این مطلب یکی از مقالات پرونده ویژه «چشم‌انداز فناوری‌های سال 2016» است. تمام این پرونده ویژه را می‌توانید از اینجا دانلود کنید.
تاملی به آینده؛ لحظهای سرنوشت ساز برای پردازنده AMD
شاید پردازنده Zen شرکت AMD مهمترین رویداد سال 2016 برای کامپیوترهای شخصی باشد. این شرکت مدت زمان زیادی را برای معماری این پردازنده جدید صرف کرده است تا این طراحی نه فقط برای AMD که برای تمام هواداران کامپیوتر شخصی حرفی برای گفتن داشته باشد. مشکل پردازندههای AMD این است که مدتی است دیگر برای اینتل، دردسری ایجاد نمیکند و شاید یکی از دلایل پیشرفت اندک اما ظریف در پردازندههای اینتل هم به همین علت باشد.
جالب توجه این‌که، امیدوارکنندهترین جنبه موفقیت Zen فناوری به کار رفته در این تراشه نیست؛ بلکه فردی است که مدیریت طراحی آن را به عهده داشته است. جیم کلر فردی است که مسئولیت توسعه معماری Hammer این شرکت که با عنوان Athlon 64 نیز شناخته میشود و آخرین تراشه AMD که رقیب اصلی اینتل نیز به شمار میرود را برعهده دارد. کلر پس از Athlon 64 شرکت AMD را ترک کرد و چندین سال را در اپل صرف توسعه تراشههای A4 و A5 برای آیفون و آیپد کرد. او یکی از بهترینها در عرصه تجارت است.
تا جایی که ما از Zen اطلاع داریم، جزئیات بسیار کمی در مورد این فناوری موجود است؛ اما آن‌چه مسلم است این است که این پردازنده از ساختار کاملا جدیدی برخوردار است؛ هم‌چنین AMD اعلام کرده است که Zen از یک معماری مخصوص کامپیوتر شخصی استفاده می‌کند و برای تراشههای موبایل طراحی نشده است. طراحی آن به گونهای است که بتواند از عهده محاسبات سنگین برآید؛ علاوه بر این، AMD پروژه Zen را در صدر اولويت پروژههای دیگر خود مثل برنامه‌ریزی برای تراشههای K12 مبتنی بر ARM قرار داده است. پیام واضح است؛ AMD برای تولید تراشههای x86 تراز اول برای کامپیوترهای دسكتاپ، عزم خود را جزم کرده است.
AMD هر چیزی را که به طراحی Bulldozer (که در سال 2011 عرضه شد) مربوط میشد رها کرده و در عوض روش مرسومتر درگیر شدن با هستههای قدرت‌مند را در پیش گرفته است. این شرکت میگوید، اولويت ما بهبود IPC یا همان دستورالعملهای پردازش شده در هر چرخه کلاک است. AMD مدعی است میزان بهبود عملکرد IPC در این تراشه در حدود 40 درصد بیشتر از پردازندههای موجود خواهد بود.
Zen هم‌چنین قابلیت چندرشتهای متقارن را معرفی خواهد کرد که این توانایی را برای یک هسته واحد فراهم می‌کند تا دو رشته نرم افزاری را به صورت موازی پردازش کند؛ بنابراین ما یک هسته بزرگ و پرقدرت را در اختیار خواهیم داشت كه میتواند از پردازش چندرشتهای پشتیبانی کند. بله درست شنیدید؛ این دقیقا شبیه به هسته پردازندههای حال حاضر اینتل است. شایعات حاکی از آن است که اولین پردازندههای Zen تا هشت هسته خواهند داشت؛ هم‌چنین در ساخت Zen از فرآيند تولید پیشرفته سیلیکون FinFET (احتمالا فرآیند جدید 14 نانومتری GlobalFoundaries) استفاده خواهد شد. Zen به یک سوکت جدید به نام AM4 نیاز خواهد داشت و از حافظه DDR4 پشتیبانی خواهد کرد. از هر جهت که به آن نگاه کنیم، آینده این پردازنده بسیار امیدوار کننده است.
