اینتل پردازنده‌های گرافیکی Arc Alchemist را برای لپ‌تاپ‌ها معرفی کرد

با از راه رسیدن گرافیک‌های Arc Alchemist اینتل، دو قطبی انویدیا و AMD در بازار گرافیک به یک رقابت سه‌جانبه بدل شد. اینتل در رویداد ۳۰ مارس جزئیات پردازنده‌های گرافیکی سری Arc A موبایل را اعلام کرد؛ عرضه‌ی نخستین دستگاه‌های مجهز به گرافیک مجزای اینتل ماه آوریل آغاز می‌شود. اینتل می‌گوید کارت‌های گرافیک دستکاپ نیز امسال عرضه می‌شوند.

درست‌مانند خانواده‌ی CPU، پردازنده‌های گرافیکی اینتل نیز چندین رده‌ی عملکردی دارند: Arc 3 و Arc 5 و Arc ۷. این پردازنده‌ها از برمبنای دو تراشه‌ی متفاوت خواهند بود، یکی از تراشه‌ها ۹۶ واحد محاسباتی موسوم به Xe Vector Engine یا XVE خواهد داشت؛ در حالی‌که دیگری از ۵۱۲ واحد XVE قدرت خواهد گرفت.

دو تراشه گرافیکی Arc

تراشه‌ی گرافیکی کوچک‌تر موسوم به ACM-G11 پیش از تراشه‌ی دیگر و در قالب پردازنده‌‌های گرافیکی Arc 3 عرضه خواهد شد. تراشه‌ی ACM-G10 ابعاد به‌مراتب بزرگ‌تری دارد و اینتل پیش‌بینی می‌کند که لپ‌تاپ‌های مجهز به پردازنده‌های Arc 5 و Arc 7 مبتنی‌بر ACM-G10 تابستان امسال از راه برسند.

تعداد موتورهای Xe، واحدهای رهگیری پرتو و مقدار کش L2 در تراشه‌ی ACM-G10 چهار برابر تراشه‌ی کوچک‌ترِ ACM-G11 بوده؛ در حالی‌‌که پهنای باس حافظه‌ی آن ۲٫۶۷ برابر و معادلِ ۲۵۶ بیت است؛ تراشه‌ی ACM-G11 از باس ۹۶ بیتی استفاده می‌کند. در سوی دیگر میدان، قابلیت‌های چندرسانه‌ای و پشتیبانی از نمایشگر در تراشه‌ها یکسان هستند؛ هر دو از واحد دو هسته‌ای Xe Media Engine یا MFX و چهار موتور نمایشگر بهره می‌برند.

به‌طور خلاصه هر یک از هسته‌های Xe در بطن خود ۱۶ واحد محاسباتی XVE و ۱۶ واحد XMX دارند. موتورهای برداری XVE در هر چرخه‌ی فرکانسی قادر به انجام ۱۶ عملیات FP32 و ۳۲ عملیات FP16 و ۶۴ عملیات INT8 هستند؛ در حالی‌که موتورهای ماتریسی XMX در هر چرخه از پسِ انجام ۱۲۸ عملیات FP16/BF16، بالغ‌بر ۲۵۶ عملیات INT8 یا ۵۱۲ عملیات INT4/INT2 برمی‌آیند.

در حالی‌که به‌نظر می‌رسد اینتل در دنیای دسکتاپ از مرز فرکانسی ۲ گیگاهرتز عبور می‌کند، در دنیای موبایل، فرکانس بیشینه برای تراشه‌ی کوچک‌ترِ ACM-G11 برابر با ۱٫۵۵ و برای تراشه‌ی بزرگ‌ترِ ACM-G10 برابر با ۱٫۶۵ گیگاهرتز خواهد بود؛ بدین‌ترتیب با یک محاسبه‌ی سرانگشتی می‌توان متوجه شد که حداکثر توان محاسباتی تراشه‌ی G11 روی اعدادی با دقت FP32 معادل ۳ و روی اعداد FP16 برابر با ۲۵ ترافلاپس خواهد بود؛ در حالی‌که تراشه‌ی G10‌ به‌ترتیب به توان محاسباتی ۱۳٫۵ و ۱۰۸ ترافلاپس خواهد رسید.

