قدرت پردازنده‌ی گرافیکی کنسول‌های نسل هفتم و لپ‌تاپ‌های قدیمی، اکنون در گوشی‌ها و تبلت‌های سبک، کوچک و کم‌مصرف و در قالب گرافیک زیبای برخی بازی‌ها به چشم می‌خورد. در ادامه به مقایسه پردازنده‌ی گرافیکی محصولات قدیمی و امروزی می‌پردازم و سیر صعودی آن را دنبال می‌کنیم.

قدرت خام پردازشی و آشنایی با گیگافلاپس (GFLOPS) و FP16 و FP64

برای مقایسه قدرت پردازشی تراشه‌ها یک راه حل ساده و کلی وجود دارد و آن بررسی قدرت محاسبات خام است.

اما چرا خام؟

همیشه از تمام قدرت خام بخش گرافیک استفاده نمی‌شود.

معماری تراشه‌ها متفاوت است و ممکن است نرم‌افزار به گونه‌ای بهینه شده باشد که از حداکثر قدرت خام پردازشی استفاده‌ی لازم را ببرد و در عین حال ممکن است بهینه نبودن ریزدستورات یک الگوریتم محاسباتی خاص، موجب بی‌کار ماندن واحد‌های پردازشی شود. نکته‌ی دیگر این است که کمیتی مثل گیگافلاپس برای حالت بوست و گاهی حالت پایه مشخص می‌شود. بنابراین اگر تراشه با توجه به داغی و یا توان مصرفی بیش از حد، افت سرعت داشته باشد، قدرت محاسباتی آن کمتر می‌شود.

ترافلاپس و گیگافلاپس به چه معنی است؟
منظور از FLOPS مخفف عبارت Floating-Point Operations Per Second و به معنی تعداد محاسبات اعشاری در هر ثانیه است. معمولاً محاسبات اعشاری ۳۲ بیتی در بررسی‌ها و مقایسه‌ها بیان می‌شود به این معنی که برای هر عدد اعشاری از ۳۲ بیت یا ۴ بایت داده استفاده شده و دقت واحد است. دقت دو برابر یا ۶۴ بیتی نیز کاربری خاص خود را دارد و گاهاً بسیار مهم است.

دقت کنید که محاسبات اعشاری ۶۴ بیتی در مراکز پردازش و ابرکامپیوترها و محاسبات اعشاری ۱۶ بیتی در وسایل همراه، کاربرد دارد. بنابراین قدرت محاسبات اعشاری را باید دقیقاً بیان کرد.

در اینتوتک اگر قدرت محاسباتی FP32 منظور نباشد، صریحاً ذکر می‌شود. مثلاً تگرا ایکس‌وان قدرت محاسباتی FP16 در حد ۱ ترافلاپس (دو برابر بیش از حالت معمولی یا FP32 آن) دارد و کارت گرافیک GTX Titan X انویدیا در محاسبات اعشاری ۶۴ بیتی (FP64 یا دقت دو برابر) قدرتی در حد ۱۹۲ گیگافلاپس دارد. در کارت گرافیک‌های دستاپی معمولاً قدرت محاسبات اعشاری به صورت کسری از قدرت محاسبات اعشاری ۳۲ بیتی بیان می‌شود. مثلاً در سری ۹۰۰ انویدیا، قدرت محاسبات اعشاری ۶۴ بیتی معادل یک سی و دوم قدرت محاسبات اعشاری ۳۲ بیتی است.

ایمجینیشن تکنالوجیز و دو وجه تمایز جالب PowerVRها

کمپانی Imagination Technologies قدیمی‌ترین کمپانی مهمی است که در عرصه‌ی پردازنده‌های گرافیکی موبایل (وسایل همراه) فعالیت کرده است و تجربه‌ی ۱۵ ساله در این عرصه دارد. پردازنده‌ی گرافیکی کنسول Dreamcast سگا، محصولی از همین کمپانی است.

