سلسلة المقالات هذه، كما حاولت اتباع منهجه في تعريب ما نقصني من مصطلحات لم ترد في كتابه.

المقال الأول: في الطريق إلى الجيل الخامس – تمهيد

نشر مؤشر GFXBench الشهير نتائج اختبار القدرات الرسومية الخاصة بشريحة Snapdragon 820 من كوالكوم، وبالتحديد، فإن الاختبار يركز على اختبار وحدة المعالجة الرسومية Adreno 530 المدمجة بالشريحة.

وعدت شركة كوالكوم أن معالجها الجديد سيتضمن تحسينًا لقدرات المعالجة والإظهار بنسبة 40%، فضلًا عن تحسين استهلاك الطاقة الكهربائية بنسبة 40% أيضًا، بالمقارنة مع شريحة Snapdragon 810، والتي كانت تتضمن وحدة المُعالجة الرّسومية Adreno 420.

 بالنسبة للاختبار، فإن النتائج مُذهلة عند مُقارنة أداء الشريحة مع أداء الشرائح الأخرى والمُتواجدة ضمن الهواتف المُختلفة: تمكّنت وحدة Adreno 530 من التفوق على كل المنافسين في اختبار GFX 3.0 Manhattan، ولم يتمكن من منافستها بشكلٍ جديّ إلا وحدة المُعالجة الرّسومية Nvidia Maxwell المُستخدمة في الحاسب اللوحيّ Google Pixel C. بالنسبة لاختبار GFX 3.1 Manhattan، فإن الفارق بالأداء شاسع جدًا بين وحدة Adreno 530 ومنافساتها في الهواتف الذكية الأخرى.

النتائج السابقة تخبرنا أن الهواتف التي ستتضمن شريحة Snapdragon 820 ستُقدّم أداءً رائعًا من الناحية الرسومية والإظهار: هذا يعني أنه إذا كنتم من مُحبي الألعاب التي تتضمن قدراتٍ رسومية كبيرة، سيكون اقتناء هاتف يعتمد على هذه الشريحة أحد خياراتكم الأولى.

مع الأسف، الاختبار يهدف لتحديد قدرات المُعالج من الناحية الرّسومية، ولكنه لا يُخبرنا أي معلومة حول أحد أهم المشاكل التي يخاف منها المُستخدمون: الاستهلاك الكبير للبطارية وارتفاع درجة الحرارة. علينا الانتظار قليلًا ريثما تبدأ الهواتف المزودة بهذه الشريحة بالتوفر بين أيدي المستخدمين.

المصدر

أعلنت شركة ميدياتك الصينية المُختصة بتصنيع شرائح المعالجة أن معالجها الجديد MediaTek Helio X20 لا يعاني من أي مشاكلٍ تتعلق بارتفاع الحرارة، وذلك ضمن رد الشركة على الإشاعات التي انتشرت مُؤخرًا بشكلٍ كبير حول أداء مُعالجها الجديد.

لمحة حول شريحة Helio X20

أعلنت شركة ميدياتك عن شريحتها الجديدة Helio X20 أواخر شهر ديسمبر/كانون الأول الماضي، وكانت الشريحة محط اهتمامٍ كبير بفضل عدة مزايا تمتعت بها: الشريحة هي أول شريحة تعتمد على 10 أنوية مُعالجة (اثنتان ببنية ARM Cortex-A72 و8 أنوية ببنية ARM Cortex-A53). فضلًا عن ذلك، اعتمدت ميدياتك على تصميمٍ يعتمد على ثلاثة تجمعات لتنظيم مُعالجها الجديد Tri-Cluster، وهي براءة اختراع مُسجلّة باسم الشركة وهي أيضًا الأولى من نوعها بهذا المجال.

وفقًا للشركة، يتضمن المعالج قُدراتٍ أفضل من سابقه Helio X10 بمُختلف النواحي. يدعم المُعالج الجديد التصوير حتى دقة 32 ميغابيكسل (للصور الثابتة)، مع تحسين استهلاك الطاقة بنسبة 30% عند تصوير وإنشاء ملفات الفيديو، كما أن الشركة تقول أن الأداء الرسوميّ للمُعالج الجديد أفضل بنسبة 140% عن سابقه، مع تحسين استهلاك الطاقة بنسبة 60%. (المواصفات الكاملة للمعالج الجديد: اضغط هنا).

