با افزایش تعداد کاربران بازی و جزئیات بیشتر گرافیک، جهت توسعه GPU اهمیت فزاینده ای پیدا می کند. این شامل افزایش سطح عملکرد به کنسول های با کارایی بالا و در عین حال کاهش مصرف باتری است. با بهبود این دو حوزه حیاتی، کاربران می‌توانند گرافیکی با وفاداری بالا را در دستگاه‌های تلفن همراه مشابه تجربه‌شان در کنسول‌ها تجربه کنند. به طور کلی، موبایل معمولاً در زمینه فناوری گرافیکی حدود 5 سال یا بیشتر از کنسول‌ها عقب می‌ماند، با این حال، ما توانستیم با همکاری خود با AMD، جدیدترین فناوری‌های کنسول را در پردازنده موبایل Exynos 2200 به سرعت وارد کنیم. پارک گفت: SoC روی Galaxy S22 اعمال می شود. ما قصد داریم با همکاری نزدیک با AMD به پیاده‌سازی سایر ویژگی‌های سری RDNA ادامه دهیم.»
سامسونگ به تمرکز خود بر توسعه IP اختصاصی از جمله GPU، NPU، ISP، مودم، RF و موارد دیگر ادامه خواهد داد. سامسونگ در تلاش است تا یک گام دیگر به جلو در طراحی تراشه بردارد تا به یک شرکت راه حل پلت فرم تبدیل شود. کیم گفت: “با رقابت خود در SoC، هدف ما این است که اگزینوس را به عنوان بهترین برند پردازنده های تلفن همراه موجود شناخته شود.” از طریق این سری ویژگی، امیدواریم نقش و اهمیت SoC، ویژگی ها و مزایای Exynos و همچنین جهت توسعه آن با افراد بیشتری به اشتراک گذاشته شود.
از آنجایی که SoC مظهر همه انواع اصلی فناوری اطلاعاتی است که امروزه وجود دارد، کیم آن را به عنوان “گل نیمه هادی های سیستم” توصیف کرد. کیم گفت: “SoC زمینه آسانی برای کار در آن نیست، اما یک زمینه خوش بینانه است که هر مهندس آرزو دارد بخشی از آن شود.” نقش SoC در صنایع آینده، مانند متاورس، رانندگی خودکار و 6G بی حد و حصر خواهد بود.
هنگامی که در مورد مسیر آینده ISP سؤال شد، Choi پاسخ داد که توسعه بر روی حفظ مصرف کم مصرف و بهبود کیفیت تصویر ویدیو متمرکز خواهد بود. چوی گفت: “داده های منتقل شده از حسگر تصویر در زمان واقعی توسط ISP پردازش می شود، اما مقدار داده ها به طور تصاعدی در حال افزایش است.” بنابراین، مقدار قابل توجهی انرژی در نوشتن داده ها در حافظه و سپس در بازیابی آن ها بعداً مصرف می شود. با این حال، ISP در Exynos برای ذخیره داده ها در حافظه فقط یک بار طراحی شده است و در نتیجه مصرف انرژی را به حداقل می رساند.
چوی گفت: «عصر فیلم‌ها سریعتر از حد انتظار فرا رسیده است و به همین دلیل، ما روی بهبود کیفیت تصویر ویدیو تمرکز کرده‌ایم. “به ویژه، ما تلاش می کنیم تا با بهبود کیفیت تصویر ویدئویی، حتی آنهایی که در محیط های تاریک و کم نور گرفته شده اند، رقابت خود را افزایش دهیم.”
* تمام تصاویر نشان داده شده فقط برای اهداف تصویری ارائه شده است و ممکن است نشان دهنده دقیق محصول یا تصاویر ثبت شده با محصول نباشد. همه تصاویر به صورت دیجیتالی ویرایش، اصلاح یا بهبود می یابند.
