GPU أو شريحة الرسومات. كثيرا ما نتحدث عنه، ولكن في النهاية، ما هو حقا؟ ما الغرض منه، وقبل كل شيء، ما هي الاختلافات بين عشرات النماذج المتوفرة؟ انضم إلينا في هذه النظرة العامة السريعة حول حلول وحدة معالجة الرسومات للأجهزة اللوحية والهواتف الذكية.
باللون الرمادي (أسفل) زوج وحدة المعالجة المركزية/وحدة معالجة الرسومات، باللون الأسود (مستطيلات كبيرة) شرائح ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) وبالأسود (مستطيل صغير) ذاكرة فلاش NAND
كوني قادمًا من عالم الكمبيوتر الشخصي، اعتدت على مواجهة وحدات معالجة الرسوميات (GPU)، والتي تسمى أيضًا شرائح الرسومات. في جهاز الكمبيوتر، تتم وحدات معالجة الرسومات على بطاقة الرسومات. وحدة معالجة الرسومات (GPU) هي الشريحة المركزية لبطاقة الرسومات، وهي الشريحة التي تقوم بجميع العمليات الحسابية. بجانب وحدة معالجة الرسومات، لدينا شرائح الذاكرة، ومرحلة الطاقة، وعدد قليل من المكثفات، وهذا كل شيء.
إن تركيب كل هذا في هاتف ذكي أو جهاز لوحي هو أمر سحري! ولكن لا يزال من الممكن منذ ذلك الحينتعمل وحدات معالجة الرسومات الموجودة في أجهزتنا المحمولة بنفس الطريقة التي تعمل بها تلك الموجودة في أجهزة الكمبيوتر لدينا. ومع ذلك، فإن هندستها المعمارية أخف وزنًا لتكون أصغر حجمًا من الناحية المادية وبالتالي تشغل مساحة أقل وتستهلك أقل وتسخن أقل.يتم دمج وحدات معالجة الرسومات مباشرة في SoC (النظام الموجود على الشريحة) الذي يجمع بين المعالج وشريحة الرسومات. في بعض الأحيان تكون ذاكرة الوصول العشوائي عالقة أعلى شركة نفط الجنوب.
دور وحدات معالجة الرسومات، سواء في أجهزة الكمبيوتر أو الأجهزة المحمولة، هو نفسه.إنهم موجودون لحساب الصور ثنائية الأبعاد أو ثلاثية الأبعاد ثم يتم عرضها على الشاشة عبر وحدات البكسل الموجودة في اللوحة.عندما تنظر إلى شاشتك، يتم عرض النصوص والصور الموجودة على مواقع الويب أو الأنسجة أو تأثيرات الدخان أو الضوء في الألعاب على الشاشة بفضل وحدات البكسل الموجودة في اللوحة (عدة مئات الآلاف أو حتى عدة ملايين حسب التعريف). يأخذ كل بكسل لونًا مختلفًا، والذي، مثل اللوحة، يعرض في النهاية صورة كاملة.
التعريف
تعريف الشاشة هو عدد البكسلات في الخط العمودي مضروبًا في عدد البكسلات في الخط الأفقي. على سبيل المثال، بالنسبة للدقة العالية الكاملة: 1920 × 1080 بكسل مما يعطي إجمالي 2,073,600 بكسل.
بعبارة أخرى،وحدة معالجة الرسومات هي الفنان: يجب عليها إنشاء صورة للمشهد ليتم تمثيله وفقًا للمعلومات المقدمة من مطوري البرامج أو ألعاب الفيديو. ومع ذلك، لديهالقيد: حجم الصورة. وطرح القضايا جانباالارتقاء، سيتعين على وحدة معالجة الرسومات أن تأخذ في الاعتبار تعريف الشاشة لتقديم صورة بنفس "الحجم". إذا كانت الشاشة بدقة 640 × 480 بكسل، فيجب أن تقدم وحدة معالجة الرسومات صورة بعرض 640 بكسل وارتفاع 480 بكسل.كلما زاد تعريف الشاشة، كلما زاد حجم وحدة معالجة الرسومات (GPU) التي يجب عليها إنشاء صورة. في QHD (2560 × 1440 بكسل)، سيتعين على وحدة معالجة الرسومات بعد ذلك إنشاء صورة تحتوي عمليًا على 4 ملايين بكسل مقارنة بحوالي 300000 بكسل لتعريف VGA. وبالتالي، ستستغرق وحدة معالجة الرسومات وقتًا أطول لإنشاء صورة عالية الوضوح مقارنة بالصورة منخفضة الوضوح. على سبيل المثال، يؤدي الانتقال من لوحة Full HD إلى لوحة QHD بنفس شريحة الرسومات إلى انخفاض الأداء بحوالي 50%.