پردازنده‌ی گرافیکی ایمجینیشن تکنالوجیز در کنسول دریم‌کست سگا

پردازنده‌ی گرافیکی ایمجینیشن تکنالوجیز در کنسول دریم‌کست سگا

در سال ۲۰۰۰ انویدیا و AMD با قدرت و جدیت وارد عرصه‌ی گرافیک شدند و کمپانی‌های کوچک بسیاری را کنار زدند. به همین علت ایمجینیشن تکنالوجیز هنوز هم روی مدل‌های کم‌مصرف یا دقیق‌تر بگوییم، بسیار کم‌مصرف متمرکز است.

رندر به روش بهینه‌ی موزاییکی.

ایمجینیشن تکنالوجیز از این جهت متفاوت است که به جای استفاده از مثلث از چندضلعی به عنوان پایه و اساس محاسبات گرافیکی استفاده می‌کند. وجه تمایز دیگر، تقسیم کردن تصویر به بخش‌های کوچک‌تر به اسم Tile (کاشی) و سپس پردازش و رندر کردن یک کاشی در هر بازه‌ی زمانی است. با روش پردازش موزاییکی، موازی‌سازی پردازش کاشی‌ها ساده‌تر می‌شود و پهنای باند موردنیاز برای حافظه هم کمتر است.

PowerVR MBX در سال ۲۰۰۱

پردازنده‌های گرافیکی PowerVR MBX و PowerVR MBX Lite در سال ۲۰۰۱ با معماری مشابه معرفی شدند. نسخه‌ی لایت کم‌مصرف‌تر است و سرعت کلاک پایین‌تری دارد. در اولین آیفون اپل و همین‌طور گوشی قدرتمند N95 نوکیا از تراشه‌هایی با همین پردازنده‌ی گرافیکی استفاده شده است و البته محصولاتی دیگری مثل گوشی Dell Axim 50v، سیستم روی چیپ MX 3 تگزاس اینسترومنت و برخی تراشه‌های سامسونگ نیز از آن بهره‌مند شدند. حتی اینتل هم در برخی پردازنده‌های ۲۷۰۰G مبتنی بر آرم، از آن استفاده کرده است.

گوشی Dell Axim 50v

گوشی Dell Axim 50v

نرخ پرسازی PowerVR MBX زمانی که سرعت کلاک آن ۲۰۰ مگاهرتز باشد، ۱۵۰ مگاپیکسل در ثانیه است. یک واحد خروجی رندر، یک واحد بافت و پشتیبانی از دایرکت ایکس ۷ و OpenGL ES 1.1 مشخصه‌های اساسی این پردازنده‌ی گرافیکی است.

پنجمین نسل PowerVRها در سال ۲۰۰۵ تا ۲۰۱۰

پیشرفت در این دوره، بسیار کند است. در سال ۲۰۰۵ با پنجمین نسل پردازنده‌های گرافیکی ایمجینیشن تکنالوجیز تحت عنوان PowerVR SGX روبرو می‌شویم. نسلی که با سری ۵۰۰ هم شناخته می‌شود و شامل مدل‌هایی مثل SGX520 پایین‌رده و SGX545 رده‌اول است. در نسل پنجم از واسط برنامه‌نویسی OpenGL ES 2.0 پشتیبانی به عمل آمده و توان مصرفی و قدرت پردازشی بهینه‌تر شده است و حتی امروز هم در برخی گوشی‌های رده‌پایین و قدیمی، نام‌های اشاره شده را رویت می‌کنیم.

معماری کاملاً مقیاس‌پذیر یا USSE برای تمامی کاربری‌ها.

ایمجینیشن تکنالوجیز برای پوشش داده تمام محدوده‌های عملکردی و توان مصرفی، معماری جالبی به اسم USSE مخفف Universal Scalable Shader Engine را در سری ۵۰۰ پیاده‌سازی کرده است. در حقیقت موتور شیدری (پردازش گرافیکی) کاملاً مقیاس‌پذیر است، اگر به عملکرد بهتر نیاز داشته باشیم، تعداد گروه‌های شیدری بیشتر می‌شود و به این ترتیب تراشه بزرگ‌تر، پرمصرف‌تر و قدرتمندتر خواهد شد.

