هواوی جی پی یو توربو (GPU Turbo) چیست و چکار می‌کند؟

آپدیت جی پی یو توربو به تازگی توسط هواوی برای برخی گوشی های این شرکت منتشر شده است. اما آیا می‌دانید هواوی جی پی یو توربو (GPU Turbo) چیست و چگونه قدرت پردازش گرافیکی گوشی را چند برابر می‌کند؟

هواوی مدتی پیش از پروژه نرم افزاری جی پی یو توربو پرده‌برداری کرد، پروژه‌ای که نه تنها کاربران این گوشی‌ساز چینی، بلکه تمامی کاربران گوشی های هوشمند را منتظر نگه داشته است. آپدیت GPU Turbo هواوی کاملا نرم افزاری است، با این حال توان پردازشی سخت افزار دستگاه‌های دریافت‌کننده آن را به شکل باورنکردنی افزایش می‌دهد.

همانطور که از نام آن پیداست، جی پی یو توربو توان پردازشگر گرافیکی را افزایش می‌دهد، پس بیشتر طرفداران بازی‌های موبایل از آن خشنود خواهند شد. مزیت دیگر آپدیت جی پی یو توربو این است که به خاطر بهینه‌سازی پردازشگر گرافیکی به عنوان یکی از پرمصرف‌ترین سخت افزارهای گوشی های هوشمند، بر روی مصرف باتری نیز تاثیر بسیار مثبتی می‌گذارد.

آپدیت جی پی یو توربو از زبان هواوی

–

بر اساس گفته‌های هواوی در جریان کنفرانس خبری اخیر آن، جی پی یو توربو به وسیله بهینه‌سازی نحوه استفاده از منابع نرم افزاری و سخت افزاری سبب بهبود عملکرد گوشی می‌شود. این به‌روزرسانی ابتدا در ماه آگوست (مرداد – شهریور) برای مدل‌های دو خانواده میت 10 و پی 20 منتشر شده و توان پردازشگر گرافیکی تراشه آن‌ها را به طور شگفت‌انگیزی افزایش خواهد داد. گفتنی است اولین گوشی مجهز به این فناوری، هواوی آنر پلی (اولین گوشی گیمینگ هواوی) بود.

به ادعای هواوی، بعد از دریافت به‌روزرسانی GPU Turbo، کارایی پردازشگر گرافیکی تا 60 درصد افزایش پیدا کرده و از طرفی دیگر، مصرف انرژی کل تراشه مرکزی 30 درصد کاهش پیدا خواهد کرد. این بهبود از آنجایی حاصل می‌شود که اعمال نیازمند پردازش‌های گرافیکی پیچیده، فشار زیادی بر تراشه و پردازنده گرافیکی آن اعمال کرده و به سرعت سبب تخلیه شارژ باتری می‌شود.

مجددا یادآوری می‌کنیم آپدیت جی پی یو توربو کاملا نرم افزاری است، به همین دلیل در لیست دستگاه‌های دریافت‌کننده آن نام مدل‌های عرضه شده پیش از این را مشاهده می‌کنیم. انتظار داریم نه تنها گوشی های قدرت گرفته از دو تراشه پرچمدار کایرین 970 و کایرین 960، بلکه تعدادی از میان‌رده‌های هواوی نیز به‌روزرسانی یاد شده را دریافت کنند.

زمان‌بندی انتشار آپدیت جی پی یو توربو

انتظار داریم همه پرچمداران و همچنین میان‌رده‌های منتخب هواوی از این پس به صورت پیش‌فرض، به جی پی یو توربو مجهز شوند. در ادامه نگاهی به جدول زمان‌بندی انتشار آپدیت جی پی یو توربو برای گوشی های هواوی می‌اندازیم.

بر اساس جدول بالا، در ماه آگوست (مرداد – شهریور)، گوشی های هواوی پی 20، پی 20 پرو، میت 10، میت 10 پرو و میت آر اس این آپدیت را دریافت می‌کنند. جای تعجب است که نه تنها در این بازه زمانی، بلکه در کل جدول نامی از میت 10 پورشه دیزاین دیده نمی‌شود.

یک ماه بعد، نوبت به هواوی پی 20 لایت، پی اسمارت، نوا 2 آی، میت 10 لایت و گوشی وای 9 2018 می‌رسد. در ماه اکتبر برای هیچ مدلی آپدیت جی پی یو توربو عرضه نشده و یک ماه بعد و طی ماه نوامبر (آبان – آذر)، میت 9، میت 9 پرو، پی 10 و پی 10 پلاس این به‌روزرسانی را دریافت می‌کنند. مجددا نامی از میت 9 پروشه دیزاین دیده نمی‌شود. در ادامه جدول زمان‌بندی انتشار آپدیت برای گوشی های برند آنر را بررسی می‌کنیم.