يتم تفسير ذلك من خلال بنية وحدات معالجة الرسومات. للتبسيط، تقوم وحدة معالجة الرسومات بمعالجة كل بكسل بشكل مستقل. للصورة،وحدات البكسل هي نقاط تحدث في الشبكة ويجب على الرسام (وحدة معالجة الرسومات) بعد ذلك أن يملأها بالألوان واحدًا تلو الآخر لعرض الصورة. ولهذا السبب تتطلب الشاشات ذات الوضوح العالي المزيد من طاقة وحدة معالجة الرسومات. ستستغرق شريحة الرسومات وقتًا أطول لحساب الصورة وسيكون معدل الإطارات أقل.عندما تكون الصورة ثقيلة والرقاقة ليست قوية جدًا، يكون معدل الصورة منخفضًا جدًا بحيث ترى العين البشرية زمن انتقال بين كل صورة. هذا ما يحدث عندما تسميها لعبة الكبش.في الواقع، في الألعاب، ليس حجم الصورة هو المهم فقط. يجب عليك أيضًا أن تضع في اعتبارك التأثيرات العديدة التي تتم إضافتها إلى المشهد والتي يمكن أن تكون صعبة للغاية وتستغرق وقتًا طويلاً لحسابها. غالبًا ما تكون قابلة للتعديل في ألعاب الكمبيوتر ولكن نادرًا ما تكون قابلة للتعديل في ألعاب الهاتف المحمول، أو تلقائيًا حسب قوة الجهاز.
معدل الإطارات
معدل الإطارات هو معدل الصورة الذي توفره شريحة الرسومات. يشير إلى عدد الإطارات (FPS وFPS) في الثانية المحسوبة بواسطة وحدة معالجة الرسومات.
كلما زاد معدل الإطارات، زاد الشعور بالسلاسة. يعتقد بعض الناس أن 24 إطارًا في الثانية هو الحد الذي لم يعد بإمكان العقل البشري التمييز عنده. لكن العديد من النظريات والتجارب العملية أثبتت عكس ذلك. شرح الموقعNoFragحول هذا الموضوع مثير للاهتمام للغاية. لتلخيص في جملة واحدة،24 إطارًا في الثانية ليس كافيًا، وهناك سبب يجعل لاعبي الكمبيوتر يحبون شاشات العرض التي تبلغ سرعتها 144 هرتز. على الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية، تتمتع الشاشات في معظم الأوقات بمعدل تحديث يبلغ 60 هرتز، مما يعني ذلكعرض أكثر من 60 إطارًا في الثانية لا فائدة منه. على أية حال، من الصعب الحفاظ على معدل الإطارات هذا في جميع الألعاب منذ اختباراتنا لـشيلد تابلت من نفيدياأووجهاً لوجه بين هاتف أوبو فايند 7 وهاتف إل جي جي3أظهر أن بعض الألعاب قد تكون متطلبة بعض الشيء.
هذا هو المكان الذي تلعب فيه نماذج GPU المختلفة.يجب أن تتكيف شريحة الرسومات مع تعريف الشاشة. على سبيل المثال، في هاتف LG G3، لا يتمتع معالج Snapdragon 801's Adreno 330 بالقوة الكافية لتشغيل شاشة QHD (2560 × 1440 بكسل) بشكل صحيح. على شاشة Full HD، يكون الأمر أفضل بكثير. مع هاتف ذكي للمبتدئين وشاشة VGA (640 × 480 بكسل)، سيكون أداء Adreno 330 مفرطًا وسنكون قادرين بسهولة على تجاوز 60 صورة في الثانية، وهو أمر عديم الفائدة. بالنسبة لأداء الألعاب، فإن وحدة معالجة الرسومات ليست الوحيدة التي تعمل.يتم أيضًا وضع المعالج (CPU) وذاكرة الوصول العشوائي (RAM) تحت ضغط شديد. لكنهم أقل توترًا بكثير من وحدة معالجة الرسومات التي غالبًا ما تكون الحلقة الضعيفة.
يجب على المستخدم الذي يريد قبل كل شيء اللعب في ظروف جيدة أن يولي اهتمامًا خاصًا لوحدة معالجة الرسومات حتى لو لم يكن من الضروري إهمال وحدة المعالجة المركزية وذاكرة الوصول العشوائي.. لا يزال يتعين عليك التنقل في غابة رقائق الرسومات. سنحاول تمهيد الطريق قليلاً لرقائق الرسومات المحمولة. حاليًا، هناك سبعة مصنعين لوحدات معالجة الرسومات للأجهزة المحمولة: Qualcomm مع Adreno، وImagination Technologies مع PowerVR، وIntel مع HD Graphics، وARM مع Mali، وNvidia مع GeForce، وBroadcom مع VideoCore، وVivante مع GC. هناك حالتان:إما أن تقدم الشركة المصنعة شريحة الرسومات إلى الشركات المصنعة الأخرى (مثل ARM أو Imagination أو Vivante) أو تقوم الشركة المصنعة بدمجها في شركة نفط الجنوب الخاصة بها (مثل Nvidia أو Intel أو Broadcom أو Qualcomm). بالنسبة لطاولتنا، سنقوم بإزالة الرقائق من Broadcom وVivante الموجودة في عدد قليل جدًا من المنتجات.