در سیستم روی چیپ‌های اکسینوس سامسونگ، اپل A4 و تگزاس اینسترومنت OMAP 3 از سری ۵۰۰ استفاده شده است. اینتل هم در برخی اتم‌ها و پنتیوم‌های خود از همین مدل‌ها بهره جسته و در محصولاتی مثل اولین آیپد، آیفون، گلکسی اس۲ و حتی گوگل گلس! از این معماری استفاده شده است.

PowerVR SGX535 متداول‌ترین مدل است که از دایرکت ایکس ۹ و OpenGL 3.2 پشتیبانی می‌کند. در این مدل ۲ واحد پردازشی، دو واحد بافت و واسط حافظه‌ی ۳۲ الی ۱۲۸ بیتی وجود دارد. نرخ پرسازی آن ۴۰۰ مگاپیکسل در ثانیه و قدرت پردازشی خام آن ۱٫۶ گیگافلاپس است.

و مشخصات سایر مدل‌ها:

مشخصات پردازنده‌های گرافیکی PowerVR SGX5xx ایمجینیشن تکنالوجیز
نام SGX520 SGX530 SGX531 SGX535 SGX540 SGX545
تاریخ معرفی ۲۰۰۵ ۲۰۰۶ ۲۰۰۷ ۲۰۱۰
لیتوگرافی ۶۵ نانومتری
سرعت کلاک ۲۰۰ مگاهرتز (و معمولاً بالاتر)
واحد محاسباتی ۱ ۲ ۲ ۲ ۴ ۴
واحد بافت ۱ ۱ ۱ ۲ ۲ ۲
پهنای باس حافظه ۳۲ الی ۱۲۸ بیت
واسط برنامه‌نویسی OpenGL ES 2.0

OpenGL ES 2.0

OpenGL 2.1

DirectX 9.0c

OpenGL ES 2.0

OpenGL 2.1

OpenGL ES 2.0

OpenGL 3.2

DirectX 10.1

نرخ پرسازی (مگاپیکسل در ثانیه) ۱۰۰ ۲۰۰ ۴۰۰
قدرت پردازشی خام ۰٫۸ ۱٫۶ ۳٫۲

بهبود نسل پنجم با معرفی PowerVR 5 XT در ۲۰۰۹ و ۲۰۱۰

هسته در معماری PowerVR نسل ۶ مطرح می‌شود.

ایمجینیشن تکنالوجیز در بهینه‌سازی نسل پنجم که با نام‌های SGX543 و SGX544 و SGX554 شناخته می‌شود، ساختار مقیاس‌پذیر پردازنده‌ی گرافیکی را باز هم مقیاس‌پذیرتر کرد و نام USSE2 را روی آن گذاشت. همان‌طور که گفتیم، USSEهایی با ابعاد و اندازه‌های مختلف در نسل پنجم وجود داشته و پدیده‌ای به اسم هسته، عملاً بی‌معنی است. در USSE2 مقوله‌ای به اسم هسته معنای واقعی دارد و عبارت MP در انتهای نام پردازنده‌ی گرافیکی به همراه یک عدد، مشخص می‌کند که در سیستم روی چیپ، چند USSE2 وجود دارد. مثلاً PowerVR SGX544 MP4 به این معنی است که ۴ هسته‌ی USSE2 در پردازنده‌ی گرافیکی موجود است.

کنسول بازی PS Vita با پردازنده‌ی گرافیکی PowerVR SGX544MP4

کنسول بازی PS Vita با پردازنده‌ی گرافیکی PowerVR SGX544MP4

در تراشه‌ی اپل A5 از SGX543 MP2 و در کنسول بازی PlayStation Vita از PowerVR SGX544 MP4 استفاده شده است. اما تعداد هسته‌ها به ۴ مورد محدود نمی‌شود و در صورت نیاز می‌توان حداکثر ۱۶ هسته‌ی پردازش گرافیکی را در طراحی تراشه، استفاده کرد. اپل در A5X و A6 و A6X از معماری نسل ششم PowerVRها استفاده کرده و سامسونگ و تگزاس اینسترومنت و همین‌طور اینتل، در برخی مدل‌ها از همین نسل بهره جسته‌اند.

