ผ่าเครื่องสมาร์ทโฟน 1001

• 

ผ่าเครื่องสมาร์ทโฟน 1001

วันศุกร์ 6 กันยายน 2556 เวลา 00:05 น.

ผมชอบของเล่น เมื่อวัยเด็กมีร้านขายของเล่นอยู่ตรงข้ามบ้าน  ผมมักใช้เวลาเข้าไป “เยี่ยม” ดูว่ามีของเล่นใหม่อะไรบ้าง  และพยายามจินตนาการว่ามันเปิด-ปิดอย่างไร  ทำอะไรได้บ้าง แล้วก็ตั้งความหวังไว้ว่าอยากได้ชิ้นใดมาเป็นเจ้าของปีหนึ่งพ่อแม่จะให้เงินตรุษจีนสามารถซื้อของเล่นได้หนึ่งชิ้น สิ่งแรกที่ผมทำหลังจากได้เป็นเจ้าของแล้วคือ  แกะมาดูข้างในว่ามันมีอะไรบ้าง ตอนแกะไม่ค่อยยากนัก ที่ยากคือตอนประกอบมักจะมีชิ้นส่วนเกิน ลูกสาวของผมกลับชอบเล่นต่อหุ่นยนต์พลาสติกสวยงามซับซ้อน  แต่ไม่ชอบกลไก  เป็นเด็กยุคไอที

เวลาเลือกซื้อโทรศัพท์ฉลาด ท่านที่อยากรู้อยากเห็นก็มักจะสืบหารายละเอียดภายในของโทรศัพท์ เช่น มีขนาดความจำเท่าไร ซีพียูวิ่งเร็วเท่าไร จอเป็นเช่นใด สีฉูดฉาดหรือสีสมจริง บางท่านก็สนใจความสวยงาม วัสดุ หรือขนาดเหมาะมือเป็นหลัก วันนี้ผมจะมา “แกะ” เล่าเรื่องภายในโทรศัพท์ฉลาดครับ ย้อนความสุขกลับไปในวัยเด็ก

ท่านทราบหรือไม่ว่าอุปกรณ์ชิ้นใดในโทรศัพท์มีต้นทุนสูงที่สุด  ซีพียู จอ ความจำ เซ็นเซอร์ กล้อง ฯลฯ อุปกรณ์ที่แพงที่สุดคือ ซีพียู ครับ  ต้นทุนที่ถูกที่สุดคือแรงงานประกอบเครื่อง  คราวนี้ท่านคงทราบแล้วว่าบริษัทไหนรวยมาก บริษัทไหนรวยน้อย  ซีพียูในโทรศัพท์ฉลาดต่างกับซีพียูในคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะตรงที่กินไฟน้อย น้อยยิ่งกว่าคอมพิวเตอร์แบบโน้ตบุ๊กเสียอีก  จึงสามารถใช้งานได้ตลอดวัน (ถ้าใช้มากอาจต้องเสียบปลั๊กอัดไฟระหว่างวัน)

ถ้าเราเอาคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะเป็นหลัก จะแยกซีพียูได้เป็นสองค่าย คือค่าย อินเทล และค่าย อาร์ม ทั้งคู่เป็นบริษัทผู้ออกแบบซีพียูที่มีโครงสร้างภายใน (สถาปัตยกรรม) ต่างกัน อินเทล ผลิตตัวซีพียูด้วย ส่วน อาร์ม ขายลิขสิทธิ์ให้คนอื่นผลิต บริษัทใหญ่ที่ใช้ซีพียูแบบ อาร์ม คือ แอปเปิล, ซัมซุง, ควอลคอมม์ และ เท็กซ่า เป็นต้น  บริษัทเหล่านี้ผลิตตัวซีพียูขาย (ยกเว้นแอปเปิล ผลิตใช้เองไม่ขายคนอื่น)  บริษัทที่ใช้ของ อินเทล คือ เลอโนโว, เอซุส และ เอเซอร์ เป็นต้น  อินเทล ผลิตซีพียูที่มีสมรรถนะสูง และพยายามบุกลงมาในตลาดอุปกรณ์พกพาที่ใช้พลังงานต่ำ  ส่วนอาร์ม ออกแบบซีพียูที่ใช้พลังงานต่ำ และพยายามบุกขึ้นไปตลาดที่ต้องการสมรรถนะสูงขึ้น