| نهاية عالية | متوسطة المدى | مستوى الدخول | |
|---|---|---|---|
| ذراع | مالي-T658MP [1-8] مالي-T628MP[1-8] | مالي-T604MP[1-4] مالي-T624MP[1-4] | مالي-T622MP [1-2] |
| تقنيات الخيال | باور في ار جي6430 باور في ار جي6400 | باور في ار جي6230 باور في ار جي6200 | باور في ار جي6100 |
| إنتل | - | الرسومات عالية الدقة | - |
| نفيديا | تيغرا K1 | تيجرا 4 | تيغرا 4i |
| كوالكوم | أدرينو 330 | أدرينو 320 | الكظر 305 الكظر 302 |
لقد أنشأنا هذا التصنيف مع الأخذ في الاعتبار أداء كل شريحة رسومية ضمن نطاق الشركة المصنعة. وبالتالي، فإنه لا يسمح بمقارنة أداء شرائح الشركات المصنعة مع بعضها البعض.
وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن مالي لديها تقسيم خاص في ARM. لديهم لاحقة MP والتي تشير إلى عدد وحدات الحوسبة (وتسمى أيضًا النوى بواسطة ARM). على سبيل المثال، يشير MP4 إلى وجود 4 وحدات حسابية. يمكن أن تكون كل شريحة متاحة في عدة إصدارات، اعتمادًا على عدد وحدات الحوسبة. وبالتالي سيكون Mali-T628MP6 أكثر كفاءة بشكل ملحوظ من Mali-T628MP2. ولذلك يجب عليك قراءة الورقة الفنية أو المعايير المتوفرة على الإنترنت بعناية.
في Qualcomm، هناك دقة صغيرة تؤثر على Adreno 320. توجد وحدة معالجة الرسومات هذه في نسختين مختلفتين تمامًا. الجيل الأول، الموجود على وجه الخصوص في S4 Pro وPrime (وبالتالي في Nexus 7 2013) يتم تسجيله بسرعة 400 ميجا هرتز ويحتوي على 16 وحدة حسابية مقارنة بـ 24 وحدة حسابية مسجلة بين 400 و450 ميجا هرتز للجيل الثاني الذي يجد مكانه في Snapdragon 600. وبالتالي فإن الفرق في الأداء موجود جدًا.
الاستخدامات
وحدات معالجة الرسومات المتطورة مخصصة للمستخدمين الذين يريدون أن يكونوا قادرين على لعب أي لعبة في ظروف جيدة، حتى الألعاب الأكثر تطلبًا مثل Real Racing 3 أو NoVA 3. في الوقت الحالي، يسمح لك جهاز Tegra K1 فقط باللعب في ظروف جيدة مع شاشة QHD. تعد وحدات معالجة الرسومات المتطورة الحالية من الشركات المصنعة الأخرى أكثر تخصيصًا لشاشات Full HD وتواجه صعوبات في شاشات QHD، كما رأينا في موقعنامقارنة بين LG G3 وOppo Find 7. إذا كنت لاعبًا عاديًا ولا يمانع في تشغيل لعبة بمعدل 30 إطارًا في الثانية، فلا يزال من المفترض أن يرضيك هذا.
وحدات معالجة الرسوميات متوسطة المدى مخصصة بشكل أكبر للاعبين العرضيين الذين لا يمثل الأداء الخالص لهم الأولوية.. سوف نتجنب وضع هذه الرقائق على شاشة Full HD إذا أردنا لعب الألعاب الأكثر تطلبًا. بالنسبة للألعاب الأخرى أو تعريفات الشاشة المنخفضة، سيكون هذا كافيًا.
أخيرًا، من الواضح أن وحدات معالجة الرسومات للمبتدئين ليست مخصصة للعب الألعاب الصعبة. ولحسن الحظ، يجدون مكانهم في أغلب الأحيان في الأجهزة المجهزة بشاشات منخفضة الوضوح. ومع ذلك، حتى مع الألعاب التي تتطلب القليل من المتطلبات، فإن تجربة اللعب ليست جيدة حقًا.
بالإضافة إلى الأداء، يجب أيضًا مراعاة الجودة البصرية.في بعض الأحيان، قد يكون لدينا انطباع بأن لعبة Real Racing 3 (على سبيل المثال لا الحصر) ستعمل أيضًا على Adreno 330 كما هو الحال على Adreno 320. ولكن عندما ننظر عن كثب، فمن المؤكد أن أداء إعدادات اللعبة يكون كثيرًا. أقل على Adreno 320 منه على Adreno 330. Real Racing 3، مثل الألعاب الأخرى، لديها آلية تقوم تلقائيًا بضبط إعدادات الرسومات.
