بررسی و مقایسه دو فناوری سوئیچینگ بین کارت های گرافیک

به نقل از پی سی پرس:

عمر کوتاه باطری همیشه یکی از بزرگترین معضلات کاربران لپ تاپ بوده است. از این رو سازندگان به هر نحوی سعی کرده اند با بهینه سازی مصرف انرژی و استفاده از تکنیک های مختلف عمر باطری را ارتقا دهند. یکی از جدیدترین و در عین حال کاراترین روش های بهبود عمر باطری، استفاده از فناوری سوییچ بین دو کارت گرافیک (کم مصرف – قدرتمند) است. اگر لپ تاپ های مخصوص بازی در چند سال قبل را به خاطر داشته باشید می دانید عمر باطری آنها به سختی به 2 ساعت می رسید. CPU و GPU های پرمصرف آنها در حالت باطری تقریبا دستگاه را بلااستفاده کرده بودند اما اینک به لطف تکامل فناوری اپتیموس انویدیا و داینامیک سوییچینگ AMD این مشکل حل شده و سیستم به طور خودکار بر حسب سنگینی یا سبکی پردازش GPUی قدرتمند یا کم مصرف را وارد مدار کرده تا حداقل مصرف انرژی با حداکثر کارایی بدست آید. در این نوشتار سعی بر این است مقایسه ی کوتاهی از دو فناوری مذبور داشته باشیم.

پی سی پرس – ویرایش اولیه فناوری سوییچینگ از IGP یا به عبارت ساده تراشه ی کم مصرف (مانند اینتل GMA) و GPUی اختصاصی به عنوان دو واحد کاملا مجزا و گسسته استفاده می کرد. هر دوی این واحدها به نمایشگر متصل بودند و کنترلر یا سوییچر سخت افزاری خاصی وظیفه داشت واحدی را بر حسب تعاریف موجود انتخاب و فعال کند. این ساختار باعث افزایش هزینه ی تولید مادربورد می شد و همچنین هنگام سوییچینگ بین گرافیکها، صفحه نمایشگر برای لحظاتی سیاه می شد. در روش قدیمی تر که اوضاع بدتر هم بود! زیرا برای هر بار سوییچینگ می بایست سیستم ریستارت می شد تا ویندوز با گرافیک IGP یا GPUی انتخابی بوت شود.

ویرایش های بعدی به جای استفاده از کنترلر سخت افزاری برای انتخاب گرافیک از سامانه ای نرم افزاری استفاده می کردند همچنین انتخاب بین گرافیکها بصورت پویا درآمده بود و البته برای عملکرد صحیح به ویندوز ویستا نیاز داشت. (تا درایور IGP از حافظه ی رم خارج شده و درایور GPU لود شود تا محتوای پردازش شده توسط GPU به صفحه نمایشگر ارسال شود.)

Nvidia Optimus:

فناوری اپتیموس انویدیا اوضاع را به حد قابل توجهی تغییر داده است. دیگر از کنترلر سخت افزاری یا نرم افزاری برای سوییچ خبری نیست و پورت های نمایشگر به طور دائم به خروجی IGP متصل هستند. درایورهای انویدیا دائما در حال رصد نرم افزارهایی هستند که GPU می تواند به پردازش آنها سرعت دهد. هنگامی که درایور یکی از این نرم افزارها (مانند یک بازی) را شناسایی کرد – و کاربران هم می توانند لیست برنامه ها و بازیهای مورد نظر خود را برای درایور تعریف کنند – درایور GPU را از خواب خوش بیدار کرده و دستورات رندرینگ را برای آن ارسال می کند. GPU تمام محاسبات و پردازش های لازم را انجام داده و خروجی را مستقیما در بافر IGP کپی می کند. این امر از وقفه ی ناخوشایند و سیاه شدن صفحه نمایش جلوگیری می کند زیرا همانطور که گفتیم IGP دائما به پورت صفحه نمایش متصل است. GPU در کسری از ثانیه روشن می شود و هر زمان که نیازی به آن نبود به طور کامل خاموش می شود. مسئله ی مهم در این قسمت این است که درایورها باید فهرستی از نرم افزارها و بازیهایی که به پردازش GPU نیاز دارند با خود داشته باشند و طبعا این فهرست باید دائما توسط انویدیا به روز شود.

