این پردازنده‌های گرافیکی یکپارچه ثابت می‌کنند همیشه به کارت گرافیک نیاز ندارید

تماشای روند تکامل گرافیک‌های یکپارچه بسیار جذاب بوده است. در واقع، پیش از آنکه این فناوری به شکل امروزی خود برسد، اصطلاح «گرافیک یکپارچه» اغلب به پردازنده گرافیکی تعبیه‌شده در تراشه‌های مادربرد اشاره داشت، نه درون پردازنده مرکزی.

این گرافیک‌ها همواره نجات‌بخش کسانی بوده‌اند که می‌خواستند بدون خرید کارت گرافیک جداگانه، با کیفیتی قابل‌قبول بازی کنند. من هم خاطرات خوشی از تنظیم و بهینه‌سازی گرافیک یکپارچه Radeon Vega خود دارم تا بتوانم برخی از بازی‌های سنگین آن روزگار را اجرا کنم.

این گرافیک‌های یکپارچه بارها ثابت کرده‌اند که برای اجرای بازی‌ها با نرخ فریم مناسب، واقعاً نیازی به تازه‌ترین و قدرتمندترین سخت‌افزار بازار ندارید.

ای‌پی‌یوی سری A فیوژن لانو از ای‌ام‌دی

نخستین نمونه در نوع خود از ای‌ام‌دی

AMD نخستین‌بار در سال ۲۰۱۱ واحدهای پردازش شتاب‌یافته یا APUها را معرفی کرد؛ تراشه‌هایی که یک پردازنده مرکزی ۶۴ بیتی را در کنار واحد پردازش گرافیکی سه‌بعدی، روی یک قالب سیلیکونی جای می‌دادند. این ایده ابتدا در سری‌های Llano و Brazos به کار گرفته شد که به‌ترتیب بخش‌های بالارده و پایین‌رده بازار گرافیک را هدف گرفته بودند.

نسل نخست Llano هم در رایانه‌های رومیزی و هم در لپ‌تاپ‌ها به کار رفت و از هسته‌های K10 و یک پردازنده گرافیکی یکپارچه مبتنی بر سری Radeon HD ۶۰۰۰ بهره می‌برد. این تراشه از حافظه DDR3 پشتیبانی می‌کرد و دست‌کم در BIOS مادربرد، سقف حافظه آن ۵۱۲ MB بود.

واکنش‌ها به Llano یکدست نبود و پردازنده مرکزی آن به‌عنوان یکی از ضعف‌های اصلی‌اش شناخته می‌شد. بااین‌حال، Llano نخستین نمونه عملی و موفق این ایده بود. این تراشه نشان داد ساخت APUهای قدرتمند امکان‌پذیر است و راه را برای برتری AMD در این حوزه، حتی فراتر از بازی‌های رایانه‌ای، هموار کرد.

گرافیک اچ‌دی اینتل

آغاز مسیری ناهموار و آکنده از ناامیدی

Intel HD Graphics نام گروه کوچکی از پردازنده‌های گرافیکی یکپارچه‌ای است که اینتل توسعه داده است. این خانواده با نام‌هایی چون Intel UHD Graphics و Xe Graphics و در سال‌های اخیر Arc Graphics نیز شناخته شده است.

پیشرفت AMD در تکمیل طراحی APU، اینتل را واداشت تا همین مسیر را دنبال کند. اینتل در آن زمان پردازنده‌های گرافیکی خود را با نام‌های Intel GMA و Intel Extreme Graphics در پردازنده‌های مرکزی ادغام می‌کرد. GMA کار می‌کرد، اما به‌دلیل عملکرد ضعیف در بازی‌ها توان رقابت جدی نداشت. اینتل ناچار بود پاسخی درخور بدهد و از همین‌جا گرافیک‌های نوین HD زاده شدند.

این گرافیک‌های «HD» در ساده‌ترین پردازنده‌های اینتل بسیار رایج بودند، اما هیچ‌گاه توان کافی نداشتند. نسل‌های نخست Intel HD Graphics از قدرت پردازشی چشمگیر و امکانات لازم بی‌بهره بودند و عملاً برای بازی‌های مدرن کاربردی نداشتند.