مشخصات سه مدل اشاره شده به صورت زیر است:

مشخصات پردازنده‌های گرافیکی نسل پنجم PowerVR ایمجینیشن تکنالوجیز
نام SGX543 SGX544 SGX554
تاریخ معرفی ۲۰۰۹ ۲۰۱۰
لیتوگرافی ۳۲ نانومتری
سرعت کلاک ۲۰۰ مگاهرتز (و معمولاً بالاتر)
واحد محاسباتی ۴ ۴ ۸
واحد بافت ۲ ۲ ۲
تعداد هسته (USSE2) ۱ الی ۱۶
پهنای باس حافظه ۱۲۸ یا ۲۵۶ بیت
واسط برنامه‌نویسی

OpenGL ES 2.0

OpenGL 2.x

OpenCL 1.1

DirectX 9.0

نرخ پرسازی (مگاپیکسل در ثانیه) ۳۲۰۰
قدرت پردازشی خام ۷٫۲ ۷٫۲ ۱۴٫۴

PowerVR Rouge یا سری ۶۰۰۰ در سال ۲۰۱۲ تا ۲۰۱۴

ایمجینیشن تکنالوجیز هم در نسل ششم به شیدر عمومی روی آورد.

نسل ششم پردازنده‌های گرافیکی ایمجینیشن تکنالوجیز با کد ۴ رقمی در سال ۲۰۱۲ وارد میدان رقابت شده است. این نسل با عنوان روگ هم شناخته می‌شود. روگ اولین معماری مطرح شده توسط ایمجینیشن تکنالوجیز است که شیدرهای عمومی دارد و همین‌طور اولین معماری با پشتیبانی از دایرکت ایکس ۱۰ است. منظور از شیدر عمومی، شیدری است که صرفاً نقش شیدری خاص را بازی نمی‌کند و انواع محاسبات شیدری را پردازش می‌کند.

تصویر زیر مدل ۶ هسته‌ای (Cluster به معنی گروه و خوشه مشابه هسته) را نمایش می‌دهد که در آن USC همان گروه‌های شیدر عمومی است. دقت کنید که یک USC خود به پایپ‌لاین‌ها تقسیم می‌شود که تعدادشان ممکن است ۱۶ عدد یا نصف باشد.

پردازنده‌ی گرافیکی PowerVR GX6650

پردازنده‌ی گرافیکی PowerVR GX6650

PowerVR G6100 و سری ۶XE همچنان به دایرکت ایکس ۹ محدود می‌شوند و پشتیبانی از OpenGL 3.1 مثل سری ۵XT برقرار است.

نسل ششم معماری بهینه و عملکرد عالی دارد ولیکن با توجه به تفاوت اساسی شیدرها، استفاده از آن در تراشه‌های مختلف، روند کندی را دنبال کرده و می‌کند. اینتل در اتم‌هایی مثل Z34x0 از مدل ۴ هسته‌ای PowerVR G6400 استفاده کرده و اپل در A7 از G6430، در A8 هم از PowerVR G6450 استفاده شده و برخی تراشه‌های مدیاتک نیز از همین نسل بهره جسته‌اند.

حالا دومین عدد تعداد هسته است.

شاید نام‌آشناترین تراشه با گرافیک سری ۶۰۰۰ ایمجینیشن تکنالوجیز، A8X اپل باشد. تراشه‌ای که بخش گرافیک آن شامل ۸ هسته است. دقت کنید که در سری ۶۰۰۰، دومین عدد تعداد هسته را بیان می‌کند و دیگر MPx در انتهای نام گرافیک نمی‌بینیم.

مشخصات مدل‌های مختلف به صورت زیر است؛ دقت کنید که سرعت کلاک ۳ برابر نشده چرا که نسل‌های قبلی هم معمولاً با سرعت‌های بسیار بالاتر در سیستم روی چیپ‌ها به کار می‌رفتند و قدرت خام ۱٫۵ و حتی ۲٫۵ برابر اعداد ذکر شده بوده است.