کارتهای گرافیک؛ دنیایی جدید را از نو ترسیم کنید
هر سال انواع مختلفی از فناوری‌های جدید و مهیج معرفی میشوند و همیشه پیشبینیهایی برای آینده این فناوریها صورت میگیرد؛ اما در صنعت گرافیک، پیشرفتهای تکنولوژیک با سرعت کم‌تری اتفاق میافتد؛ اما قرار است 2016 سال برجستهای در این زمینه باشد.
سازندگان پردازندههای گرافیکی از اوایل سال 2012 هم‌چنان به فرآیند فناوری 28 نانومتری متکی هستند و تمرکز فناوری 20 نانومتری روی طراحیهای کم‌مصرف برای تلفنهای هوش‌مند و تبلتها بوده است؛ اما استفاده از معماری 20 نانومتری با عملکرد بالا هرگز برای پردازندههای گرافیکی محقق نشد. گام برجسته بعدی از TSMC معماری 16 نانومتری FinFET خواهد بود که امکانات بیش‌تری را نسبت به فرآیندهای رایج عرضه می‌کند و FinFET عملکرد و سرعت کلاک پردازندههای گرافیک را بهبود خواهد بخشید.
با پیشرفتهای چشمگير و بزرگ در فرآیند تولید، تعداد ترانزيستورها نیز افزایش چشم‌گيری پیدا خواهند کرد. تعداد این ترانزيستورها در تراشه GM200 انویدیا 8 میلیارد است؛ در حالی که AMD در Fiji از 8.9 میلیارد ترانزيستور استفاده می‌کند. بنابراین این احتمال وجود دارد که سریعترین تراشهها از تعداد دو برابر ترانزيستور بیشتر استفاده کنند؛ چرا باید یک کارت با دو پردازنده گرافیکی خریداری کرد، وقتی میتوان یک پردازنده گرافیکی تک با عملکرد بهتر و مصرف انرژی کم‌تر را در اختیار داشت؟ هم شركت Nvidia با معماری پاسکال (GP104, GP106) و هم AMD با معماری Arctic Islands م(Greenland, Baffin و Ellesmere) خود اعلام کردهاند که قصد دارند به سمت فناوری جدید پردازشی حرکت کنند. این رقابت ممکن است سرانجام به عرضه پردازندههای گرافیکی کاملا متفاوتی منجر شود. اطلاعات کمی در مورد جزئیات معماری هر یک از این شرکتها در دسترس است؛ اما حتی یک تغییر کوچک در ساختار یک معماری و افزایش تعداد هستههای گرافیکی میتواند منجر به افزایش چشم‌گيری در عملکرد یک کارت گرافیک شود.
در سال 2015، AMD اولین پردازنده گرافیکی خود با HBM (حافظه با پهنای باند بالا) را عرضه کرد که شامل 4 گیگابایت حافظههای HBM بود و میتوانست پهنای باندی معادل 512 گیگابایت در ثانیه را فراهم کند؛ به نظر میرسد HBM 2.0 بتواند دو برابر پهنای باس و چهار برابر از حداکثر میزان رم در هر پشته را پشتیبانی کند. این به این معنی است که 16 گیگابایت HBM 2.0 به همراه پهنای باند یک ترابایت در ثانیه امکان‌پذیر خواهد بود. شاید 16 گیگابایت بیش از حد به نظر برسد؛ اما به احتمال زیاد امکان فراهم کردن یک ترابایت در ثانیه تنها با 8 گیگابایت HBM 2.0 نیز امکان پذیر خواهد بود.
