ماه می امسال کمپانی Arm از معماری جدید پردازنده‌های گرافیکی خود به‌نام Bifrost و اولین پردازنده گرافیکی منطبق بر این معماری یعنی Mali G71 رونمایی کرد. از زمان رونمایی این پردازنده گرافیکی، شاهد استفاده آن در تراشه Kirin 960 بودیم. Mali G71 پردازنده گرافیکی رده بالا و جانشین T880 تلقی می‌شود و این موضوع برای سازنده‌هایی که قصد مهاجرت به معماری Bifrost در پردازنده‌های میانرده را داشتند کمی سخت بود تا اینکه Arm این حفره را با ساخت G51 پر کرد.
قبل از بررسی G51 نگاهی گذرا بر معماری‌های پیشین آرم می‌اندازیم.
معماری اول Utgard نام داشت که از Open GL ES 2.0 پشتیبانی می‌کرد و در پردازنده‌های گرافیکی‌ای مانند Mali 200/Mali 300/Mali 400 و … از آن استفاده شده بود.
معماری بعدی Midgard نام داشت که پشتیبانی از مدل سایه زنی یکپارچه در GPU و Open GL ES 3.0 را به‌همراه داشت. معماری Midgard در ۴ نسل توسعه داده شد. نسل اول را در Mali T604 و T658 و در گوشی‌هایی مانند Nexus 10 میبینیم. نسل دوم معماری Midgard را می‌توان در پردازنده‌های گرافیکی T622/T624/T628/T678 و گوشی‌های مانند Galaxy Alpha یا هواوی Honor 6 مشاهده کرد. نسل سوم معماری در Mali T720 و T760 به‌کار برده شد که از جمله محصولات با این پردازنده می‌توان به Galaxy S6 و Meizu M1 Note اشاره کرد. نسل چهارم هم از اواخر سال ۲۰۱۵ در T820/T830/T860 با محصولاتی شبیه Honor 5c شروع شد و به T880 در محصولات متفاوت شبیه نسخه اگزینوس Galaxy S7 و پرچمداران هواوی رسید.
معماری Bifrost از Vulcan Graphics API پشتیبانی کرده و ارتباط و انسجام کاملی به GPU می بخشد. این ارتباط به GPU امکان این را می دهد که رابطه‌ی بهتری با CPU داشته و بهتر فعالیت کند. این بدین معناست که CPU و GPU بدون نیاز به کپی کردن داده ها به یکدیگر و تکرار این عمل، می‌توانند بر روی حافظه عملیات خواندن و نوشتن را انجام دهند.
G51 در صدد ارائه عملکرد خوب در فضای کمی است که از سیلیکون اشغال کرده، در حالی که عضو بزرگتر خانواده این معماری یعنی G71 در صدد ارائه بالاترین عملکرد ممکن است.
معماری Bifrost به اعضایش این امکان را می‌دهد که تا ۳۲ هسته سایه زن درون خود داشته باشند در حالی که این شرایط برای G51 کمی متفاوت است.
معمولا هسته‌های سایه زن پردازنده‌های گرافیکی Mali در هر سیکل کلاک یک پیکسل را به ازای یک هسته پردازش می‌کنند اما برای اولین بار G51 این روند را تغییر داده است و از سایه زن دوگانه استفاده می‌کند، بدین صورت که در آن واحد می‌تواند دو پیکسل را پردازش کند. نکته این فرآیند این است که سایه زن پیکسل دو گانه فضای کمتری از سیلیکون نسبت به دو سایه زن جدا اشغال می‌کند و در نتیجه عملکرد افزایش می‌یابد. بنابراین G51 می‌تواند تا ۳ سایه زن پیکسل دو گانه داشته باشد، یعنی تا ۶ پیکسل را در هر کلاک پردازش کند.
از نظر کارایی و بازده، G51 در حدود ۶۰٪ عملکرد بهتری نسبت به T830 دارد، از نظر اینکه چه تعداد ترانزیستور برای سطح عملکرد یکسان نیاز است. و ۶۰٪ بهره وری انرژی بهتر نسبت به T830، بدین معنی که G51 در گره پردازنده یکسان و سطح عملکرد یکسان حدود ۳۰٪ کوچکتر از T830 است و کوچکترین عضو Mali است که از Vulkan پشتیبانی می‌کند.
هر مولفه‌ی موجود در یک سیستم بر چیپ به انرژی و منبعی برای تغذیه خود نیاز دارد و با استفاده از این انرژی گرمایی تولید می‌شود که گوشی باید آن را پخش کند و از بین ببرد. پراکنده کردن این گرما در موبایل‌های امروزی با توجه به اینکه بیشتر سطح گوشی را صفحه نمایش در بر گرفته است سخت تر است. کاهش مصرف انرژی GPU این امکان را می‌دهد که این انرژی در سایر بخش‌های SOC استفاده شود و فشار گرمایی که GPU بر گوشی وارد می‌کند را کاهش دهد. طراحی Arm در صدد ارائه تجربه‌ای خوب است که باتری گوشی را نیز از زیر نگاه‌های سنگین GPU می‌رهاند!
ویژگی دیگر G51 حضور نسخه ی جدید تکنولوژی پیشرفته صرفه جویی در پهنای باند موسوم به (AFBC (ARM Frame Buffer Compression است. آخرین بهینه سازی‌ها شامل افزایش عملکرد پردازنده در شرایط محدود بودن پهنای باند همچنین بهبود عملکرد صفحه نمایش در شرایط چرخش تصویر است.
G51 را می‌توان پاسخ دقیق و بی نقص آرم به نیاز سازنده‌ها به پردازنده گرافیکی‌ای با قابلیت پشتیبانی از واقعیت مجازی برای میانرده‌ها دانست. پردازنده گرافیکی‌ای که با معماری جدید و قدرت بالا، لمس فناوری‌های آینده را برای کاربران ممکن می‌سازد.
انتظار می‌رود که در سال ۲۰۱۷ پای G51به Soc ها باز شود و در اواخر سال ۲۰۱۷ یا سال ۲۰۱۸ می‌توان اسمارت فون‌هایی را با G51 در بازار مشاهده کرد.
در کنار معرفی G51 آرم پردازنده ویدئوی جدیدی به‌نام V-61 را نیز معرفی کرد. پردازنده‌ای که قبلا در خبرها با نام Egil حضور پیش از موعد خود را خبر داده بود. V-61 در کنار بهبود عملکرد، استریم ویدیو ۴K و پشتیبانی از کدک VP9 را نیز به‌همراه دارد. در مقایسه با کدک های نسل‌های قبلی مانند HEVC(مثلا H265) این پردازنده ۵۰٪ صرفه جویی در پهنای‌باند را به‌ارمغان می‌آورد.
[button type=”default” color=”” target=”” link=”https://community.arm.com/groups/arm-mali-graphics/blog/2016/10/31/the-mali-g51-gpu-brings-premium-performance-to-mainstream-mobile”]َARM[/button]
[button type=”default” color=”” target=”” link=”http://www.androidauthority.com/mali-g51-gpu-724752/”]AndroidAuthority[/button]