بداية القصة: احذروا من تكرار مُشكلة Snapdragon 810!

منذ عدة أيام، تم نشر تقرير على شبكة Weibo الصينية يتحدث عن تسريبٍ بخصوص المُعالج الجديد. التسريب يقول أن معالج Helio X20 يعاني من عدة مشاكل تتعلق بارتفاع الحرارة، نظرًا لاستهلاك الطاقة الكبير، وبسبب هذه المشكلة، قررت عدة شركات تقنية كبيرة التخلي عن المعالج ضمن هواتفها المقبلة.

بالتحديد، ذكر التقرير ثلاثة أسماء وهي: شياومي، إتش تي سي، لينوفو. لم يذكر التقرير أية تفاصيل تقنية تُوضح سبب مشاكل ارتفاع الحرارة، مع الاكتفاء بالإشارة لعدد الأنوية الكبير الذي يتضمنه المُعالج الجديد. هنالك نقطة أشارت لها مواقع تقنية أخرى أثناء تحليل هذا الخبر، وهي اعتماد معالج Helio X20 على تقنية تصنيع بدقة 20 نانومتر. للوهلة الأولى، قد تبدو هذه المعلومة عابرة ولا تعني أي شيء، ولكن إذا تذكرنا معالج Snapdragon 810 الذي اشتهر ببداية العام الماضي بسبب مشاكل ارتفاع الحرارة المُصاحبة له، فإننا نتذكر أيضًا أن كوالكوم قد صنّعت هذا المعالج اعتمادًا على نفس التقنية. أكثر من ذلك، يبدو أن هنالك مشكلة بتقنية التصنيع نفسها، لأن كوالكوم لجأت إلى تقنية تصنيع بدقة 14 نانومتر الخاصة بسامسونج من أجل تصنيع معالجات Snapdragon 820 الجديدة.

ميدياتك ترد: ميزة المُعالج الأساسية هي كفاءة استهلاك الطاقة!

لم تترك ميدياتك مجالًا لنمو الشائعات، وردت سريعًا ضمن منشورٍ أيضًا على شبكة Weibo الصينية، وقالت أن مُعالجها الجديد لا يعاني من أي مشاكل تتعلق باستهلاك الطاقة الكهربائية أو ارتفاع الحرارة، وأنه لا يوجد مشكلة مع الشركات المُصنّعة للهواتف الذكية، والعقود لا تزال قائمة. أكثر من ذلك، قالت الشركة أن أهم ميزات مُعالجها الجديد هي تنظيمه الداخليّ وكفاءة استهلاكه للطاقة الكهربائية.

في الواقع، وضحت الشركة الصينية لماذا لن يُعاني معالجها الجديد من مشاكل بارتفاع الحرارة: يقوم المعالج بتشغيل كافة أنوية المُعالجة بشكلٍ طبيعيّ. عند وصول درجة الحرارة لعتبةٍ مُحددة، سيتم إيقاف نواتين من الأنوية الثمانية، وتحديدًا النواتين اللتين تعتمدان على بنية ARM Cortex-A72، وسيبقى المُعالج مُعتمدًا على أنويته الثمانية الباقية. هذا يعني أن الحصول على الأداء الكامل من المعالج لن يكون طوال الوقت، ولا يوجد طريقة من أجل الحصول على الطاقة القصوى من المُعالج في كل الأوقات، مع الأسف.

يبدو رد الشركة مقنعًا إلى حدٍ ما، ولكننا نتذكر أيضًا كيف خرجت كوالكوم العام الماضي ونفت أي أخبارٍ تتعلق بارتفاع حرارة معالجها، وتبين لاحقًا أن المعالج بالفعل يعاني من مشاكل ارتفاع حرارة واستهلاك كبير للطاقة. هل سنشهد نفس المشكلة هذا العام؟ يبدو أنه علينا الانتظار قليلًا.