[ad_2]
منبع
به طور کلی، پردازش گرافیکی نیاز به محاسبات در مقیاس بزرگ دارد و اگر به صورت موازی پردازش شود (پردازش موازی) سریعتر و کارآمدتر است. با این حال، ساختار یک واحد پردازش مرکزی (CPU) برای پردازش سریع و سریال تخصصی است. به این ترتیب، پردازش گرافیکی با یک CPU باعث می شود که محاسبات مهم به دلیل این عملکرد محاسباتی ثابت توسط CPU به تاخیر بیفتد. یکی از نمونه های آن را می توان در هنگام بازی مشاهده کرد. این امکان وجود دارد که کاراکتر شما نتواند به دلیل تأخیر در ورودی لمسی در حین رندر شدن گرافیک روی نمایشگر، از دشمن اجتناب کند.
نقش اصلی پردازنده گرافیکی در Exynos نمایش اشیاء در یک فضای مجازی سه بعدی بر روی صفحه نمایش گوشی هوشمند دو بعدی است، نقشی که به ویژه هنگام اجرای بازی های گرافیکی سخت در دستگاه های تلفن همراه بسیار مهم است. به طور خاص، Xclipse 920 اولین پردازنده گرافیکی موبایلی است که از ردیابی پرتو با شتاب سخت افزاری (RT) پشتیبانی می کند. ردیابی پرتو یک فناوری است که با شبیه‌سازی پرتوهای نور منعکس شده از اجسام سه‌بعدی، جلوه‌های روشنایی واقعی ایجاد می‌کند. Xclipse 920 با شتاب گرفتن توسط سخت افزار به جای نرم افزار، می تواند محاسبات بلادرنگ را سریعتر انجام دهد. علاوه بر این، فناوری سایه‌زنی با نرخ متغیر (VRS) میزان محاسبات GPU را بسته به تغییرات رنگ، سایه، حرکت و سایر متغیرهای اشیاء روی صفحه تنظیم می‌کند تا اضافه بار GPU را کاهش دهد.
▲Xclipse 920 از فناوری ردیابی پرتو (RT) پشتیبانی سخت‌افزاری دارد که با شبیه‌سازی پرتوهای نور منعکس شده از اجسام سه‌بعدی، جلوه‌های نوری واقعی ایجاد می‌کند.
اگزینوس: نیمه هادی سیستم فشرده با فناوری
با یک ISP با کارایی بالا، مصرف کنندگان می توانند از کیفیت تصویر ویدیویی بالاتر و همچنین سرعت پردازش سریعتر لذت ببرند. چوی توضیح داد: “تشریح با اعداد خاص دشوار است که یک عکس چقدر عالی است زیرا عکاسی ذهنی است، اما ما در حال انجام مطالعات تحقیقاتی مختلفی مانند ارزیابی ویدیو با استفاده از یادگیری عمیق و تکنیک تنظیم ISP برای ایجاد عکس ها و فیلم های طبیعی و واضح هستیم.” علاوه بر این، ISP همچنین سرعت انفجار پیاپی را در عکاسی پیاپی تعیین می کند و وظیفه پردازش سریع عکس ها و فیلم های با وضوح بالا را بر عهده دارد.
کیم ابتدا دلیل اساسی مفهوم SoC را توضیح داد که در آن ویژگی‌های مختلف همه در یک تراشه گنجانده شده‌اند. کیم گفت: «وقتی تراشه‌ها تقسیم می‌شوند، مدیریت مصرف انرژی آنها به طور کامل دشوار می‌شود. هنگامی که هر ویژگی به طور جداگانه انرژی مصرف می کند، کارایی باتری نیز کاهش می یابد. علاوه بر این، محدودیت پهنای باند و تأخیر زمان انتقال بر انتقال داده بین تراشه ها تأثیر می گذارد که می تواند منجر به کاهش عملکرد شود. مصرف حداقل برق برای گوشی های هوشمند بسیار مهم است زیرا برخلاف رایانه های رومیزی، تلفن های هوشمند به طور مداوم برق تامین نمی شوند.
«SoC به دلیل کنترل جامع قدرت دارای راندمان بالایی است. و به عنوان یک تراشه، فضای کمتری را در گوشی هوشمند اشغال می‌کند.» کیم توضیح داد. هنگامی که همه عملکردها توسط یک تراشه انجام می شود، عملکرد به طور قابل توجهی بهبود می یابد. تلفن‌های همراه مدرن فراتر از ارسال و دریافت تماس و پیامک هستند و برای انجام بسیاری از عملکردهای پیشرفته از جمله فیلم‌برداری، بازی‌های موبایلی و دسترسی به خدمات مالی تکامل یافته‌اند. SoC که کوچکتر از یک میخ شست است، نقش بزرگی در این امکان بازی کرده است.