البته برای اجرای گاه‌به‌گاه برخی بازی‌های ورزش‌های الکترونیکی بد نبودند؛ هرچند آن روزها می‌شد با هزینه‌ای اندک یک کارت گرافیک خرید ــ چیزی که امروز تصورش هم دشوار است! ــ و عملکرد را تا ۱۰ برابر افزایش داد.

برتری اصلی پردازنده‌های گرافیکی یکپارچه اینتل در تبدیل و رمزگذاری ویدئو بود. تقریباً تمام مدل‌های این خانواده به‌نوعی از رمزگشایی سخت‌افزاری پشتیبانی می‌کنند و به همین دلیل برای آزمایشگاه‌های خانگی کم‌مصرف مبتنی بر NAS گزینه‌ای بسیار جذاب‌تر به شمار می‌روند.

خانواده رایزن ای‌ام‌دی

رایزن سطح رقابت گرافیک‌های یکپارچه را هم بالا برد

خانواده Ryzen گامی بزرگ در مسیر درست برای AMD بود و پس از سال‌ها، برای نخستین‌بار ورق را به زیان اینتل برگرداند. Ryzen یک جهش تمام‌عیار بود، اما AMD به همین دستاورد بسنده نکرد.

سوکت AM4 تا امروز نیز یکی از محبوب‌ترین سوکت‌ها باقی مانده است و سامانه‌ای که من با Ryzen 5600G ساخته‌ام، گواه همین موضوع است. سری Ryzen نسل تازه‌ای از گرافیک‌های یکپارچه را نیز به همراه آورد؛ در میان آن‌ها، Vega ۷ که در 5600G من تعبیه شده بود، برایم آشناترین نمونه به شمار می‌رفت.

اگرچه این iGPU به‌هیچ‌وجه به پای یک کارت گرافیک مجزای مدرن و واقعی نمی‌رسید، همچنان توان اجرای بازی‌ها با نرخ ۳۰ FPS و وضوح 720p را داشت و از استانداردهای گرافیکی روز نیز پشتیبانی می‌کرد.

این APUها قابلیت اورکلاک نیز داشتند و به بسیاری از ما کمک کردند تا از کمبود بزرگ کارت گرافیک در دوران تب رمزارزها جان سالم به در ببریم. از آنجا که این پردازنده‌ها بر پایه همان سوکت AM4 ساخته شده بودند، مسیر ارتقای آینده را نیز باز می‌گذاشتند: می‌توانستید بعداً یک کارت گرافیک نصب کنید و حتی با در نظر گرفتن محدودیت‌های PCIe ۳، افزایش عملکرد چشمگیری به دست آورید.

این APUها هنوز از میدان خارج نشده‌اند و AMD نیز همچنان از آن‌ها پشتیبانی می‌کند؛ رویکردی که بسیار ارزشمند است. در مجموع، با خانواده‌ای فوق‌العاده استوار روبه‌رو هستیم که از این نقطه به بعد، پیوسته بهتر و توانمندتر شده است.

اپل M1

نخستین تلاشی چشمگیر که هنوز هم تحسین‌برانگیز است

پردازنده‌های سری M اپل با عرضه نخستین تراشه M1 در سال ۲۰۲۰، صنعت را دگرگون کردند. این تراشه‌ها در کنار توان پردازشی خیره‌کننده، برق بسیار کمی مصرف می‌کردند و بهره‌وری چشمگیری داشتند.

سری M1 همچنین به پردازنده گرافیکی یکپارچه‌ای با ۷ یا ۸ هسته مجهز بود که توان اجرای بازی‌ها را در حدی قابل‌قبول داشت؛ البته به شرط آنکه اصلاً می‌توانستید بازی موردنظر را راه بیندازید. کوچ اپل به معماری ARM مشکلاتی در سازگاری بازی‌ها پدید آورد، هرچند اوضاع از آن زمان بهتر شده است.

