گرافیک گوشی چیست ؟

گرافیک گوشی چیست (What is the GPU of the phone)

نوشته شده به صورت یونیک توسط رسانه ی لیمود (آخرین بروزرسانی 1401/02/10)

با توجه به پیشرفت گوشی های تلفن همراه از ده ها سال پیش تا به حال و رشد ناگهانی آنها ، قطعات داخلی و سخت افزار آنها آنقدر پیشرفت کرده و تقریبا به سخت افزارهای کامپیوتر نزدیک شده اند که میتوانید همین حالا دو قطعه ی مهم مثل گرافیک و پردازنده را در اسمارت فون ها دقیقا شبیه به قطعات کامپیوتر بررسی و جواب سوالاتی مانند گرافیک گوشی چیست و پردازنده گوشی چیست را در اینترنت و فضاهای مجازی به سرعت پیدا کنید .

گرافیک موبایل چیست ؟

گرافیک موبایل Graphics Processing Unit به اختصار GPU یا واحد پردازش گرافیکی یک پردازنده اختصاصی است که برای اجرا و رندر برنامه‌های گرافیکی یا حداقل عوامل دیداری در سیستم های الکترونیکی ، رابط‌های کاربری و محتوای سه‌ بعدی در گوشی‌های هوشمند ، تبلت ها و دستگاه‌های IOT (سیستم های اینترنت اشیاء) طراحی شده است . بازی‌های سه‌ بعدی واقع‌ گرایانه و رابط‌های کاربری گرافیکی UI نمونه‌هایی از بارهای کاری هستند که به‌طور خاص نماپردازشگر ها را برای آنها طراحی و در موبایل و اسمارت فونها تعبیه میکنند . برای مثال وقتی در حال کار با نرم افزارهایی مانند پیکس ارت مود شده هستید از CPU (پردازنده) استفاده میکنید ولی با دانلود بازی Subway Surfers و هنگام اجرا از GPU (پردازنده گرافیک) بیشترین استفاده را دارید .

داستان پردازنده گرافیکی موبایل

در گوشی های تلفن همراه قدیمی تقریبا تمام واحدهای پردازش تصویری و پردازش داده به عهده ی سی پیو بوده و چیزی به عنوان یک پردازنده ی واحد برای گرافیک های موبایل وجود نداشت . چندین سال پیش اولین GPU ها برای موبایل ها توسط کمپانی هایی مانند اپل و سامسونگ برای تلفن های همراه رده بالا طراحی شد که برای حفظ رقابت و وضعیت پرچمدارهای این کمپانی ها در رقابتی تنگا تنگ به آخرین فناوری ها تجهیز و پیشرفت کرد . در حال حاظر ، با وجود نمایشگرهای گرافیکی در هر زمان و مکانی و استفاده در انواع دستگاه‌های هوشمند ، GPU به بخشی ضروری از مشخصات محصول برای تمامی تلفن های همراه و متناسب با تمام پردازنده های MPU (واحد ریزپردازنده) یا MCU (واحد کنترل چند نقطه ای) متوسط و بالا رده تبدیل شده است . GPU همچنین به تمایز محصول ، برتری و فروش بیشتر در گوشی های رده متوسط به بالای شرکت های تولید کننده کمک شایانی کرد و از زمان تولید و استفاده در تلفن ها انتخاب های بیشتری را با تنوع بالای مدل ها به مشتری و خریداران اعطا کرد .

طراحی پردازنده گرافیک گوشی

جی پیو به عنوان یک موتور پردازش داده های چندگانه SIMD (یک دستور چند داده)  طراحی شده است که برای بار و پردازش های کاری موازی و همزمان با تعداد بسیار بالا ساخته شده است . گرافیک سه بعدی یکی از بهترین نمونه های پردازش موازی با توان عملیاتی بالا است که توسط گرافیک ها و واحدهای پردازش گرافیکی به راحتی اجرا میشود زیرا GPU ها می توانند میلیاردها پیکسل یا عملیات ممیّز شناور در ثانیه GFLOPS (مقیاسی برای سنجش کارایی پردازشگر رایانه) را پردازش کنند . در قلب GPU یک یا چند سایه زن (واحد SIMD) وجود دارد که پیکسلهای یک تصویر را پردازش می کند و به طور کلی در کارهای معمولی استفاده می‌شود ؛ کارهایی مانند تنظیم کنتراست تصاویر یا تنظیم شدت صدای دیجیتالی و در کل تجربه ی چندرسانه ای کاربر را افزایش میدهند . همچنین در پردازنده های گرافیک شیدر Shader عنصر محاسباتی ای است که برنامه های گرافیکی سه بعدی را در هر پیکسل اجرا می کند .

بعد از تجزیه ی تصویر توسط شیدرها و پردازش اولیه ، برنامه های سایه زن ویژگی های شی را تغییر می دهند تا کنترل موقعیت ، حرکت و نورپردازی راس و رنگ را امکان پذیر کنند . برنامه‌های سایه‌زن پیکسل ، رنگ قطعه های تصویر نهایی ، سایه‌ها ، بافت شی و نور را محاسبه می‌کنند و می‌توانند برای افزودن جلوه‌های ویژه به صحنه با افزودنی‌هایی مانند محو کردن ، بهبود لبه‌ها یا فیلتر کردن نور و رنگ کارایی داشته باشند .

شیدرهای محاسباتی مانند آنهایی که در OpenGL ES 3.1 هستند برای رندر گرافیکی پیشرفته مفید هستند ، اهمیت استفاده از این شیدرها جایی معلوم میشود که محاسبات سخت سه بعدی را برای اضافه کردن جلوه های واقعی مانند پردازش فیزیک (حرکات موج طبیعی و باد یا انفجار در بازی) با هم ترکیب کنید . پردازنده‌های گرافیکی همچنین می‌توانند به طور موثر از یک واحد سایه‌زن تا هزاران واحد سایه‌زن به هم پیوسته و گروه‌بندی شده ساخته شوند تا عملکرد و موازی‌ سازی عملیات پردازش را بر اساس برنامه هدف از موبایل گرفته و محاسبات بهینه و سریعتری را داشته باشند . سایه زن های به هم پیوسته با تعداد بالا می توانند بیش از 1.2 گیگاهرتز اجرا کنند و میلیاردها دستورالعمل را در هر چرخه برای پردازش گرافیک ، اجرا کنند .

ادامه دارد …