Huu ni muongozo kamili unaofafananua aina ya processor za simu zenye nguvu kubwa.

Ndani ya makala utafahamu aina za processor zinazoweza kufungua app yoyote ya simu bila kukwama.

Utajua aina ya processor zinazoweza kufanya kazi nzito kwa matumizi madogo ya umeme.

Na mwishowe utaona jinsi processor zenye nguvu ndogo husababisha simu kuwa mbaya na huku ikiwa na kamera yenye picha ya ubora mdogo.

Kiuhalisia, utaweza kuelewa sifa za processor nzuri na namna ya kuchagua simu bora kwa kuzingatia utendaji wa processor.

Tuzame kiundani.

Maana ya Processor za simu

Jina sahihi la processor zilizopo ndani ya simu ni CHIPSET kwa kifupi CHIP.

Processor ni sehemu ya chipset ambayo ni saketi inayochaka data na kila kitu kinachofanyika na kompyuta au simu kwa kutumia mantiki(logic).

Kwa mfano ukifungua app mfano ya picha processor inazisoma data kwa kutumia lugha maalumu.

Processor inasoma data kwa kutumia digiti mbili tu yaani 0 na 1.

Mafaili yote ya kifaa chochote cha kielektroni ni mkusanyiko wa digiti 0 na 1

0 inamaanisha ON(kuswasha) na 1 inamaanisha OFF(Kuzima).

Processor inaundwa kwa saketi za umeme nyingi sana zinazofahamika kama Transistor.

Transistor ni switchi ya umeme na pia hutumika kama amplifier.

Mkusanyiko wa digiti mbili(0,1) kwenye file unapanga switch ngapi ziwe ON na zipi ziwe OF.

Sasa huo mpangilio ni jinsi umeme unavyotakiwa upite kwenye transistor ili faili litokee kama inavyotakiwa kama ni picha, audio, video, sauti, umeme wa chaji nk.

Transistor nyingi hufanya chip(processor) kuwa na nguvu.

Ukubwa wa Transistor hupimwa kwa Nanometer(nm)

1nm=0.000000001m(mita)

Processor za siku hizi zinaweza kuwa na Transistors zaidi ya bilioni tano.

Idadi ya transistor kwenye chip inaweza tambulika kwa kuzingatia idadi ya nanometer.

Chipset ya Apple A15 BIONIC ina nanometer tano (5nm) na ina transistor bilioni 15.

Kadri saizi ya transistor inavyokuwa ndogo ndipo transistor zinakuwa nyingi.

Kwa mfano chip yenye ukubwa wa 28nm huwa na transistor chache na nguvu yake huwa ni ndogo.

Kitu kimoja unachotakiwa ukiweke akilini, wingi transistor inahitaji kitu kingine muhimu ili processor iwe na nguvu.

Kitu hiko ni ISA(Instruction Set Architecture), hii tutapitia baada ya kipengele kinachofuta.

Kwa nini processor za simu huitwa Chipset

Chipset inaweka vitu vyote vinavyoshughurika na uchakataji na utendaji katika sehemu moja.

Hii ina maanisha processor(CPU) ni sehemu mojawapo iliyomo ndani ya chipset.

Chip ya simu  ina sehemu network(modem,gps,bluetooth,wifi), GPU, RAM, ROM(Memori ya simu), ISP(sehemu ya kuchakati picha kutoka kwenye kamera) na CPU yenyewe.

Ndio maana ukinunua simu yenye chip ya uwezo mdogo basi simu itakuwa mbaya kiujumla.

Sehemu za processor.

Processor za simu huwa zimegawanyika katika sehemu zaidi ya moja

Hizo sehemu za processor hufahamika kama core.

Kuna core zimeundwa kufanya kazi kubwa na kuna ambazo zimeundwa kufanya kazi ndogo.

Sehemu nyingine ya processor ni spidi ambayo hufahamika kama clock spidi.

Spidi ya processor katika utendaji hupimwa kwa kutumia Gigahertz(GHz).

Na kila core huwa na spidi yake.

Core inayopiga kazi kubwa huwa na spidi kubwa.

