واحد خبر mobile.ir : شرکت ARM – که در سال 2016 توسط شرکت ژاپنی SoftBank خریداری شد – یک کمپانی هولدینگ انگلیسی‌ست که کار طراحی معماری چیپ‌ست‌هایی را انجام می‌دهد که میلیاردها اسمارت‌فون، دستگاه ست-تاپ باکس و دیوایس اینترنت اشیا از این چیپ‌ست‌ها بهره‌مند می‌شوند. بنیان چیپ‌ست‌های شرکت‌هایی چون سامسونگ، مدیاتک و های‌سیلیکون بر اساس تکنولوژی ARM پی‌ریزی شده و این شرکت‌ها (به همراه سایر شرکای ARM) تاکنون بیش از 125 میلیارد تراشه را عرضه کرده‌اند (ARM پیش‌بینی کرده که این رقم تا سال 2021، به 200 میلیارد برسد). حال، ARM در روز سه‌شنبه 6 مارچ (15 اسفند 1396) از 4 تراشه جدید در حوزه گرافیک رونمایی کرد. این تراشه‌ها عبارتند از دو GPU جدید برای استفاده در اسمارت‌فون‌های رده‌های میانی و پایین، یک پروسسور نمایشگر و یک پروسسور ویدئو.

با طراحی این تراشه‌ها، ARM تمرکز ویژه‌ای روی تقویت کاربردهایی چون یادگیری ماشینی، بازی و واقعیت ترکیبی داشته است. گفتنی‌ست، یادگیری ماشینی برای ARM از اهمیت خاصی برخوردار بوده و این کمپانی اخیرا پروژه تریلیوم را برای توسعه همین مقوله راه‌اندازی کرده است. هدف دیگر ARM، بازار تلویزیون‌های دیجیتال بوده که به شکل فزاینده‌ای به توان پردازشی اضافی نیازمند است. این تراشه‌ها، به احتمال زیاد، از سال آینده در اختیار مشتریان قرار خواهند گرفت.

در ابتدا نگاهی داریم به GPUهای جدید ARM. این دو تراشه Mali-G52 و Mali-G31 نام دارند و همانطور که از اسم‌شان مشخص است (مثل تراشه رده‌بالای Mali-G72) در راستای تکامل معماری گرافیکی Bifrost طراحی شده‌اند. البته ARM در اینجا چند تغییر کوچک را نیز اعمال کرده، از جمله بهبود یادگیری ماشینی و مصرف انرژی.

• Mali-G52

به گفته شرکت سازنده، به لطف به‌کارگیری موتورهای اجرایی عریض‌تر در Mali-G52، "چگالی عملکرد" (performance density) – که با یکای فریم در ثانیه روی میلی‌متر مربع (fps/mm²) بیان می‌شود – در این تراشه تا 30 درصد نسبت به ورژن قبلی خود یعنی G51، بیشتر شده و بسته به پیکربندی تراشه، تا 3 موتور اجرایی یا execution engine، برای آن در نظر گرفته شده است. در موتورهای اجرایی این GPU، به جای 4 تا از 8 پایپ‌لاینِ ALU (واحد محاسبه و منطق) استفاده شده که هر یک از آنها می‌توانند عملیات‌های ضرب نقطه‌ای 8 بیتی را انجام دهند.

درست است که این پیشرفت‌ها، اندازه تراشه را تا 22 درصد افزایش داده، اما در عوض با فراهم کردن امکان محاسبه همزمان 4 عملیات ضرب-تجمع در هر چرخه در هر لاین، عملکرد را 2 برابر خواهد کرد. به گفته شرکت سازنده، تمام موارد فوق، باعث می‌شوند تا توانایی‌های Mali-G52 در زمینه یادگیری ماشینی – در مقایسه با G51 – بیش از 3.5 برابر شود. مصرف انرژی نیز در این تراشه جدید تا 15 درصد بهبود خواهد یافت.

• Mali-G31

دومین GPU، که Mali-G31 نام دارد، از لحاظ قدرت عملکرد کمی پایین‌تر از Mali-G52 قرار دارد. Mali-G31 نخستین تراشه در رده پردازنده‌های گرافیکی فوق کم‌مصرف ARM (تحت عنوان Ultra-Efficient) بر مبنای معماری Bifrost بوده و از معماری صنعتی بر مبنای "بند" (clause) و یک معماری نرده‌ای جدید بهره می‌برد. ظاهرا این GPU برای استفاده در دیوایس‌هایی با رزولوشن صفحه 720p یا پایین‌تر، طراحی شده است. از دیگر ویژگی‌های این GPU می‌توان به واحدهای محاسبه هشت‌تایی و یک جریان داده هندسی جدید اشاره کرد که پهنای باند حافظه را کاهش می‌دهد. در نتیجه، Mali-G31، در مقایسه با Mali-G51، تا 20 درصد کوچک‌تر بوده و از لحاظ چگالی عملکرد نیز تا 20 درصد بهتر خواهد بود. طبق ادعای ARM، این GPU – که از نظر عملکرد واسط کاربری تا 12 درصد بهتر شده – کوچکترین پردازنده‌ای‌ست که از هر دو رابط برنامه‌نویسی OpenGL ES 3.2 و Vulkan (جدیدترین نسل آن) پشتیبانی می‌کند. البته نباید Mali-G31 را جایگزینی برای تراشه کم‌مصرف و موفق Mali-400 تلقی کرد، بلکه Mali-G31 مسیری به‌روزرسانی‌شده برای افرادی به حساب می‌آید که در پی تراشه‌ای مشابه Mali-400 اما با قابلیت‌های گرافیکی مدرن‌تر و پشتیبانی از APIهای بیشتر هستند.