مشکل HBM این است که به یک سیلیکون واسط برای تعامل با ستونهای HBM نیاز دارد و همین امر سبب افزایش قیمت تولید میشود؛ به همین دلیل AMD تا کنون تنها از HBM 1.0 استفاده کرده است. قیمت این محصولات از 550 دلار شروع و شایعه شده بود که تا 1000 دلار نیز پیش خواهد رفت. HBM کاملا مناسب استفاده در پردازندههای گرافیکی سطح بالا است؛ اما تکلیف پردازندههای گرافیکی تراز اول در محدوده قیمت 300 دلار چه میشود؟ سالهاست که از حافظههای GDDR5 استفاده میشد و به نظر میرسد طی چند سال آینده نیز استفاده از آن، ادامه پیدا کند؛ اما شرکت میکرون جزئیاتی از نسل بعدی GDDR با نام GDDR5X را منتشر كرده است.
DDR مخفف Double Data Rate یا نرخ داده دو برابری است که برای هر دو لبه بالارونده و پایین‌رونده کلاک در نقل و انتقال داده مورد استفاده قرار میگیرد. طی چند سال گذشته میزان داده برداشته شده از هر سیکل، افزایش پیدا کرده است. GDDR5X میزان برداشت را دو برابر می‌کند و آن را به 64 بیت میرساند و همین امر به‌طور بالقوه پهنای باند را به دو برابر افزایش میدهد. مزیت استفاده از GDDR5X به جای HBM این است که میتواند در طراحیهای رده پایینتر نیز مورد استفاده قرار گيرد؛ اگر یک تولیدکننده بخواهد پردازنده ارزان قیمت 100 تا 200 دلاری را با 2 گیگابایت رم تولید کند، قطعا HBM مناسب چنین کاری نیست. هنوز هم پردازندههای گرافیکی DDR3 صرفا به منظور کاهش هزینه تولید میشوند؛ اما با فراگير شدن GDDR5X این امید میرود که ما کم‌تر شاهد استفاده از DDR3 باشیم و با GDDR5X شاهد فراگير شدن کارتهای گرافیک رده متوسط با حافظههای GDDR5 باشیم.
تنها سخت‌افزار نیست که دچار تغییرات میشود. اکنون ما شاهد حضور DirectX 12 هستیم؛ اما هنوز باید تا به کارگیری آن در بازیها، منتظر بود. Several اعلام کرده است که قرار است در تعطیلات 2015 روانه بازار شود؛ اما بعضی از آن‌ها به سال 2016 موکول خواهند شد. سری بازیهای Deus Ex شامل Mankind Divided, Fable Legends, Far Cry Primal, Ashes of the Singularity, Star Citizen, Hitman و بسیاری دیگر در سال پیش رو عرضه خواهند شد. OpenGL نیز یک API سطح پایین مشابه به نام Vulkan دارد که در Mantle API شرکت AMD ساخته شده است. اطلاعات رسمی چندانی در مورد Vulkan در دسترس نیست؛ اما بر خلاف DirectX، امکان پشتیبانی از پلتفرمهای مختلف توسط Vulkan فراهم شده است؛ بنابراین کاربران لینوکس هم میتوانند از این امکانات استفاده کنند.
سال 2016 میتواند بزرگ‌ترین نقطه عطف در صنعت گرافیک، از زمان اختراع پردازندههای گرافیک در سال 1999 باشد.
===========================
شاید به این مطالب هم علاقمند باشید:
ماهنامه شبکه را از کجا تهیه کنیم؟
ماهنامه شبکه را می‌توانید از کتابخانه‌های عمومی سراسر کشور و نیز از دکه‌های روزنامه‌فروشی تهیه نمائید.
ثبت اشتراک نسخه کاغذی ماهنامه شبکه
ثبت اشتراک نسخه آنلاین
کتاب الکترونیک +Network راهنمای شبکه‌ها
- برای دانلود تنها کتاب کامل ترجمه فارسی +Network اینجا کلیک کنید.
کتاب الکترونیک دوره مقدماتی آموزش پایتون
- اگر قصد یادگیری برنامه‌نویسی را دارید ولی هیچ پیش‌زمینه‌ای ندارید اینجا کلیک کنید.
نظر شما چیست؟