در ماه آگوست، ابتدا گوشی آنر 10 آپدیت GPU Turbo را دریافت می‌کند. یک ماه بعد از آن و طی ماه سپتامبر، نوبت آنر 9 لایت، آنر وی 10 و آنر 7 ایکس به عنوان محبوب‌ترین میان‌رده هواوی در حال حاضر فرا می‌رسد. با گذشت دو ماه از این تاریخ، سرانجام آنر 8 پرو و آنر 9 جی پی یو توربو را دریافت خواهند کرد.

در حال حاضر مشخص نیست توان پردازشی و میزان مصرف انرژی هر گوشی بعد از دریافت آپدیت جی پی یو توربو به چه میزان تغییر خواهد کرد، چرا که 60 درصد و 30 درصد یاد شده بهترین حالت ممکن بوده و بسته به سخت افزار هر گوشی، نتایج متفاوتی حاصل می‌شود. باید منتظر انتشار آپدیت برای هر گوشی ماند و سپس به صورت عملی، آزمایش‌‌هایی را بر رویشان انجام داد.

هواوی جزو معدود گوشی‌سازانی است که تراشه‌های مورد نیازش را خود می‌سازد. به همین دلیل قادر است به قسمت‌های داخلی همچون پردازشگرهای گرافیکی Mali به راحتی دست ببرد. البته این شرکت در تلاش است تا به طور کامل در زمینه تولید تراشه‌های موبایل به خودکفایی رسیده و به جای Mali، از پردازشگرهای گرافیکی ساخت HiSilicon به عنوان شرکت زیر مجموعه خود استفاده کند.

نحوه کار فناوری GPU Turbo

فناوری جی پی توربو، یک لایه بهینه سازی نرم افزاری اضافی است که بین سیستم عامل و یا یک برنامه خاص و همچنین رابط‌های کاربری برنامه‌نویسی (API) گرافیک می‌نشیند. بهینگی که هواوی به لطف تکنولوژی GPU Turbo به آن دست پیدا کرده، با رندرینگ فریمی جزیی در ارتباط است.

به عبارت ساده‌تر، بیشتر اعمال پیچیده و سنگین نیازمند پردازش‌های گرافیکی همچون فریم‌های بازی‌های سه بعدی، حین رندرینگ تا حدودی قابل پیش‌بینی بوده و از طرفی تکرارپذیر هستند. پس به وسیله کانال‌های نرم افزاری صحیح، یک بازی به عنوان نمونه، قادر به برقراری ارتباط با پردازشگر گرافیکی به منظور اعلام فریم‌های رندر شده بعدی است. همچنین برنامه می‌تواند اعلام کند در حال حاضر، کدام عناصر رندر شده در حافظه قرار دارند. به عنوان نمونه اگر حین اجرای یک بازی سه بعدی در گوشی هوشمند، کاراکتر را جابه‌جا نکنید، تنها چیزهایی که نیازمند تغییر و در ادامه آن رندر شدن به صورت فریم به فریم هستند، اشیایی مثل بوته‌زار، ابرها و این چنین موارد محسوب می‌شوند، به جای این که نیاز باشد رندرینگ بر روی تک تک عناصر انجام شود.

جی پی یو توربو نیز دقیقا همین کار را انجام می‌دهد، بعد از دریافت آن، کانال ارتباطی استاندارد شده‌ای به بازی‌ها و توسعه‌دهندگان داده می‌شود تا از طریق آن اطلاعاتی را به پردازشگر گرافیکی پیش از رندر شدن یک فریم بدهند. به این ترتیب بار پردازشی زیادی از دوش GPU برداشته شده و منابع شامل حافظه و باتری ذخیره می‌شوند. هواوی مدعی است گوشی های میان‌رده بعد از دریافت آپدیت جی پی یو توربو قادر خواهند بود باز‌ی‌های سه بعدی را به همان کیفیتی که پرچمداران کنونی تحلیل و اجرا می‌کنند، در اختیار کاربران قرار بدهند.

گفتنی است اگرچه آپدیت جی پی یو توربو ظرفیت پردازشگی گوشی های هواوی را افزایش خواهد داد، اما برای دست پیدا کردن به اعداد و ارقام یاد شده از نظر توان پردازشی و میزان مصرف انرژی، همه چیز به توسعه‌دهندگان بستگی دارد. به عبارت دیگر، آن‌ها باید بتوانند اپلیکیشن‌ها و بازی‌هایشان را بهینه‌سازی کنند تا آن‌ها قادر به پشتیبانی از دستورالعمل‌های رندرینگ و APIهای جدید باشند. در حال حاضر، تنها دو بازی PlayerUnknown’s Battlegrounds Mobile PUBG و Mobile Legends: Bang Bang قادر به استفاده از ظرفیت فوق‌العاده فناوری GPU Turbo هستند.