AMD Dynamic Switchable Graphics:

و اما AMD: در کل فناوری داینامیک سوییچینگ AMD شباهت زیادی با اپتیموس انویدیا دارد. البته تفاوت های اندکی نیز وجود دارند به عنوان مثال: AMD همیشه درایورهای IGP و GPU را همزمان در حافظه بارگذاری می کند. و درایوری پروکسی مانند دستورات گرافیکی را آنالیز کرده و به GPU یا IGP می فرستد. انویدیا در اپتیموس می تواند GPU را به طور کامل خاموش کند اما AMD اصلاحاتی بر روی GPU هایش انجام داده تا درگاه PCI-E از GPU به طور کامل تفکیک و ایزوله شود. در این حالت هنگامی که دیگر به GPU نیازی نداشته باشیم، همه چیز به جز اتصال PCI-E خاموش می شود پس ویندوز سعی نخواهد کرد تا درایور GPU را لود یا آنلود کند. ارتباط PCI-E بر قرار مانده و برای فعال نگه داشتن آن حدود 50 میلی وات احتیاج است. مانند اپتیموس در اینجا نیز IGP همیشه به پورت صفحه نمایش متصل است و ظاهرا درایورهای AMD اطلاعات را از طریق باس PCI-E به بافر IGP منتقل می کند. نکته ی جالب اینجاست با وجود اینکه کنترلر خاصی برای سوییچ بین گرافیکها وجود ندارد با این حال آپشنی برای سوییچ گرافیکها بصورت دستی وجود دارد و کاربر می تواند به میل خود IGP یا GPU را وارد مدار پردازش کند. برای این حالت AMD می تواند از پورت های نمایشگر مربوط به IGP اینتل استفاده کند پس GPUی آنها نیازی به پورت مجزا نخواهد داشت.

مقایسه و نتیجه گیری:

در مقایسه ی این دو فناوری می توان گفت اپتیموس انویدیا بهتر عمل می کند و مهمترین دلیل آن کیفیت بالاتر درایورهای آن است. اگر تجربه ی کار با کارت های AMD و ATI (سابق!) را داشته باشید می دانید یکی از معضلاتی که همیشه کاربران این کارت ها را درگیر خود می کرد درایورهای نه چندان عالی آنها در مقایسه با محصولات انویدیا بود. متاسفانه این رویه در مورد کارت گرافیک های AMD با قابلیت داینامیک سوییچ هم وجود دارد و حتی به نوعی حادتر است. درایورهای معمولی بر روی این کارت ها کار نمی کند (به دلیل نیاز به درایور پروکسی مخصوص و …). و درایورهای ارائه شده توسط AMD نیز باید از کانال OEM یا همان سازنده ی دستگاه (در اینجا لپ تاپ) عبور کند. همانطور که بسیاری از ما تجربه کرده ایم OEMها پس از چند ماه از زمان عرضه ی دستگاه و تولید مدل های جدید، محصول قدیمی خود را فراموش کرده و آپدیتی برای آن ارائه نخواهند کرد و کاربر نگون بخت مجبور است با همان درایور قدیمی زندگی کند. و درایورهای قدیمی میتوانند حدود 30% از کارایی کارت گرافیک در بازیها بکاهند. البته AMD قول داده در سال 2012 درایورهای خود را بصورت مستقل عرضه کند تا مشکلات اینچنینی کاربران برطرف شود. در حال حاضر نیز قرار است AMD درایورهای داینامیک سوییچ خود را بصورت ماهانه آپدیت کند ولی برای عرضه منظم آنها OEMها نیز موظف به همکاری هستند.

قیمت تمام شده ی داینامیک سوییچ AMD کمتر از اپتیموس انویدیا بوده و از این نظر برگ برنده در اختیار این کمپانی است. همچنین نرم افزار آن نیز رابط کاربری ساده تر و کاربر پسندتری (به دلیل وجود آپشن های کمتر) نسبت به انویدیا دارد.

اپتیموس در تست های بازی های جدید (2011 به بعد) از پایداری و بازدهی بالاتری برخوردار بود و البته باید در نظر داشت که انویدیا در این فناوری 18 ماه جلوتر از AMD است و امید آن می رود با گذشت زمانی اندک AMD نیز بتواند خود را با بازیهای عرضه شده ی جدید هماهنگ کند.

به لطف اپتیموس و رقیبش دیگر داشتن یک لپ تاپ گیم با قدرت بالا و عمر باطری طولانی یک رویا نیست. این دو فناوری کم کم به استانداردی در ساخت لپ تاپ ها تبدیل خواهند شد. در حال حاضر لپتاپ هایی که از این فناوری ها استفاده می کنند حداقل 5 ساعت به کاربر خود سرویس میدهند که در نوع خود بی نظیر است. در پایان توجه شما را به نمودار بنچمارک چند بازی مطرح و جدید جلب می کنم.