تکنولوژی های جدید در پردازنده های گرافیکی

تکنولوژی های جدید در پردازنده های گرافیکی

پردازنده گرافیکی یا به زبان ساده تر همان GPU  برای طبیعی دیده شدن تصاویر در کامپیوترها استفاده می شود. ویژگی هایی که در بخش پردازش گرافیکی در مورد پردازش و ارائه شدن کارهای دیدنی دارد بسیار بهتر از الگوریتم های پیچیده است که واحد پردازش اصلی در خود دارد.واحد پردازش گرافیکی مانند واحد پردازش گرافیکی است که قادر است به پردازش اطلاعات مربوط به هر تصویر بپردازد. واحد پردازش گرافیکی دقیقا روی کارت گرافیک قرار داردالبته کارت های گرافیکی که حرفه ای نیستند دقیفا روی مادر برد قرار می گیرند.

GPU از عملگرهای گرافیکی ابتدایی تشکیل می شود  همین نیز باعث می شود که بتواند تصاویر را از سی پی یو راحت تر ایجاد کند . با استفاده از این عملگرها می توان اشکالی مثل مثلث ،مستطیل و .. را کشید. البته پردازنده های گرافیکی که به تازگی به وجود امده اند قادر است در کامپیوترها پردازش گرافیک سه بعدی را انجام دهند.

پردازنده های گرافیکی

تاریخچه پردازنده های گرافیکی

اولین ایده شکل گیری GPU در دهه 80بود.این کامپیوتر اولین کامپیوتری بود که دارای یک واحد پردازش گرافیکی بود.این کامپیوتر در ان زمان ویژگی های گرافیکی منحصر به فرد خودش را داشت.در همین دهه اولین پردازنده دارای قابلیت های گرافیکی با نام TMS34010 ارائه شد.

در دهه 90 نیز رشد کارت های گرافیکی و پردازنده های دارای قابلیت گرافیکی زیاد شده است .در این زمان  برای نخستین بار کارت و پردازنده های گرافیکی می توانند قابلیت برنامه ریزی تصویرها و ویدئوهای سه بعدی را داشته است .

NV10 اولین کارت گرافیکی تجاری بود که قابلیت های سه بعدی و نوردهی را در قالب یک سخت افزار تجاری برای مصرف کننده خواهد داشت . بعدها نیز ویژگی های دیگری به ان اضافه شد و از ان بهترین کارت گرافیک زمان خودش را ساخت. نسخه  جدیدتر GPU، NV20  نامیده شد،که اولین پردازنده ی گرافیکی بود که ویژگی سایه زنی را داشت.

پس از ان در سال 2002 از محصولی جدید به نام R300 رونمایی شد.این پردازنده گرافیکی قابلیت را دارد که محاسبات ممیز شناور که بسیار طولانی اند را محاسبه کند. این محصول انعطاف پذیری در حد CPU داشت . این محصول ویژگی هایی دارد که با استفاده از ان ها می تواند پستی های هرجسم را روی سطح جسم ایجاد کند و از همین راه می تواند بافت هایی را روی جسم به وجود اورد .

امروزه GPU های موازی توانسته اند با CPU  رقابت کنند . پس امروزه GPU در بیش تر موارد مانند هوش مصنوعی  می تواند فعالیت کند و از جمله مواردی است که در بیش تر زمینه های صنعتی می تواند کارایی داشته باشد.

پردازنده های گرافیکی جدید

Series8XT-A نمونه ای از پردازشگر گرافیکی PowerVR است که با استفاده از  شرکت ایمجینیشن رونمایی شده است . از این نمونه رد خودورهای خودران استفاده شده است. البته برای خودروهای خودران از پردازنده دیگری نیز رونمایی شده است . برای کامل کردن خاصیت های هر پردازنده موجود نیز که در موارد مختلفی مثل سیستم های خودکار کاربرد دارد پردازنده جدیدی را به نام   Series8XT-A معرفی کرده است.

PowerVR Series8XT-A   بهبود یافته نمونه های قبلی است هم چنین نسبت به نمونه های قبلی قبل اعتمادتر است. علت تغییر این خاصیت ها هم این است که کسانی که سیتم های مبتنی بر تراشه را طراحی می کنند از ان برای لایسنیس ایمنی خودروها استفاده می کنند. تا از این راه بتوانند با بهره گیری از این تکنولوژی در دستگاه های دیجیتالی و انسانی و خودورهای خودران استفاده کنند.