وحدات معالجة الرسومات التالية
وفي غضون بضعة أشهر، سنرى وصول العديد من وحدات معالجة الرسومات الجديدة. في ARM، سيحل الطراز Mali-T720 وT760 في النهاية محل سلسلة T600.لقد أعلنت Rockchip وMediatek بالفعل عن شرائح SoC التي ستدمج هذه الرقائق: RK3288 وMT6732 وMT6752 على التوالي.
في شركة كوالكوم،يمكن العثور على Adreno 420 بالفعل في Snapdragon 805، متوفر حاليًا في بعض المحطات الطرفية في آسيا. التالي في القائمة هو Snapdragon 410 Adreno 306 الذي ليس لدينا معلومات عنه. تم التخطيط لـ Adrenos أخرى لـ SoCs المستقبلية للعلامة التجارية.
ومن ناحية Imagination Technologies، سيتم استبدال PowerVR Series6 قريبًا بـ PowerVR Series6XT وSeries6XE.
تستخدم Intel حاليًا حل HD Graphics الخاص بها في Bay Trail SoCs وPowerVR في Merrifield وMoorefield SoCs. نحن نعلم بالفعل أن Core M سيستخدم شريحة HD Graphics جديدة. بالنسبة لخلفاء ميريفيلد ومورفيلد، لا يزال من السابق لأوانه تحديد ذلك.
في Nvidia، الأمر نفسه، بالكاد تم تسويق Tegra K1 لبضعة أسابيع، وبالتالي من السابق لأوانه مناقشة خليفته.
ماذا يجب أن نتوقع من رقائق المستقبل؟
يمكننا أن نتوقع شيئين من وحدات معالجة الرسومات التالية.
أولاً،ستمنعك من التعرض لأي خسائر في الأداء عند التبديل من شاشة Full HD إلى شاشة QHD. على سبيل المثال، يحقق Adreno 420 نفس الأداء تقريبًا على شاشة QHD كما يفعل Adreno 330 على شاشة Full HD. ولكن في نهاية المطاف، أليس من الأفضل البقاء على شاشة كاملة الوضوح والاستفادة من قوة الرقائق الجديدة لتحسين التجربة البصرية؟
إذا بدأت الألعاب على Android تصبح أكثر واقعية وتواكب (قليلًا) وحدات التحكم المنزلية، فإنها لا تزال تفتقد بعض التفاصيل الصغيرة. لا يتم تمثيل تأثيرات الضوء أو الدخان أو الأشياء بشكل جيد كما هو الحال في وحدة التحكم. لذلك قد يكون من المفيد إيقاف السباق من أجل التعريف، والالتزام بشاشات Full HD على الهواتف الذكية وتقديم ألعاب أكثر واقعية. يجب أن تتيح حزمة Android Extension Pack وOpenGL ES 3.1 إمكانية إنشاء ألعاب أكثر جمالاً، مثلمظاهرة التنافس المبنية على Unreal Engine 4. بالنسبة للأجهزة اللوحية، من ناحية أخرى، يتم تفسير وجود لوحات تعريف QHD بحجم الشاشة. دعونا نأمل أن يقوم المصنعون بدمج شرائح رسومات قوية جدًا. لا يزال يتعين على اللاعبين أن يكونوا مهتمين.
تم حظر هذا المحتوى لأنك لم تقبل ملفات تعريف الارتباط وأجهزة التتبع الأخرى. يتم توفير هذا المحتوى من قبل موقع يوتيوب.
لتتمكن من مشاهدته، يجب عليك قبول الاستخدام الذي يقوم به موقع YouTube لبياناتك والذي يمكن استخدامه للأغراض التالية: السماح لك بعرض المحتوى ومشاركته مع وسائل التواصل الاجتماعي، وتعزيز تطوير وتحسين المنتجات من Humanoid وملحقاتها. الشركاء، عرض إعلانات مخصصة لك فيما يتعلق بملفك الشخصي ونشاطك، وتحديد ملف تعريف إعلاني مخصص، وقياس أداء الإعلانات والمحتوى على هذا الموقع وقياس جمهور هذا الموقع(يتعلم أكثر)
بالنقر على "أوافق على الكل"، فإنك توافق على الأغراض المذكورة أعلاه لجميع ملفات تعريف الارتباط وأدوات التتبع الأخرى التي يضعها Humanoid وشركائها.
تحتفظ بخيار سحب موافقتك في أي وقت. لمزيد من المعلومات، ندعوك لقراءة موقعناسياسة ملفات تعريف الارتباط.