ซีพียูที่เรารู้จักดีของ อินเทล อยู่ในคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะและโน้ตบุ๊ก เช่น ไอ3, ไอ5, ไอ7 และชนิดกินพลังงานต่ำตระกูล อะตอม ปัจจุบันก็มีใช้ในโทรศัพท์ฉลาดด้วยคือรุ่น Z2420 และ Z2460 ทั้งคู่นี้อยู่ในตระกูลอะตอม มีทั้งแบบแกนเดียวและสองแกน ซีพียูของ อาร์ม มีใช้ในโทรศัพท์ฉลาดอย่างกว้างขวางแทบทุกยี่ห้อ เช่น ซัมซุง ผลิตชิพ Exynos, ควอลคอมม์ ผลิตชิพ Snapdragon, เท็กซ่า ผลิตชิพ OMAP, แอปเปิล ผลิตชิพ A5,A6 เป็นต้น

ซีพียูของ อินเทล และอาร์ม มีคำสั่งภาษาเครื่องต่างกัน  ไม่สามารถใช้โปรแกรมร่วมกันได้ ผู้เขียนโปรแกรมต้องผลิตโปรแกรมของตนเองออกมาเป็นสองรุ่น  เพื่อจะใช้กับซีพียูที่ต่างกันนี้ แล้วซีพียูของ อาร์ม ที่มีหลายผู้ผลิตจะต่างกันไหม?  ต่างกันที่สมรรถนะและการใช้พลังงาน ยิ่งสมรรถนะสูงโดยที่ใช้พลังงานต่ำ ราคาก็จะแพงขึ้น เช่น รุ่นสี่แกน แรงกว่ารุ่นสองแกน นอกจากนั้น ความถี่นาฬิกา ซึ่งกำหนดความเร็วการทำงานของซีพียู ยิ่งสูงซีพียูยิ่งทำงานเร็ว เช่นรุ่น  2 GHz วิ่งเร็วกว่ารุ่น 1 GHz ในโครงสร้างแบบเดียวกัน

คู่หูของซีพียูที่สำคัญคือ ตัวเร่งผลกราฟิกหรือเรียกว่า จีพียู (Graphic Processing Unit) จีพียูเป็นวงจรพิเศษ คล้าย ๆ ซีพียู  แต่ทำงานประมวลกราฟิกได้แรงกว่าซีพียูมาก การดูหนัง ฟังเพลง เล่นเกมในโทรศัพท์ฉลาดก็พึ่งพาพลังของจีพียูนี่แหละ ตัวจีพียูในโทรศัพท์ก็มีหลายค่ายเช่นกัน แล้วก็มีให้เลือกหลายรุ่น หลายสมรรถนะ ในโทรศัพท์ฉลาดมักจะผนวกซีพียูกับจีพียูมาด้วยกัน จีพียูก็ใส่มาหลายแกนได้เช่นกัน ยิ่งเยอะแกนก็ยิ่งทรงพลังมากขึ้น  ปัจจุบันมีแนวโน้มว่าจำนวนแกนของจีพียูในโทรศัพท์ฉลาดจะเพิ่มขึ้น เนื่องจากผู้ใช้ดูหนัง  เล่นเกม กันมากขึ้น

ซีพียูใครแรงกว่ากันเราจะเปรียบเทียบอย่างไร?  ก่อนอื่นต้องเข้าใจก่อนว่า คำว่า “แรงกว่า” ขึ้นกับว่าเปรียบเทียบอะไร เช่น แอพพลิเคชั่นเดียวกันใครทำงานเสร็จก่อนเรียกว่าแรงกว่า เล่นเกมเดียวกันแล้วไหลลื่นกว่า เรียกว่าแรงกว่า ดังนั้นอาจจะแรงกว่าบางเรื่อง  แต่แรงน้อยกว่าในบางเรื่องก็ได้ ซีพียูบนระบบที่ต่างกันก็เปรียบเทียบกันยาก เช่น แอปเปิลใช้ระบบไอโอเอส วิ่งแอพหนึ่ง กับซัมซุง ใช้ระบบแอนดรอยด์ วิ่งแอพเดียวกัน  ก็เอามาเทียบกันว่าใครแรงกว่ายาก อย่าลืมว่าแอพบนไอโอเอสกับแอนดรอยด์ ถึงแม้ว่าการใช้งานจะเหมือน ๆ กัน ก็ไม่ใช่ตัวเดียวกันเป๊ะ