مشخصات پردازنده‌های گرافیکی نسل ششم یا سری ۶۰۰۰ PowerVR ایمجینیشن تکنالوجیز
نام G6100 G6200 G6230 G6400 G6430 G6630
تاریخ معرفی ۲۰۱۳ ۲۰۱۲
لیتوگرافی ۲۸ نانومتری
سرعت کلاک ۶۰۰ مگاهرتز
واحد بافت (در هر هسته) ۲
تعداد هسته (USSE2) ۱ ۲ ۲ ۴ ۴ ۶
پهنای باس حافظه ۱۲۸ یا ۲۵۶ بیت
واسط برنامه‌نویسی OpenGL ES 3.1
OpenGL 2.x
OpenCL 1.2
DirectX 9.0 L3
OpenGL ES 3.1
    OpenGL 3.2
    OpenCL 1.2
    DirectX 10.0

نرخ پرسازی

(مگاپیکسل و مگاتکسل در ثانیه)

۴۸۰۰ ۷۲۰۰

قدرت پردازشی خام FP16

FP32

۵۷٫۶

۳۸٫۴

۷۶٫۸

۷۶٫۸

۱۱۵٫۲

۷۶٫۸

۱۵۳٫۶

۱۵۳٫۶

۲۳۰٫۴

۱۵۳٫۶

۳۴۵٫۶

۲۳۰٫۴

همان‌طور که مشاهده کردید، در این نسل قدرت خام پردازش گرافیکی می‌تواند بسته به دقت محاسبه، تغییر کند و در حقیقت ۱٫۵ برابر شود. در بهترین حالت، FP32 معادل ۲۳۰٫۴ است.

آیپد ایر 2 اپل

آیپد ایر ۲ اپل

اپل در آیپد ایر ۲ از مدل خاصی به اسم GX6850 استفاده کرده که قدرت محاسباتی خام آن، حدوداً دو برابر PowerVR G6430 است و در محدوده‌ی ۳۰۰ گیگافلاپس قرار می‌گیرد. چیزی در حد قدرت پردازنده‌ی گرافیکی لپ‌تاپ‌های معمولی یا ضعیف هم‌دوره و حدود ۱٫۵ برابر کنسول‌های اکس‌باکس ۳۶۰ و پلی‌استیشن ۳٫

نسل هفتم PoweVRها یا سری ۷۰۰۰

در نسل هفتم، دو سری ۷XT و ۷XT وجود دارد و تقریباً هم‌زمان وارد دنیای گوشی و تبلت شده‌اند. مشخصات یکسان است. از واسط‌های برنامه‌نویسی OpenGL ES 3.1، دایرکت ایکس ۱۰ و OpenGL 3.3 پشتیبانی شده است. OpenCL 1.2 برای کاربری داخلی نیز پشتیبانی می‌شود.

مقایسه سری 7000 پردازنده‌های گرافیکی PowerVR با سری 6000 در سه بنچ‌مارک مختلف

مقایسه سری ۷۰۰۰ پردازنده‌های گرافیکی PowerVR با سری ۶۰۰۰ در سه بنچ‌مارک مختلف

کاربری نسل هفتم علی‌رغم پشتیبانی نکردن از دایرکت ایکس ۱۱، به نوت‌بوک‌ها و محصولات گیمینگ گسترش یافته چرا که قدرت خام پردازشی، بسیار عالی و بیش از کارت گرافیک‌های کم‌مصرف و پایین‌رده‌ی لپ‌تاپی نظیر GT 730M انویدیاست.

سری 7 پردازنده‌های گرافیکی PowerVR

سری ۷ پردازنده‌های گرافیکی PowerVR

در حال حاضر تنها اپل است که در تراشه‌های A9 و A9X (آیفون ۶s و آیپد پرو) از GT7600 و مدلی نامشخص با ۱۲ هسته‌ی پردازشی استفاده کرده است. بهترین مدل GT7900 است که می‌تواند ۱۶ گروه پردازشی و در حقیقت ۳۲ واحد پردازشی داشته باشد و عملاً در حد کارت گرافیک‌های پایین‌رده‌ی ای‌ام‌دی و انویدیاست. دقت کنید که رقم دوم این مدل، تعداد هسته‌های آن نیست اما در مورد سایر مدل‌ها، رقم دوم تعداد هسته است.