ایمجینیشن بیان کرده است که رد طراحی کردن الویت های اساسی شرکت ایمنی را برقرار کرده است . این شرکت در زمینه پردازنده های خودران بیش تر از 50 درصد سهم دارد . PowerVR Automotive مجموعه ای از سندهایی برای پشتیبانی ، سار اطلاعات مربوط به ردیابی  و ایمنی خرید را برای مشتریان به ارمغان اورده است .

زمان قدیم زمانی که خودروسازان می خواستند خودرویی را طراحی کنند پنج سال زمان می برده است اما الان دیگر مانند زمان قدیم نیست و این روند تغییراتی کرده است . دومینی بنت تحلیلگر بازارهای عمومی اعلام کرده است:( سرعت پیشرفت در صنعت خودرو، به سرعت صنعت تولید گوشی‌های هوشمند بازار سنتی ایمجینیشن نزدیک‌تر می‌شود. تراشه‌ی  اختصاصی PowerVR Automotive  شرکت ایمجینیشن به فروشندگان نیمه هادی‌ خودرو کمک می‌کند تا با سرعت بیشتری بتوانند نیاز بازار را از نظر معرفی محصولاتی با ایمنی و عملکرد توسعه‌یافته‌تر و فناوری‌های مبتنی بر مجازی‌سازی و همچنین با بهینه‌سازی قدرت از طریق راهکارهای کلیدی خود مرتفع کنند.)

موردهای بعدی از پردازنده های PowerVR وپردازنده های شبکه عصبی خودرو  هم در سال 2019 در دسترسی قرار  گرفته است .

پردازنده های گرافیکی AMD

پس از زمان طولانیAMD توانسته است از پردازنده های گرافیکی خود که دارای تکنولوژی هفت نانو متری است را ارائه کنند. این دو تراشه جدید MI60 و MI50  همان طور که در قبل بیان شده است هردو از تکنولوژی هفت نانو متری بهره می برند.همانطور که گفته شد هردو از فناوری 7نانومتری بهره می برند. معماری وگا بهبود پیدا کرده است و سایر قابلیت ها برای پاسخ دادن به نیاز ها نیز به ان ها افزوده شده است . این تراشه ها هردو دارای 64 هسته و هم چنین حافظه هایی هستند که پهنای باند زیادی دارند. ا

این تراشه ها در برابر سایر تراشه های نمونه قبلی نیز تفاوت هایی دارند. تراشه های جدید دارای هسته هایی هستند که می توانند محاسبات را با دقت کم تری انجام دهند. دو هسته ی  INT4 و INT8  قابل استفاده در الگوریتم های ماشین است که برای انجام محاسبات خود به دقتی بالا نیاز ندارند به این ترتیب الگوریتم ها با سرعتی بیش تر از چهار برابر اجرا خواهند شد . البته این صحبت تنها یک احتمال است و درواقع ما نمی دانیم که این هسته ها از چه دستوراتی استفاده کرده اند پس هنوز نمی توانیم در باره ان ها نظر قطعی بدهیم .

از دیگر قابلیت های این تراشه با نمونه های قبلی این است که ویژگی های ارتباطی بهبود یافته است . در این تراشه ها نیز یک کنترل کننده برای حافظه نیز وجود دارد که به تازگی اضافه شده است در مجموع تعدا این تراشه ها به چهار عدد می شرد. با زیاد شدن تعدا کنترل کننده ها فرکانس کارت های حافظه نیز به دو گیگ می رسد. همین باعث می شود تا پهنای باند ان نیز یک ترابایت شود. پهنای باند این پردازنده های گرافیکی حتی از پردازنده های گرافیکی که انویدیا معرفی کرده است هم بیش تر است . با نگاه کردن به این تراشه متوجه می شویم که اندازه ان ها بیش تر است.

با بهره گیری از تکنولوژی هفت نانومتری متوجه می شویم که این تراشه ها از سایر تراشه ها کوچک تر است .تراشه ی  MI25 مساحتی برابر با 484 میلی متر مربع داشته است اما تراشه های جدید با احتساب 2/13ترانزیستور 331میلی متر مربع مساحت دارد.این تراشه ها توان مصرفی کمتری نیز دارند یعنی در توان برابر 25درصد کارایی بیشتری نسبت به نسل قبلی خود دارند.البته محاسبات ما زمانی کامل خواهد شد که درباره دستورالعمل های هسته های INT4 و INT8بیشتر بدانیم.