ISP با عملکرد بالا مجهز به جدیدترین Exynos می تواند تا 200 میلیون پیکسل را پردازش کند. حداکثر هفت حسگر تصویر پشتیبانی می‌شود و فیلم‌ها و تصاویر حداکثر از چهار سنسور تصویر را می‌توان به طور همزمان پردازش کرد. همچنین شامل قابلیت اعمال پارامترهای مختلف برای هر عنصر، مانند آسمان، بوته، پوست و غیره با استفاده از فناوری تقسیم‌بندی معنایی است که صحنه‌های گرفته شده را با کمک NPU تشخیص می‌دهد. ویژگی هوش مصنوعی چهره افراد را شناسایی و علامت گذاری می کند و روشنایی، فوکوس و رنگ ویدیو را بر اساس مختصات چهره تنظیم می کند.
▲ کل فرآیند ISP در دوربین موبایل
پارک در پاسخ به سوالی درباره مسیر آینده پردازنده‌های گرافیکی موبایل، از آنجایی که عملکرد گوشی‌های هوشمند به طور کلی بهبود یافته است، درست است که ایجاد یک مزیت عملکردی که به اندازه کافی قابل توجه باشد برای مصرف‌کنندگان آسان نیست. او گفت: «از این پس، دلیل خرید جدیدترین گوشی‌های هوشمند توسط کاربران گوشی‌های هوشمند به احتمال زیاد به عملکرد بازی بستگی دارد.» این بدان معناست که امکان پیشرفت بیشتر پردازنده‌های گرافیکی که عملکرد بازی یک گوشی هوشمند را تعیین می‌کند، زیاد است.
افزایش سطح رضایت در عملکرد دوربین: ISP برای تصاویر طبیعی و واضح تر
گسترش امکانات بازی موبایل: GPU برای گرافیک پیشرفته تر
در مدل های قبلی گوشی های هوشمند، ISP به عنوان یک تراشه جداگانه مجهز شده بود. با این حال، به دلیل تقاضای بازار، ISP تعبیه شده به زودی به یک هنجار تبدیل شد. Jongseong Choi، رهبر پروژه (PL) در تیم توسعه چندرسانه ای که در زمینه پردازش ویدئو کار می کند، گفت: “در ابتدا، ما با موسسات تحقیقاتی خارج از کشور برای توسعه یک ISP با کارایی بالا که می تواند برای دوربین های دیجیتال استفاده شود، همکاری کردیم.” برای بیش از 20 سال. در نتیجه، اولین راه حل ISP تعبیه شده ما در دوربین اصلی گلکسی اس 4 استفاده شد. از سال 2012، پردازنده موبایل اگزینوس از طریق داخلی سازی ISP، به پیشرفت قابل توجهی در کیفیت تصویر ویدئویی دوربین های گوشی های هوشمند کمک کرده است و عملکردی را در سطح دوربین های دیجیتال تک لنز بازتابی (DSLR) ممکن می سازد.
▲جونگ سونگ چوی، رهبر پروژه تیم توسعه چندرسانه ای، بیش از 20 سال است که در زمینه پردازش ویدئو کار می کند.
▲ نمونه ای از پردازش تصویر آگاهانه با استفاده از تقسیم بندی معنایی
در اولین قسمت از این مجموعه، اتاق خبر سامسونگ اهمیت واحد پردازش گرافیکی (GPU) و پردازنده سیگنال تصویر (ISP) در پردازنده موبایل Exynos (SoC) را به اشتراک می گذارد. قبل از ملاقات با هفت رهبر توسعه IP، اتاق خبر سامسونگ ابتدا با مدیر توسعه SoC و معاون ارشد، Mingoo Kim، که بر طراحی سیستم روی تراشه (SoC) در تجارت سیستم LSI نظارت دارد، ملاقات کرد.
▲ معاون رئیس Sungboem Park، یک متخصص طراحی پردازنده تلفن همراه که بر توسعه GPU نظارت دارد