Lakini gigahertz pia inategemea ubora wa ISA.

Gigahertz inaweza kuwa kubwa sana lakini simu ikawa inapata shida na utendaji ukawa ni mdogo.

Sehemu zingine cache(L1 Cache na L2 Cache).

Aina ya CPU(processor) za simu

Mpaka nyakati za sasa processor nyingi za simu za android na iphone zipo za aina nne

1. Dualcore
2. Quadcore
3. Hexacore
4. Octacore

Dual inamaanisha mbili

Quad inamaanisha nne.

Hexa inamaanisha sita

Octacore inamaanisha nane

Processor za Dualcore ni zamani smartphone za siku hizi zinatumia core sita na kuendelea.

Mfano wa dual processor ni chip iliyopo kwenye iPhone 6s.

Chip hiyo inaitwa Apple A9, utendaji wake ni mdogo hivyo usitarajie uwezo mkubwa.

Processor za QuadCore

Quadcore ni processor ambazo huundwa kwa core nne(4).

Mara nyingi core zake huwa na spidi ndogo na nguvu ndogo pia.

Processor za Quadcore hutumika kwenye simu za daraja la chini.

Utengenezaji wake hauna gharama na huwa zinatamua ISA zinazochakata data kwa utendaji mdogo.

Simu nyingi za bei nafuu za itel zinatumia chip za core nne ambazo zina nguvu ndogo.

Processor zenye utendaji wa chini huwalenga watumiaji wa simu wenye matumizi madogo.

Mfano wa smartphone yenye processor ya simu aina ya quadcore ni simu ya Tecno wx3.

Tecno wx3 inatumia processor ya MediaTek MT6580.

Bei ya simu zinatumia aina ya chip za quadcore huwa ni ya chini.

Processor za Hexacore

Processor za Hexacore ni aina ya processor ambazo huundwa na core sita(6).

Mara nyingi processor za Hexacore hugawanyika katika makundi mawili.

Kundi la kwanza linahusisha core zenye nguvu ambazo hutengwa kufanya kazi kubwa.

Na kundi la pili huundwa cores maalumu kwa ajili ya kutenda kazi ndogo.

Kikawaida processor yenye utendaji mkubwa inatumia umeme mwingi hivyo betri linaweza kuisha haraka.

Baadhi ya app kama app ya sms inahitaji utendaji mdogo tu hivyo sio lazima kutumia processor yenye nguvu.

Hivyo processor hugawanywa sehemu mbili kuongeza ufanisi wa matumizi ya betri.

Simu za iPhone toka apple hutumia processor za hexacore.

Mfano iPhone 13 Pro Max inatumia chip ya Apple A15 Bionic.

Apple A15 Bionic ina core sita tu.

Core mbili zimetengwa kwa ajili ya kufanya kazi nzito kama kucheza gemu.

Core nne zimetengwa kufanya kazi za kawaida zinazoweza kufanyika kwa nguvu ndogo.

Processor za Octacore

Processor za Octacore ni aina ya processor ambazo huundwa na core nane(8).

Mgawanyo wa core hugawanyika katika sehemu mbili mpaka tatu.

Processor aina ya octacore zinaweza kugawanyika katika core zenye nguvu sana, core zenye nguvu na core zenye nguvu ndogo.

Mfano wa octacore processor ni Snapdragon 670, MediaTek Helio G96, Exynoss 2200, Kirin 9000 na nyinginezo.

Moja simu ambayo ina processor za octacore ni simu mpya ya samsung galaxy s22 ultra

Samsung galaxy s22 ultra inatumia chip ya Exynos 2200.

Core nane za Exynoss 2200 zimegawanyika katika sehemu tatu.

Idadi ya core haifanyi simu kuwa na uwezo mkubwa.

Kuna kitu kimoja cha msingi ambacho kinaelezea muundo wa processor.

Hiko kitu ni ISA kirefu chake ni Instruction Set Architecture.

Instruction Set Architecture ni nini?

Instruction set architecture ni muundo wa kidhahania(abstract) unaofafanunua utendaji wa processor katika kutimiza kazi zake.

Kuna aina nyingi za ISA.