بر اساس آزمایش انجام شده توسط وب سایت GSMArena، برخلاف تصور غلط عموم کاربران، آپدیت جی پی یو توربو لزوما حداکثر نرخ فریمی را افزایش نمی‌دهد، بلکه نوسانات اساسی موجود در نرخ فریمی را یکنواخت می‌کند، به طوری که سبب ایجاد تحول در نحوه رندرینگ بازی‌های سه بعدی خواهد شد. با مقایسه میزان انرژی مصرف شده حین بازی کردن بعد از دریافت آپدیت جی پی یو توربو با حالت پیش از آن، به دومین مزیت اساسی این فناوری پی خواهید برد. این وب سایت برای رسیدن به نتیجه بالا از ابزار Game Bench استفاده کرد. برای آزمایش از دو بازی یاد شده در بالا، در حالتی که تنظیماتشان بر روی حداکثر کیفیت و نرخ فریمی ممکن قرار داده شده بود، استفاده شد.

قبل و بعد از دریافت آپدیت جی پی یو توربو دو بازی چندین مرتبه اجرا شدند. آزمایش یک مرتبه در زمان متعادل بودن دمای دستگاه و یک دفعه بعد از افزایش شدید دمای گوشی به خاطر چندین دقیقه اجرای بازی صورت گرفت.

بازی PUBG نیازمند پردازش‌ گرافیکی تقریبا زیادی است، به همین دلیل متوسط نرخ فریمی حین اجرای آن 30 فریم بر ثانیه بود. تغییر نرخ بسته به شرایط بازی به طور دائم رخ می‌دهد.

در ادامه، نتایج حاصل شده از Game Bench را در دو حالت قبل از دریافت آپدیت و همچنین بعد از دریافت آن مشاهده خواهیم کرد. ردیف اول مربوط به زمان قبل از دریافت به‌روزرسانی و ردیف دوم، مربوط به نتایج بعد از دریافت آپدیت جی پی یو توربو است.

نرخ فریمی با دریافت آپدیت تغییری نکرده است، اما بهبود را با مشاهده ستون دوم یعنی میزان پایداری متوجه خواهیم شد. همانطور که در بخش نحوه ارتباط بین برنامه و پردازشگر گرافیکی بعد از دریافت آپدیت به آن اشاره کردیم، جابه‌جایی داده بین آ‌‌ن‌ها کاهش پیدا کرده است (به گراف‌ها توجه کنید)، اما در برخی مواقع به خاطر نیاز لحظه‌ای به دریافت اطلاعات تازه به منظور رندرینگ فریم‌های جدید، جهش‌های شدیدی در گراف‌ها دیده می‌شود.

واریانس پیش از دریافت به‌روزرسانی بین 3 الی 4 بود، اما بعد از آن به زیر 2 رسید. به لطف فناوری GPU Turbo اگرچه نرخ فریمی افزایش پیدا نکرده، اما پایداری آن به شکل باورنکردنی افزایش پیدا می‌کند که به روان‌تر شدن بازی منجر خواهد شد.

قدم بعدی بررسی میزان بهبود مصرف انرژی بعد از دریافت آپدیت بود. برای گرفتن نتیجه بهتر، علاوه بر آنر 10، گوشی هواوی پی 20 نیز وارد بازی شد. برای انجام آزمایش، هر دو گوشی بر روی حالت آفلاین قرار داده شده و میزان روشنایی نمایشگر بر روی 200 نیتس قرار گرفت. هر دو گوشی به یک شبکه وای فای متصل شده و باتری هر دو 100 درصد شارژ بود.

بعد از اجرای بازی PUBG، هواوی پی 20 نزدیک به چهار ساعت دوام آورد، در حالی که این زمان بعد از دریافت آپدیت جی پی یو توربو بر روی آنر 10 یک ساعت و نیم افزایش پیدا کرد.

از آنجایی که این فناوری هواوی هنوز در مراحل تحقیق و توسعه قرار دارد، می‌توان انتظار داشت بهبود عملکرد و بهینگی حاصل شده در حال حاضر، باز هم بهتر خواهد شد. در هر صورت طبق آزمایش‌های وب سایت GSMArena، بهبود توان پردازشی 60 درصدی و بهینگی مصرف انرژی 30 درصدی حاصل نشد، اما همچنان نتایج بسیار قابل قبول هستند. پیش‌بینی می‌کنیم بعد از به کار رفتن پردازشگرهای گرافیکی ساخت خود هواوی در تراشه‌های سری کایرین نسل بعد، فناوری جی پی یو توربو با سرعت بیشتری به پیشرفت ادامه بدهد.