ถ้าอย่างนั้นมาเทียบกันเองในระบบเดียวกันไหม?  เช่น เทียบซีพียูที่ใช้แอนดรอยด์เหมือนกัน ก็พอได้ครับ แต่ต้องเข้าใจก่อนว่า ซีพียูทำงานร่วมกับระบบซอฟต์แวร์ ดังนั้นแม้แต่เทียบข้ามรุ่นแอนดรอยด์ ก็จะสรุปผลยากเช่นกัน  เช่น ถ้าเทียบระหว่างซีพียูสองตัวแต่ซอฟต์แวร์คนละรุ่น เช่นตัวหนึ่งใช้แอนดรอยด์ 4.1 กับอีกตัวใช้  4.3 แล้วผลต่างกัน จะสรุปว่าเป็นเพราะซีพียูหรือซอฟต์แวร์กันแน่  โดยปกติซอฟต์แวร์รุ่นใหม่กว่าจะทำงานได้ไหลลื่นขึ้น แต่กินทรัพยากร เช่น ซีพียูและความจำมากขึ้นไปด้วย

ปกติการเทียบประสิทธิภาพของคอมพิว เตอร์ จะใช้โปรแกรมมาตรฐานชุดหนึ่ง คือใช้โปรแกรมเดียวกันทดสอบบนหลายเครื่อง แล้ววัดว่าเครื่องไหนทำงานได้เสร็จก่อน โปรแกรมเหล่านี้ถูกประดิษฐ์ขึ้นมาเพื่อ “เค้น” ซีพียู หรือระบบ ในแง่มุมต่าง ๆ เพื่อประโยชน์สำหรับวิศวกรของผู้ผลิตคอมพิวเตอร์ จะได้นำไปปรับปรุงประสิทธิภาพให้ดีขึ้น ดังนั้น ผลการวัดที่ได้จึงไม่สัมพันธ์กับการใช้งานจริงในชีวิตประจำวัน เพราะเราคงไม่ใช้งานในลักษณะ “เค้น” โทรศัพท์ตลอดเวลาเป็นแน่ เมื่อท่านอ่านผลการทดสอบประสิทธิภาพโทรศัพท์ด้วยโปรแกรมเช่นนี้ ก็ขอให้ใช้วิจารณญาณด้วย เปรียบเหมือนการขับรถในสนามแข่ง ย่อมไม่เหมือนการขับรถไปจ่ายตลาด

ปีนี้เป็นปีที่ผู้ผลิตโทรศัพท์ฉลาดจากประเทศจีนมีการเจริญเติบโตอย่างก้าวกระโดด และมีผลกระทบต่อตลาดประเทศไทยในเชิงบวก คือโทรศัพท์ฉลาดมีราคาถูกลงอย่างเห็นได้ชัด มีการร่วมทำตลาดกับผู้ให้บริการ โดยจัดสินค้าราคาประหยัด สาเหตุหนึ่งที่ผู้ผลิตจีนทำได้ราคาถูกก็เพราะมีซีพียูจากประเทศจีน คือ บริษัท Media Tek (ไต้หวัน) และ Huawei ผลิตซีพียูในแบบ อาร์ม ออกมาขายเอง เช่น รุ่น K3V2  ตัดราคาของฝรั่งและเกาหลีแบบครึ่งค่อน  แสดงศักยภาพของจีนในเรื่องเทคโนโลยีชั้นสูง เพราะว่าการออกแบบและผลิตซีพียูเป็นเรื่องยากมากและใช้ทุนสูง จึงแทบเป็นตลาดผูกขาดมานานแล้ว มีผู้ผลิตอยู่ได้ไม่กี่บริษัท

ระหว่างที่ผมเขียนบทความนี้ ก็มีข่าวใหญ่มากในวงการโทรศัพท์ฉลาด เรื่อง บริษัทไมโครซอฟท์ประกาศซื้อกิจการโทรศัพท์ของบริษัทโนเกีย คู่นี้ในแง่การผนวกเทคโนโลยีแล้ว ถือว่าเยี่ยม แต่จะกอดคอกันดัง หรือจะพากันหลงทาง  ก็ต้องดูกันต่อไป ผมขอเอาใจช่วยครับ.

ศ.ดร.ประภาส จงสถิตย์วัฒนา
ภาควิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์
จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
prabhas@chula.ac.th