ARM منابع موردنیاز توسعه‌دهندگان برای APIها – مثل رابط برنامه‌نویسی Vulkan – را افزایش داده و برای حصول اطمینان از اینکه GPUهایی چون Mali-G51 و Mali-G31 برای کار با ARCore به مشکل بر نخورند، در حال همکاری با گوگل است. به باور ARM بهتر است این GPUها در 2 نوع تراشه پیاده‌سازی شوند؛ البته تصمیم نهایی در این زمینه به شرکای سخت‌افزاری ARM بستگی دارد.

• Mali-D51

یکی دیگر از محصولاتی که ARM از آن رونمایی کرد، یک "واحد پردازنده نمایشگر" یا DPU جدید با نام Mali-D51 است. DPUها با انجام برخی از وظایف GPU – مثل محاسبه شفافیت واسط کاربری، چرخاندن اشیاء گرافیکی و ترکیب‌بندی چند-نمایشگری – کار GPU را سبک‌تر کرده و منابع بیشتری را برای رندر کردن آزاد می‌کنند. بد نیست بدانید، مقوله ترکیب‌بندی چند نمایشگری یا multi-display composition، امکان تماشای چندین استریم ویدئو در آن واحد را فراهم کرده و به همین دلیل در تلویزیون‌های دیجیتال از اهمیت بالایی برخوردار است.

Mali-D51 نخستین DPU بر مبنای معماری Komeda به حساب می‌آید. به گفته شرکت سازنده، Mali-D51 نسبت به طراحی‌های قبلی، 30 درصد کم‌مصرف‌تر بوده و از لحاظ تأخیر حافظه، تا 50 درصد بهتر عمل خواهد کرد. پشتیبانی از "پیچیدگی صحنه" (scene complexity) برای 8 لایه کامل نیز، دیگر ویژگی این DPU محسوب می‌شود. اگر این تراشه، در کنار تکنولوژی ARM برای نمایش در محیط‌های باز (موسوم به تکنولوژی Assertive Display 5) به کار گرفته شود، برای استفاده در نمایشگرهای HDR مناسب خواهد بود. ARM مدعی شده که این DPU جدید برای راه‌اندازیِ واحدهای مدیریت حافظه سیستمی – مثل CoreLink MMU-600 – کاملا بهینه‌سازی شده است.

• Mali-V52

آخرین تراشه‌ای که ARM از آن پرده برداشت، یک "واحد پردازنده ویدئو" یا VPU با نام Mali-V52 بود. به گفته ARM، این تراشه توانایی رمزگذاری و رمزگشایی از ویدئوی 4K با سرعت 60 فریم در ثانیه (با محتوای HDR و کُدک‌های پیشرفته VP9 و H265) را در خود دارد. از قرار معلوم، Mali-V52 در مقایسه با Mali-V61، از نظر اندازه 38 درصد کوچک‌تر شده و کیفیت رمزگذاری آن هم 20 درصد افزایش یافته، که همین دو عامل، عملکرد رمزگشایی آن را دو برابر کرده است. V52 به عنوان ادامه‌ای بر تراشه V61 محسوب می‌شود که در اواخر سال 2016 همراه با گرافیک G51 معرفی شده بود. V52 نسخه کوچک‌تر شده‌ای V61‌ به حساب می‌آید و در حالی‌که در V61 امکان انکود و دیکود کردن تا وضوح 4K تا 120 فریم در ثانیه فراهم بود این مقادیر در V61‌ به تنها 4K با 60 فریم در ثانیه رسیده و بدین‌ترتیب می‌توان به صراحت از ارائه این تراشه برای دیوایس‌های رده میانی سخن گفت.

هر 4 محصول فوق، کاملا جدید بوده و بعید است تا قبل از فصل دوم یا سوم سال 2019، در هیچ چیپ‌ست و محصول مصرفی به کار گرفته شوند. البته به گفته کمپانی سازنده، هر 4 محصول، در اختیار شرکای سخت‌افزاری ARM قرار گرفته‌اند. به گفته برخی منابع، شاید اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، تا پایان سال جاری میلادی این تراشه‌ها را در برخی اسمارت‌فون‌ها، دستگاه‌های ست-تاپ باکس و ... ببینیم.