مشخصات این نسل را مرور کنید:

مشخصات پردازنده‌های گرافیکی نسل هفتم یا سری PowerVR 7000 ایمجینیشن تکنالوجیز
نام GT7200 GT7400 GT7600 GT7800 GT7900
تاریخ معرفی ۲۰۱۴
لیتوگرافی ۱۴ و ۱۶ نانومتری
سرعت کلاک ۶۵۰ مگاهرتز ۸۰۰ مگاهرتز
واحد بافت (در هر هسته) ۴ ۸ ۱۲ ۱۶ ۳۲
تعداد هسته (USSE2) ۲ ۴ ۶ ۸ ۱۶
واسط برنامه‌نویسی

OpenGL ES 3.1

OpenGL 3.3
OpenCL 1.2 embedded profile
DirectX 10.0

قدرت پردازشی خام FP16

FP32

۱۶۶٫۴

۸۳٫۲

۳۳۲٫۸

۱۶۶٫۴

۵۰۰

۲۵۰

۶۶۶

۳۳۳

۱۶۴۰

۸۲۰

بروزرسانی فروردین ۱۳۹۵: معرفی PowerVR Series8EX

آشنایی با PowerVR Series8XE و کاربرد آن

در نمایشگاه MWC 2016 سری دیگری از پردازنده‌های گرافیکی ایمجینیشن تکنالوجیز معرفی شده است. پردازنده‌های گرافیکی PowerVR Series8XE جایگزین PowerVR Series7XE می‌شوند و مثل سری قبلی، توان مصرفی پایینی دارند. احتمالاً در نیمه‌ی دوم سال جاری اخباری در مورد PowerVR Series8XT خواهیم شنید که محصولاتی گران‌تر، سریع‌تر و بهینه برای گوشی‌ها و تبلت‌های رده‌اول است. ممکن است در تراشه‌های بعدی اپل، از سری ۸XT استفاده شود.

ایمجینیشن تکنالوجیز پسوند XT را برای پردازنده‌های گرافیکی معمولی که در گوشی‌ها و تبلت‌ها کاربرد دارند در نظر گرفته و پسوند XE را برای محصولات کم‌مصرف انتخاب کرده است. اولویت اصلی این دو سری به ترتیب عملکرد بهینه و توان مصرفی بهینه است.

دو سری XT و XE پردازنده‌های گرافیکی ایمجینیشن تکنالوجیز با اولویت عملکرد بهینه، توان مصرفی بهینه

دو سری XT و XE پردازنده‌های گرافیکی ایمجینیشن تکنالوجیز با اولویت عملکرد بهینه، توان مصرفی بهینه

کاربری PowerVR XE اینترنت اشیاء، ست‌آپ باکس‌ها و تلویزیون‌ها و همین‌طور گوشی‌ها و تبلت‌های میان‌رده یا رده‌پایین است. از سری XT در محصولات رده‌اول بازار گوشی و تبلت استفاده می‌شود و شاید این سری را با محصولات اپل بشناسید هر چند در حال حاضر مدیاتک، اینتل و سامسونگ نیز در برخی محصولات از آن استفاده می‌کنند.

کاربرد پردازنده‌های گرافیکی کم‌مصرف و کوچک PowerVR XE

کاربرد پردازنده‌های گرافیکی کم‌مصرف و کوچک PowerVR XE

مشخصات PowerVR Series8XE و مقایسه با Series7XE و Series6XE

و به مقایسه مشخصات و قدرت پردازشی بپردازیم:

مشخصات PowerVR Series8XE و مقایسه با Series7XE و Series6XE

  Series8XE Series7XT Series7XE Series6XE
تعداد گروه هسته‌ها ۰٫۵ تا ۱ ۲ تا ۱۶ ۰٫۵ تا ۱ ۰٫۵ تا ۱

قدرت پردازشی FP32

(فلاپس بر کلاک)