ISA ambazo zinazotumika sana ni CISC na RISC.

CISC ni muundo ambao hutumika sana na processor za computer.

Mfano wa processor ya CISC ni intel x86 na 86-64 ya AMD.

Kirefu cha CISC ni Complex Instruction Set Computer

Ni muundo wa ISA wenye mzunguko mrefu kuchakata data za kompyuta.

Ni muundo unaotumia nguvu kubwa ndio maana PC hula umeme mwingi na  Laptop zinawahi kuisha betri.

Hii post inajikita zaidi na RISC, muundo unaotumiwa na processor karibu zote za simu.

Ukifahamu RISC ndio utafahamu kiundani aina ya processor za simu zenye nguvu na zenye nguvu ndogo.

Kirefu cha RISC ni Reduced Instruction Set Computer.

Ni aina ya ISA ambayo inatumia mizunguko michache kukamilisha kazi.

Muundo wa RISC unaotamba kwa sasa ni wa ARM(Advanced RISC Machines) unaotumika kwenye processor za simu za android, apple, samsung na huawei.

Baadhi ya processor za ARM ni Snapdragon, Apple Bionic, Kirin ya huawei, Exynoss ya samsung, Spredtrum unisoc, MediaTek, Google Tensor na nyinginezo.

Muundo wa arm unamilikiwa na ARM Holding ya Uingereza.

Kila core ya processor lazima iwe na ISA.

Pamoja na chip za simu kutumia muundo wa ARM lakini ubora haupo sawa kutokana na kitu kinachofahamika kama Microarchitecture.

Microarchitecture ni nini?

Muundo mkuu kama ARM huwa unakuwa miundo(matawi) midogo midogo.

Miundo hiyo midogo inaundwa kulingana na aina ya kifaa ambacho kinaenda kutumia hiyo ISA.

Kuna vifaa vinavyohitaji nguvu ndogo sana na vingine vinahitaji nguvu kubwa sana.

Lakini kuna maboresho yanayofanywa kwenye muundo kila mara ambayo inafanya kuwa na muundo mdogo wa mwingine.

Hiyo ndio maana ya microarchitecture

Microarchitecture za arm zipo za 32-bit na 64-bit.

Processor za simu zenye 32-bit huwa ni dhaifu kuzidi 64-bit

Unaweza ukaptita ukurusa wa wikipedia unaolezea arm a-series.

Baadhi ya cores za arm ambazo ni dhaifu zenye 32-bit

ARM Cortex-A5, ARM Cortex-A7, ARM Cortex-A8, ARM Cortex-A9, ARM Cortex-A12, ARM Cortex-A15, ARM Cortex-A17 MPCore na ARM Cortex-A32

Baadhi ya chip za simu ambazo zilitumia miundo hiyo ni MediaTek MT6582, MediaTek MT6580 na Apple A5.

Na baadhi ya core ambazo zina isa za 64-bits.

1. ARM Cortex-A34
2. ARM Cortex-A35
3. ARM Cortex-A53
4. ARM Cortex-A55
5. ARM Cortex-A57
6. ARM Cortex-A72
7. ARM Cortex-A73
8. ARM Cortex-A75
9. ARM Cortex-A76
10. ARM Cortex-A77
11. ARM Cortex-A78
12. ARM Cortex-A510
13. ARM Cortex-A710

Sio kila microarchitecture ya 64-bit ya arm inafanya processor kuwa na nguvu kubwa.

Jinsi ya kujua nguvu ya processor(chip)

Unapohitaji smartphone kitu cha kwanza kabisa kukiangalia ni processor ya simu husika.

Angalia idadi ya core processor ilizo nazo.

Processor za simu aina ya Quadcore ni za kuachana nazo.

Ni chip za kizamani ambazo haziipi simu ubora unatakiwa kwa nyakati zilizopo.

Processor nzuri ni Hexacore(core sita) na Octacore(core nane)

Kwa uwelewa zaidi tutamia processor nne za simu ya tecno wx3, samsung a52s, infinix note 11 pro na iPhone 13 pro max.

Tecno WX3 inatumia processor MediaTek MT6580 yenye core nne.