إن صحت التسريبات الخاصة بارتفاع حرارة معالج Helio X20، نأمل فقط ألا يقع أحد الهواتف الذكية ضحيةً لعيبٍ تصميميّ من ميدياتك. السنة الماضية خسرت إتش تي سي كثيرًا بسبب إطلاق هاتف HTC One M9 واعتماده على شريحة Snapdragon 810. الهاتف كان أول ضحايا المعالج الجديد، ما جعل الشركة تخسر بشكلٍ كبير، كما أن الشركات الأخرى استفادت من ذلك لتحسين تصاميمها بهواتفها وتفادي مشاكل ارتفاع الحرارة.

المصدر

تمكنت شركة شياومي من احتلال المركز الأول لمبيعات الهواتف الذكية في الصين، وذلك وفقًا للتقرير الإحصائي المنشور من قبل شركتي Canalys و Strategy Analytics الخاص بالمبيعات والحصص السوقية في الصين. يأتي التقرير الأخير كتعزيزٍ لموقف الشركة على الرّغم من عدم تمكنها من بلوغ هدف مبيعاتها للعام الماضي، والمتمثل ببيع ما بين 80 – 100 مليون هاتف ذكي، حيث تمكّنت الشركة من بيع قرابة 70 مليون هاتف ذكي العام الماضي.

وفقًا للتقرير، فإن شياومي قد احتلت المركز الأول في الصين بحصةٍ سوقية تبلغ 15.2%، تليها هواوي بحصةٍ سوقية تبلغ 14.7%، ثم آبل بحصةٍ سوقية تبلغ 12.5%. الفوارق ضئيلة جدًا بين شياومي وهواوي، ويبدو أن المنافسة ستكون شديدة جدًا في عام 2016، خصوصًا أن نسبة نمو مبيعات الهواتف الذكية في الصين قد بلغت 2% فقط في العام الماضي، وهي الأقل عبر تاريخ السوق الصينية.

قد يكون السبب الأساسي بمحافظة شياومي على حصتها السوقية هو منافستها من حيث الأسعار، فهواوي (منافستها الأولى) قد شهدت تزايدًا بالقيمة الوسطية لأسعار هواتفها ما بين 2014 و 2015، حيث كانت القيمة الوسطية لأسعار هواتف هواوي في 2014 هي 216 دولار، وارتفعت لتصبح 306 دولار في 2015. بالمقابل، تمكنت شياومي من خفض القيمة الوسطية لأسعار هواتفها، حيث كانت تبلغ 189 دولار في 2014، وانخفضت لتصبح 149 دولار في 2015. بشكلٍ عام، بلغت القيمة الوسطية لأسعار الهواتف الذكية في الصين 319 دولار العام الماضي، ما يجعل هواتف شياومي بموقعٍ ممتاز من حيث الأسعار بالنسبة للمستخدمين.

على الرّغم من ذلك، فإن المُنافسة بالعام الحاليّ ستكون صعبة جدًا بالنسبة لشياومي، وإذا استمرت مُعدّلات النمو المنخفضة على حالها (وقد تُصبح أسوأ) فإن الشركة ستكون بموقفٍ أصعب. من ناحيةٍ أخرى، العام الماضي كان مثاليًا بالنسبة لهواوي على كافة الأصعدة، والذي أنهته باحتلالها المركز الثالث كأكبر مُصنعٍ للهواتف الذكية حول العالم خلف كل من سامسونج وآبل. لن تقتصر المنافسة على هواوي، فهنالك منافسة محلية متمثلة بشركاتٍ مثل Oppo و Vivo ولينوفو و Letv وغيرها من الشركات الصاعدة، والتي تُقدّم أيضًا هواتف بمواصفاتٍ عالية وكلفةٍ مُنخفضة.

ما رأيكم بهواتف شياومي؟ هل تعتقدون أن الشركة ستستطيع المحافظة على حصتها السوقية في الصين؟ أم أن تناقص نسب نمو المبيعات والمنافسة مع الشركات الأخرى ستساهم بتقليل حصتها السوقية؟ شاركونا رأيكم ضمن التعليقات.