۳۲ تا ۶۴ ۱۲۸ تا ۱۰۲۴ ۳۲ تا ۶۴ ۳۲ تا ۶۴

قدرت پردازشی FP16

(فلاپس بر کلاک)

۶۴ تا ۱۲۸ ۲۵۶ تا ۲۰۴۸ ۶۴ تا ۱۲۸ ۶۴ تا ۱۲۸

نرخ پرسازی ROP

(پیکسل بر کلاک)

۲ تا ۴ ۴ تا ۳۲ ۲ تا ۴ ۲ تا ۴

نرخ پرسازی ROP

(تکسل بر کلاک)

۱ تا ۲ ۴ تا ۳۲ ۱ تا ۲ ۱ تا ۲
پشتیبانی از OpenGL ES ۳٫۲ ۳٫۲ ۳٫۱ ۳٫۱

پشتیبانی از Android Extension Pack

و تسلیشن

بله بله انتخابی خیر
پشتیبانی از وولکن بله بله بله بله
OpenCL ۱٫۲ EB

۱٫۲ EB

انتخابی: ۱٫۲ FP

۱٫۲ EB ۱٫۲ EB
معماری روگ روگ روگ روگ
جایی که نرخ پرسازی مهم‌تر از گیگافلاپس است

در جدول مشخصات تفاوت زیادی بین سری ۷XE و ۸XE نمی‌بینیم اما تراشه‌ی نهایی با مساحت ۲۵ کمتر، نرخ پرسازی مشابه دارد. نرخ پرسازی در وسایل همراه حتی مهم‌تر از توان پردازشی شیدرهاست چرا که امور ساده‌ای مثل مرور وب، واسط گرافیکی دوبعدی اپ‌ها و حتی بازی‌های سبک که با رزولوشن بالا اجرا می‌شوند، بیش از توان پردازشی سری قدرتمند XT، به عملکرد خوب واحدهای خروجی رندر نیاز دارند.

پشتیبانی از Open GL ES 3.2 و Vulkan 1.0 و افزایش نرخ پرسازی در PowerVR Series8XE

پشتیبانی از Open GL ES 3.2 و Vulkan 1.0 و افزایش نرخ پرسازی در PowerVR Series8XE

ایمجینیشن تکنالوجیز با در نظر گرفتن این کاربردها، نرخ پرسازی را بهینه کرده است تا گوشی‌های رده‌اول امروزی که حتی نمایشگر QHD را پشت سر می‌گذارند و سراغ ۴K می‌روند، گرفتار محدودیت نرخ پرسازی نشوند.

در قیاس با رقبا و در حقیقت پردازنده‌های گرافیکی Mali کمپانی ARM، نرخ پرسازی تراشه‌های هم‌اندازه، بیشتر است و این یکی از مزایای مهم PowerVR Series8XE است.

بررسی معماری PowerVR Series8XE

معماری تمام پردازنده‌های گرافیکی سری ۷ و ۸، روگ (Rouge) است، بهتر است بگوییم در سری ۷ معماری Rouge7 و در سری جدید Rouge8 با بهینه‌سازی‌های بیشتر، استفاده شده است. لذا PowerVR Series8XE معماری بهینه‌تری نسبت به سری ۷ دارد و حتی از واسط‌های برنامه‌نویسی جدید مثل OpenGL ES 3.2 و Vulcan 1.0 پشتیبانی می‌کند. OmniShield ویژگی امنیتی این کمپانی هم پشتیبانی شده است. مساحت تراشه کمتر شده و طبق ادعای طراح پردازنده‌ی گرافیکی، اگر عملکردی در حد قبل مدنظر باشد، بخش پردازنده‌ی گرافیکی تراشه، ۲۵ درصد کوچک‌تر خواهد بود و در نتیجه هزینه‌ها کاهش پیدا می‌کند.

دیاگرام بلوکی ساختار PowerVR Series8XE

دیاگرام بلوکی ساختار PowerVR Series8XE

یکی از ویژگی‌های انتخابی سری ۸XE پشتیبانی از عمق رنگ ۱۰ بیت در فضای رنگ YUV است که احتمالاً برای ویدیوهای HEVC Main10 در نظر گرفته شده است. منظور از Main10 پروفایل اصلی و ۱۰ بیتی در کدک HEVC است.

