ARM پردازنده گرافیکی میان رده G51 مبتنی بر معماری Bifrost را رونمایی کرد

کمپانی ARM ابتدای سال جاری میلادی پردازنده‌ی گرافیکی جدیدی را مبتنی معماری Bifrost رونمایی کرد که برای استفاده در گوشی‌های هوشمند رده بالا تدارک دیده شده بود. این پردازنده‌ی گرافیکی Mali-G71 نام دارد. پس از آنکه آرم این پردازنده‌ی گرافیکی را رونمایی کرد، شاهد استفاده از آن در تراشه‌هایی نظیر Kiin 960 بودیم. همانطور که اشاره کردیم این پردازنده‌ی گرافیکی برای استفاده در تراشه‌های رده بالا طراحی شده بود و از این‌رو جای خالی یک پردازنده‌ی گرافیکی میان‌رده مبتنی بر معماری Bifrost احساس می‌شد تا اینکه امروز ARM‌ پردازنده‌ی گرافیکی میان‌رده‌ای را مبتنی بر معماری Bifrost رونمایی کرد. Mai-G51 پردازنده‌ی گرافیکی است که از Vulkan‌پشتیبانی می‌کند.

پیش از آنکه به جزئیات پردازنده‌ی گرافیکی جدید پردازنده‌ی گرافیکی G-51 اشاره کنیم، ابتدا اشاره‌ای به معماری پردازنده‌های گرافیکی Bifrost خواهیم داشت. پردازنده‌های گرافیکی ARM‌ پیش از Bifrost در مجموع مبتنی بر دو معماری قبلی بوده‌اند که شامل معماری Utgard و Bifrost می‌شود. ARM در ابتدا از معماری Utgard استفاده می‌کرد که از OpenGL ES 2.0 پشتیبانی می‌کند. این کمپانی بریتانیایی پردازنده‌های Mali-400 و Mali-470 را مبتنی بر این معماری توسعه داده است.

پردازنده‌های بعدی ARM‌ مبتنی بر معماری Midgard بودند که از قابلیت‌های جدیدی نظیر OpenGL ES 3.0 پشتیبانی می‌کنند. از جمله‌ی پردازنده‌های گرافیکی که مبتنی بر این معماری راهی بازار شده‌اند باید به Mali-T604 اشاره کرد که در محصولاتی نظیر نکسوس ۱۰ مورد استفاده قرار گرفته است. از جمله‌ی پردازنده‌های دیگر مبتنی بر این معماری باید به Mali-T760 اشاره کرد که در گلکسی اس ۶ مورد استفاده قرار گرفت. سامسونگ از Mali-T880 نیز در گلکسی اس ۷ استفاده کرد، حال آنکه هواوی نیز در Mate 8 از این پردازنده‌ی گرافیکی استفاده کرده است.

معماری بی‌فراست از قابلیت‌های جدیدی پشتیبانی می‌کند که از جمله‌ی آن می‌توان Vulkan API اشاره کرد. همچنین باید به امکان استفاده از قابلیت پردازشی پردازنده‌ی گرافیکی در کنار پردازنده‌ی اصلی تراشه نیز اشاره کرد. با این روش که GPU Coherency نام دارد، پرازنده‌ی گرافیکی قادر است از محلی از حافظه استفاده کند که پردازنده در حال نوشتن یا خواندن اطلاعات از آن است. این فرآیند بدون نیاز به قرارگرفتن پردازنده‌ی اصلی در مسیر نوشتن و خواندن اطلاعات پردازنده‌ی گرافیکی و حافظه‌ی رم انجام می‌پذیرد.

پردازنده‌های گرافیکی بی‌فراست از وجود ۳۲ هسته بهره می‌برند. البته شرایط برای پردازنده‌ی G-51 تاحدودی متفاوت است. معمولا در پردازنده‌های گرافیکی سری Mali پردازش هر پیکسل به یک هسته‌ی پردازشی در هر کلاک سپرده می‌شود، اما G-51 برای اولین بار این فرآیند را تغییر داده است. در جی ۵۱ هسته‌های سایه‌زن بصورت Dual Pixel بهره گرفته شده است. این بدین معنی است هر هسته‌ی سایه زن پردازنده‌ی گرافیکی قادر است دو پیکسل را در هر کلاک پردازش کند. با استفاده از این روش بهره‌وری پردازنده افزایش پیدا می‌کند، چرا که وظیفه‌ی دو هسته‌ی سایه زن توسط یک هسته انجام می‌پذیرد.

جی ۵۱ با معماری جدید قادر است تا سه هسته‌ی سایه‌زن دوال پیکسل را پشتیبانی کند که در مجموع در هر کلاک ۶ پیکسل پردازش می‌شود. از نظر پردازشی، با در نظر گرفتن هسته‌های درگیر و سیلیکون مورد استفاده برای تولید این هسته‌ها، جی ۵۱ بیش از ۶۰ درصد در مقایسه با Mali-T830 بهینه‌تر شده است. همچنین باید به بهبود ۶۰ درصدی مصرف انرژی و کاهش ۳۰ درصدی سایز پردازنده نیز اشاره کرد. جی-۵۱ را باید کوچک‌ترین پردازنده‌ی گرافیکی ARM خواند که از وولکان پشتیبانی می‌کند.

کمپانی ARM در کنار پردازنده‌ی گرافیکی جدید خود از یک پردازنده‌ی ویدیو نیز رونمایی کرده است. بسیاری از افراد در زمان بررسی یک تراشه‌ی پردازشی توجه خود را به CPU و GPU‌ مورد استفاده معطوف می‌کنند، حال آنکه پردازنده‌ی ویدیویی نیز نقش پررنگی در این بین دارد. وظیفه‌ی این پردازنده زمانی مشخص می‌شود که بدانیم این ماژول در زمان تماشای ویدیو در یوتیوب تا استفاده از دوربین برای فیلمبرداری درگیر می‌شود.

کمپانی ARM پردازنده‌ی ویدیویی جدید خود را با نام Mali-V61 رونمایی کرد. این سری از پردازنده‌های کمپانی پیش از این با نام Egil شناخته می‌شدند. در کنار بهبود عملکرد و افزایش بهره‌وری، پردازنده‌ی ویدیویی Mali-V61 از کدک VP9 پشتیبانی می‌کند که در مقایسه با HEVC بسیار بهینه بوده و از نظر پهنای باند مورد استفاده تا ۵۰ درصد صرفه جویی می‌کند.

براساس اطلاعات ارائه شده پردازنده‌ی گرافیکی جدید جی-۵۱ از سال ۲۰۱۷ راهی بازار شده و می‌توان در گوشی‌های هوشمند سال ۲۰۱۸ این پردازنده را در گوشی‌های هوشمند مشاهده کرد.