در کنار موتورهای برداری و ماتریسی، هر یک از هسته‌های Xe در بطن خود یک واحد رهگیری پرتو (RTU) نیز خواهد داشت؛ اینتل هنوز اطلاعاتی درباره‌ی سطح عملکرد Ray Tracing تراشه‌های گرافیکی خود در میان نگذاشته است؛ اما قدرتمندترین تراشه از ۳۲ واحد RTU بهره می‌برد؛ در مقام مقایسه، تراشه‌های گرافیکی RX 6900 XT و RTX 3090 Ti به‌ترتیب ۸۰ و ۸۴ هسته‌ی رهگیری پرتو دارند.

براساس آنچه از بنچمارک‌ها برمی‌آید، می‌دانیم که انویدیا هم‌اکنون در بحث رهگیری پرتو دست بالاتر را نسبت به AMD دارد؛ بنابراین مادامی‌که واحدهای RTU توانایی‌های شگفت‌انگیزی در بطن خود نداشته باشند، نمی‌توان عملکرد چشمگیری را در زمینه‌ی رهگیری پرتو از گرافیک‌های Arc اینتل انتظار داشت.

اینتل ابراز امیدواری می‌کند که عملکرد ضعیف‌تر در رهگیری پرتو را با هسته‌های ماتریسی خود جبران کند؛ درست‌مانند هسته‌های تنسور انویدیا، این هسته‌ها می‌توانند پردازش‌های مبتنی‌بر هوش مصنوعی را به‌طرز چشم‌گیری بهبود ببخشند. از سوی دیگر اینتل می‌گوید الگوریتم upscale متن‌باز Xe Super Sampling یا XeSS تابستان امسال از راه می‌رسد. برخلاف DLSS انویدیا، الگوریتم XeSS از قابلیت پشتیبان (failback) برای دستورالعمل‌های DP4a بهره می‌برد، DP4a از معماری Pascal و RDNA شرکت‌های انویدیا و AMD به تراشه‌های گرافیکی‌شان اضافه شد.

هنوز اطلاعات چندانی درباره‌ی توانایی‌های XeSS دردسترس نیست؛ اما اینتل ویدئویی از عملکرد آن در upscale‌ از وضوح 1080p به 4K در بازی جدید Dolmen به‌اشتراک گذاشته است.

پردازنده‌های گرافیکی Arc A لپ‌تاپ

اینتل می‌گوید پردازنده‌های گرافیکی Arc 3 A350M و A370M هم‌اکنون دردسترس هستند و لپ‌تاپ‌های مجهز به Arc 3 از اوایل آوریل عرضه می‌شوند؛ اما گرافیک‌های دیگر در ماه‌های آتی دردسترس قرار می‌گیرند. پردازنده‌ی میان‌رده‌ی Arc 5 A550M دو برابرِ ویژگی‌های سخت‌افزاری Arc 3 را با فرکانس به‌مراتب پایین‌تر ارائه می‌دهد؛ در حالی‌که گرافیک‌های Arc 7 730M و A770M نقش پرچم‌داران اینتل را دارند.

در کمال تعجب پردازنده‌های گرافیکی Arc 3 از باس بسیار کم‌عرضِ ۶۴ بیت بهره می‌برند؛ در حالی‌که تراشه‌ی ACM-G11 به‌راحتی قابلیت پشتیبانی از حافظه‌ی ۶ گیگابایتی با پهنای باند ۹۶ بیتی، ولو با کمی مصرف انرژی بیشتر را دارد. از سوی دیگر شکاف فاحش ۴۰۰ مگاهرتزی بین فرکانس‌های A350M و A370M وجود دارد که روی کاغذ می‌تواند باعث برتری ۳۵ درصدی A370M باشد.

پردازنده‌ی گرافیکی A550M نیز درست‌مانند سری Arc 3 چندان معقول نیست، با وجود بهره‌گیری از دو برابرِ تعداد هسته‌ها، حافظه و پهنای باندِ A370M، فرکانس ۹۰۰ مگاهرتزی آن، توان محاسباتی FP32 را به ۳٫۷ ترافلاپس می‌رساند که تنها ۱۶ درصد از A370M سریع‌تر است. پردازنده‌ی A730M با ۵۰ درصد تعداد هسته و حافظه‌ی بیشتر و ۲۲ درصد فرکانس بالاتر، احتمالاً ۸۳ درصد سریع‌تر از Arc 5 خواهد بود؛ در حالی‌که توان محاسباتی A770M بالغ‌بر دو برابرِ A730M خواهد بود.