Samsung galaxy A52s inatumia processor ya Snapdragon 778G 5g core nane.

Infinix note 11 pro inatumia processor ya MediaTek Helio G96 core nane.

iPhone 13 Pro Max inatumia processor ya Apple A15 Bionic core sita.

Kitu cha pili cha kuangalia ni spidi ya core inayofahamika kama clock speed.

Clock spidi inapimwa kwa GigaHertz(GHz)

Clock speed inaonyesha idadi ya kazi processor inaweza kufanya kwa mzunguko mmoja ndani ya sekunde moja.

Kwa mfano clock speed ya MediaTek MT6580 ni 1.3GHz

Hii inamaanisha kwa sekunde moja processor ina uwezo wa kufanya kazi kwa mizunguko bilioni moja na milioni mia tatu.

Kitu cha tatu ni kutazama architecture yaani muundo.

Processor zenye core ambazo zina Cortex aina ya

1. ARM Cortex-A34
2. ARM Cortex-A35
3. ARM Cortex-A53
4. ARM Cortex-A55
5. ARM Cortex-A57

Hizi ni core zenye nguvu ndogo.

Iwapo core zote nane processor zimetumia architecture hizo nne peke yake basi hiyo chip itakuwa na nguvu ndogo na simu itakuwa na ubora wa chini.

Kwa mfano simu ya bei nafuu ya Redmi 9A kwenye kurasa ya gsmarena cpu imeandikwa hivi Octa-core (4×2.0 GHz Cortex-A53 & 4×1.5 GHz Cortex-A53)

Core nne zenye clock spidi kubwa zimetumia Cortex-A53

Core nne za mwisho za spidi ndogo zimatumia Cortex-A53

Hii ni processor dhaifu hivyo simu itakuwa na uwezo mdogo kwenye vitu vingi.

Hata Cortex A510 ina nguvu ndogo lakini si sawa na core zilizopo hapo juu.

Ukioona CPU ina core zenye miundo ya ARM ifuatayo basi hizo core zina nguvu.

1. ARM Cortex-A72
2. ARM Cortex-A73
3. ARM Cortex-A75
4. ARM Cortex-A76
5. ARM Cortex-A77
6. ARM Cortex-A78
7. ARM Cortex-A710

Miundo inayoanziwa na A7x ina utendaji mkubwa na inafanya simu kuwa na nguvu na nyepesi.

Architecture hizi hutumia nguvu kubwa inayotumia umeme mwingi wa betri.

Kudhibiti tatizo la kuisha betri haraka, processor hugawanyika katika core za aina mbili.

Core zenye nguvu kubwa na ndogo.

Kwa mfano processor ya Infinix note 11 pro ambayo ni MediaTek Helio G96 imegawanyika kama ifuatavyo.

Octa-core (2×2.05 GHz Cortex-A76 & 6×2.0 GHz Cortex-A55)

Kuna core mbili zenye kasi na nguvu kubwa ambazo zinatumia Cortex-A76

Na core sita zenye nguvu ndogo aina ya Cortex A55

Ukiona aina hii ya processor ujue ni processor yenye nguvu na matumizi mazuri ya umeme.

Chip zinazohusisha core zenye nguvu na zisizo na nguvu hutambulika kama Big.Little.

Ukiwa unacheza gemu basi Big core(core zenye nguvu) hutumika.

Ukiwa unafanya shughuli ndogo kama kutuma meseji basi Little core hutumika.

Hitimisho

Aina ya processor za simu zenye nguvu huwa na core kuanzia mbili mpaka nne zenye nguvu.

Na huwa pia na core nne au sita zenye nguvu ndogo kwa ajili ya utunzaji wa chaji.

Processor nzuri ya simu huundwa na transistor zaidi ya bilioni moja na nanometer chache (12nm kushuka chini).

Processor za dual core na hexa core huwa na uwezo mdogo.

Processor ya simu pia hutambulika kama chipset.

Ndani ya chipset pia kuna modem kwa ajili ya intaneti.

Simu yenye processor yenye nguvu huwa ina kasi kubwa ya intaneti.