M1 با وجود توان خام گرافیکی و پشتیبانی از قابلیت‌هایی مشابه، در اجرای بازی‌ها از پردازنده‌های Intel و AMD عقب می‌ماند؛ زیرا بیشتر بازی‌ها از ARM پشتیبانی نمی‌کردند. بااین‌حال، این پردازنده بهره‌وری شگفت‌انگیزی داشت و هنگام کار با باتری نیز تقریباً همان کارایی را ارائه می‌داد؛ آن هم با خنک‌کاری کاملاً غیرفعال!

Apple Silicon به‌مرور زمان پیوسته بهتر شده و تراشه‌های تازه‌تر سری M اکنون گرافیک یکپارچه بسیار توانمندتری دارند. بااین‌همه، M1 نقطه عطفی برای اپل و دنیای پردازنده‌ها بود و بی‌تردید سزاوار جایگاهی در این فهرست است.

AMD ون‌گوگ و خانواده رایزن Z1 اکستریم

بازتعریف بازی روی دستگاه‌های دستی

AMD همچنان بر بازار APU فرمانروایی می‌کند. همکاری این شرکت با Valve سرانجام به ساخت APU سفارشی Steam Deck انجامید؛ تراشه‌ای که درون AMD با نام Van Gogh شناخته می‌شود و در Steam نیز، اگر مدل LCD را داشته باشید یا از علاقه‌مندان Final Fantasy باشید، Aerith نام دارد. این محصول یک پردازنده ۴ هسته‌ای و ۸ رشته‌ای Zen ۲ را با گرافیک سفارشی RDNA ۲ همراه می‌کرد. Deck با ۸ واحد محاسباتی، 16GB حافظه LPDDR5 و وضوح هدف 800p، دستگاهی به‌راستی توانمند بود و هنوز هم گزینه‌ای مناسب به شمار می‌رود؛ البته اگر بتوانید قیمت جدید و بالاتر آن را هضم کنید.

پس از آن، AMD مجموعه‌ای از APUها را برای پاسخ‌گویی به بازار رو‌به‌رشد دستگاه‌های بازی دستی عرضه کرد. Ryzen Z1 Extreme در صدر این خانواده قرار داشت و با پردازنده ارتقایافته Zen ۴، شمار هسته‌ها و رشته‌ها را دو برابر می‌کرد. این تراشه همچنین به پردازنده گرافیکی یکپارچه و برتر RDNA ۳ مجهز بود که Steam Deck را به‌کلی از میدان به در می‌کرد؛ به شرط آنکه دست‌کم ۱۵ وات توان در اختیارش می‌گذاشتید. پس از آن نیز APUهای بیشتری عرضه شدند و اکنون Z2 Extreme پرچم‌دار این خانواده است.

حتی اگر Steam Deck دیگر بهترینِ این رده نباشد، همچنان به‌شکلی چشمگیر قدرتمند است و هیچ رقیبی به بهره‌وری آن نمی‌رسد.

Intel نیز در همین دوره گرافیک‌های Iris Xe و Xe را عرضه کرد که کارایی‌شان با APUهای AMD برابری می‌کرد، اما از نظر پشتیبانی درایورها عقب‌تر بودند. Intel همچنین خانواده بازطراحی‌شده گرافیک‌های Arc را معرفی کرد؛ محصولاتی که با وجود توان رقابتی نسبتاً خوب، از همان مشکلات Xe رنج می‌بردند.

ای‌ام‌دی استریکس هیلو

توان RTX ۴۰۶۰ Mobile در یک پردازنده گرافیکی یکپارچه

اوج کنونی تکامل پردازنده‌های گرافیکی یکپارچه AMD، خانواده Strix Halo است. Strix Halo با پردازنده بسیار قدرتمند Zen ۵ و APUای که جز «هیولا» نمی‌توان نامید، گرافیک یکپارچه‌ای با توان حیرت‌انگیز ارائه می‌دهد که در بسیاری از موارد حتی از پردازنده گرافیکی مجزای RTX ۴۰۶۰ Mobile پیشی می‌گیرد.