المصدر

نشرت شركة (ألفابيت) Alphabet، الشركة الأُم لجوجل نتائج أرباح الربع الأخير من العام الماضي 2015 كاشفةً عن أرقام فاقت التوقّعات، مما صعد بأسعار أسهم الشركة بشكلٍ كبير، وهو ما قفز بها كي تُصبح الشركة الأعلى قيمةً في العالم، خاطفةً هذا اللقب من غريمتها التقليدية آبل.

وقد تجاوزت آلفابيت التوقعات من حيث العائدات ومن حيث أرباح السّهم، إذ بلغت عائدات الشركة 21.3 مليار دولار أمريكي، بسعر 8.67 دولار للسهم. وستبلغ قيمة الشركة صباح الغد 540 مليار دولار لو حافظ السهم على سعره الحالي.

وكانت شركة آبل قد حملت لقب الشركة الأعلى قيمةً في العالم منذ العام 2011 عندما تجاوزت شركة الطاقة Exxon Mobil، وظلت مُحتفظة بهذا اللقب حتى تجاوزتها جوجل قيمةً خلال الساعات الماضية.

وذكرت جوجل بأن الإعلانات جلبت لها معظم أرباحها (حوالي 16.3 مليار دولار من العائدات)، منها 12.4 مليار من الإعلانات الظاهرة على موقع جوجل الرئيسي نفسه، وبشكلٍ عام فقد ارتفعت أرباح الشركة من الإعلانات بنسبة 17 بالمئة.

ولم يأتِ تجاوز جوجل لآبل محض صدفة أو نتيجة تحسّن مؤقت، فبالنظر إلى حركة أسهم الشركتين خلال عام، نرى كيف عانت آبل من انخفاض مُستمر، في حين حققت أسهم جوجل تحسنًا كبيرًا بدءًا من مُنتصف العام الماضي تقريبًا.

الصورة الأولى تُظهر مؤشر سهم آبل خلال عام، والثانية تُظهر مؤشر جوجل خلال نفس الفترة:

هذا بلا شك يومٌ سعيد لجوجل، ولمُستخدمي مُنتجات الشركة لأنه يعني بأنها في أفضل حالاتها لتقديم المزيد والمزيد.

المصدر

لم تُنكر شركة سامسونج تراجع مبيعاتها العام الماضي مُتأثّرةً بعدم قدرتها على المُنافسة في السوق الصينية، حيث سيطرت على المشهد الهواتف عالية المواصفات والجودة ومُنخفضة السعر.

ورغم أن الشركة ما زالت تحتل الترتيب الأوّل عالميًا في سوق الهواتف الذكية، إلّا أن الأرقام الأخيرة تُشير إلى مُغادرتها قائمة الأربعة الكبار في السوق الصينية، والتي تُعتبر من أهم الأسواق التي تسعى الشركات الكبرى للسيطرة عليها.

وفقًا لدراسة نشرتها شركة Strategy Analytics غطّت الربع الرابع من العام 2015، فإن هواوي Huawei احتلت الترتيب الأول في الصين بنسبة 15.2% من السوق، تلتها شياومي Xiaomi بنسبة 14.8% ثم آبل بنسبة 13.1% بعدها كل من Vivo و Oppo بنسبة 10% و 9.2% لكل منهما.

يُذكر أن سامسونج كانت في المركز الخامس على السوق الصينية خلال الربع الثالث من العام الماضي، لكن صعود حصتي كل من آبل (الشركة غير الصينية الوحيدة في القائمة) و Vivo أدى لخروج سامسونج إلى المركز السادس.

ما تُخبرنا به هذه النتيجة هي أن سامسونج فشلت في المنافسة على سوق الأجهزة المتوسّطة والمُنخفضة، كما أنها لم تربح سوق الأجهزة ذات المواصفات المُرتفعة التي يبدو أن آبل قد ربحتها حتى الآن في السوق الصينية.

المصدر