سومین نسل تکنولوژی فشرده‌سازی تصویر

مورد انتخابی بعدی PVRIC3 نام دارد که مخفف PowerVR Image Compression 3 است. سومین نسل از تکنولوژی فشرده‌سازی تصویر این کمپانی که فعلاً جزئیات دقیقی در مورد آن مطرح نشده اما خبر خوش این است که کاملاً با دیکدر ویدیو و دیکدر بافت، مجتمع است؛ به این معنی که انتقال ویدیو یا بافت به بافر نمایشگر به صورت فشرده شده صورت می‌گیرد. نتیجه این است که پهنای باند حافظه و فشار روی بخش کش، کمتر می‌شود و در نتیجه توان مصرفی کاهش پیدا می‌کنند.

ایمجینیشن تکنالوجیز با توجه به اسلاید زیر مدعی است که عملکرد به ازای هر میلی‌مترمربع مساحت تراشه، ۶۰ الی ۱۰۰ درصد بهتر از رقباست! اگر نرخ پرسازی مهم‌تر باشد هم با نرخ پرسازی برابر، مساحت ۳۰ تا ۴۵ درصد کمتر است. اعداد جالبی است و اگر صحت داشته باشد، هزینه‌ی تمام شده و همین‌طور توان مصرفی در قیاس با محصولات رقیب، کاملاً بهینه است.

مقایسه عملکرد PowerVR Series8XE با رقبا

مقایسه عملکرد PowerVR Series8XE با رقبا

گروه‌های شیدر عمومی یا به اختصار USC و کمک‌پردازنده‌ی پیکسل‌ها تقریباً مثل Series7XE طراحی شده است. یک USC مثل قبل دارای ۱۶ پایپ‌لاین است و هر پایپ‌لاین ۴ واحد محاسباتی FP16 و ۲ واحد محاسباتی FP32 است (محاسبات اعشاری ۱۶ بیتی و ۳۲ بیتی) و یک SFU نیز به کار رفته است. بخش کمک‌پردازشی پیکسل‌ها هم مثل ۷XE در هر سیکل کلاک، همان مقدار پیکسل را پردازش می‌کند. بنابراین بهینه شدن نرخ پرسازی به تغییرات مختلف در مرزهای ارتباطی و زمان‌بندی تردهای پردازشی مربوط می‌شود.

معماری یک گروه شیدر عمومی در PowerVR Series8XE

معماری یک گروه شیدر عمومی در PowerVR Series8XE

مشخصات اولین پردازنده‌های گرافیکی سری PowerVR Series8XE

PowerVR GE8300 و PowerVR GE8200 جایگزین PowerVR GE7800 و PowerVR G7400 می‌شوند. در PowerVR GE8300 یک USC با ۱۶ پایپ‌لاین آن به کار رفته و در PowerVR GE8200 نصف یک USC موجود است.

نرخ پرسازی درست مثل مدل‌های ذکر شده است. GE8300 برای محصولات متوسط و حتی تلویزیون‌ها و ست‌آپ باکس‌های ۴K طراحی شده است و مدل ضعیف‌تر برای محصولات رده‌پایین مناسب است. برای عرصه‌ی نسبتاً جدید خودرو هم مدل GE8300 مناسب است.

کاربرد PowerVR GE8200 و PowerVR GE8300

کاربرد PowerVR GE8200 و PowerVR GE8300

2 votes, average: 5٫00 out of 52 votes, average: 5٫00 out of 52 votes, average: 5٫00 out of 52 votes, average: 5٫00 out of 52 votes, average: 5٫00 out of 5 (2 نظر، امتیاز: 5٫00 از 5)
برای نظر دادن ابتدا باید ثبت نام کنید.
Loading...
لينک کوتاه:

FacebookTwitterGoogle


بيشتر بخوانيد:

دیدگاه بگذارید

اطلاع از
wpDiscuz

تبلیغات

تبلیغات

تبلیغات

×