درست است که با RTX ۴۰۶۰ دسکتاپ روبه‌رو نیستیم، اما دستیابی گرافیک یکپارچه به چنین سطحی از کارایی تا پیش از این عملاً بی‌سابقه بود؛ آن هم با مصرف تنها بخشی از برق موردنیاز ۴۰۶۰.

پردازنده مرکزی نیز ناامیدتان نمی‌کند؛ مدل پرچم‌دار AI MAX ۳۹۵+ ــ که قبول دارم نام‌گذاری افتضاحی دارد ــ ۱۶ هسته و ۳۲ رشته ارائه می‌دهد. این ترکیب می‌تواند هر بازی‌ای را که به سراغش می‌فرستید، بدون دردسر در وضوح 1440p اجرا کند؛ هرچند برای روان‌تر شدن نرخ فریم همچنان به مقداری FSR نیاز خواهید داشت.

بی‌صبرانه منتظرم ببینم نسل بعدی، Medusa Halo، چه دستاوردهایی با خود خواهد آورد.

سری ۳ Core Ultra اینتل

قدرت آرک B390

Intel نیز برای آنکه از رقابت جا نماند، خانواده تازه Core Ultra Series ۳ را با گرافیک بازطراحی‌شده Arc B390 عرضه کرد. این محصول بخشی از خانواده Panther Lake است که بر پایه معماری Xe3 ساخته شده، ۱۲ هسته Xe3 را در خود جای داده و کارایی گرافیکی یکپارچه‌ای فراتر از انتظار ارائه می‌دهد.

Arc B390 می‌تواند به سطحی نزدیک به کارایی RTX ۴۰۵۰ Mobile برسد. هرچند به خوبی خانواده Strix Halo نیست، Panther Lake فاصله چندانی با آن ندارد و می‌توان گفت بهره‌وری بسیار بیشتری هم ارائه می‌دهد.

Panther Lake برق را جرعه‌جرعه مصرف می‌کند و احتمالاً دومین پردازنده گرافیکی یکپارچه محبوب من در تمام دوران است؛ جایگاه نخست همچنان به خانواده Strix Halo می‌رسد.

گرافیک یکپارچه شاید آینده برخی دستگاه‌ها باشد

گرافیک‌های یکپارچه همیشه بدنام بوده‌اند؛ چون آن‌ها را با کارایی ضعیف و در بسیاری از موارد، نبود کامل پشتیبانی درایورها از بازی‌ها می‌شناختند. بااین‌حال، از آن زمان تاکنون اوضاع به‌شدت دگرگون شده است و امروزه این پردازنده‌های گرافیکی ساده نیز، به‌شرط انتخاب پیکربندی سخت‌افزاری مناسب، می‌توانند بازی‌های مدرن AAA را نسبتاً آسان اجرا کنند.

با توجه به نسل تازه گرافیک‌های یکپارچه و قدرتمند، گمان می‌کنم آینده برخی دستگاه‌ها در گرو همین فناوری باشد. هرچه این فناوری پخته‌تر و فراگیرتر شود، می‌توان انتظار داشت که به‌تدریج جای گرافیک مجزا را در لپ‌تاپ‌های گیمینگ رده‌پایین و میان‌رده بگیرد.

هم‌اکنون نیز شاهد سرازیرشدن چنین دستگاه‌هایی به بازار هستیم؛ محصولاتی که با وجود قیمت‌های سرسام‌آورشان، گوشه‌ای از آینده را پیش چشممان می‌گذارند. مرحله بعدی تکامل گرافیک یکپارچه از راه رسیده است و امیدوارم AMD در نسل بعد، اندکی بیشتر بر بهره‌وری تمرکز کند.

منبع: این مطلب ترجمه و بومی‌سازی مقاله‌ای از MakeUseOf به قلم Dipan Saha است. مشاهده مقاله اصلی