نمی‌توان با قاطعیت گفت که آیا پردازنده‌های معرفی‌شده، تمام مدل‌های دردسترس از خانواده‌ی گرافیک‌های لپ‌تاپی Arc هستند یا خیر؛ اما با نگاهی با مشخصات فنی، واضح است که فضا برای معرفی مدل‌های جدید وجود دارد. بهتر بود تا اینتل به‌جای معرفی طیف گسترده‌ای از مدل‌ها، چند گرافیک انگشت‌شمار با مشخصات فنی قابل‌اتکا معرفی می‌کرد.

واحد Arc Xe Media Engine

گرافیک Arc برای نخستین‌بار در دنیای کامپیوترهای شخصی، از شتاب‌دهنده‌ی سخت‌افزاری برای انکُد ویدئوهای AV1 بهره می‌برد. دو موتور موجود در تراشه‌های گرافیکی Arc قابلیت پشتیبانی از انکُد ویدئوهای 8K60 10-bit HDR و دی‌کُد ویدئوهای 8K60 12-bit HDR را دارند. در کنار AV1، تراشه‌های Arc از کدک‌های VP9 و AVC (H.264) و HEVC (H.265) نیز پشتیبانی می‌کنند.

کدک AV1 از سوی اتحاد Alliance for Open Media خلق شد و شرکت‌هایی همچون اینتل، آمازون، اپل، گوگل، مایکروسافت، انویدیا، نتفلیکس، فیسبوک و سامسونگ از آن حمایت کرده‌اند. AV1 می‌تواند در پهنای باند یکسان با H.264، کیفیت بهتری ارائه دهد یا کیفیت یکسان با H.264 را با نیمی از پهنای باند داشته باشد یا کیفیت یکسان با H.265 را با ۲۰ درصد پهنای باند کمتر ارائه دهد.

حمایت شرکت‌ها از کدک AV1 و ارائه‌ی پشتیبانی سخت‌افزاری از سوی اینتل، برای کاربران دستگاه‌های پایین‌رده خبر خوشحال‌کننده‌ای است. اینتل می‌گوید شتاب‌دهنده‌ی سخت‌افزاری AV1 می‌تواند تا ۵۰ برابر سریع‌تر از شتاب‌دهنده‌ی نرم‌افزاری باشد.

اینتل می‌خواهد با اتکا بر موتورهای ماتریسی XMX بهبود ویدئوها را بهتر و سریع‌تر از گذشته انجام دهد. در جریان معرفی گرافیک‌های جدید، اینتل ویدئویی را از اجرای نرم‌افزار Video Enhance AI شرکت Topaz Labs نشان داد که در آن گرافیک Arc دو برابر سریع‌تر از گرافیک یکپارچه‌ی Xe-LP‌ تراشه‌های Tiger Lake بود. اینتل قابلیتی جدید موسوم به Hyper Compute معرفی کرد که از ترکیب گرافیک‌های یکپارچه و مجزا، عملکرد دستگاه در چنین پردازش‌هایی را سه برابر می‌کند.

در حالی‌که AMD و انویدیا با گرافیک‌های جدیدشان از HDMI 2.1‌ و DisplayPort 1.4 پشتیبانی می‌کنند، واحد Xe Display Engine اینتل قابلیت پشتیبانی از HDMI 2.0b و DisplayPort 1.4a را ارائه می‌دهد و اینتل نیز آن را آماده‌ی پشتیبانی از DisplayPort 2.010G معرفی می‌کند؛ هرچند که هنوز از مانیتورهای مبتنی‌بر Display Port 2.0 خبری نیست.

گرافیک‌های Arc از نمایشگرهای مجهز به adaptive sync پشتیبانی می‌کنند. از سوی دیگر قابلیتی به‌نام Speed sync، تأخیر اندک و اجرای بازی‌ها بدون بریدگی را حتی برای نمایشگرهایی با نرخ نوسازی ثابت را به‌ارمغان می‌آورد؛ بدین‌ترتیب که GPU با مجازی‌سازی بافر رندر، نمایش تصویر و همگام‌سازی انتقال سیگنال، ضمن جلوگیری از ایجاد محدودیت در نرخ فریم، از بریدگی تصویر جلوگیری می‌کند. قابلیت Smooth sync با پیاده‌سازی افکت Blur بین بریدگی‌های تصویر، در شرایطی که کاربر قابلیت vsync را غیرفعال کرده است، بر میزان پاسخ‌گویی و تند و تیز بودن بازی می‌افزاید.

پیش‌نمایشی از عملکرد Arc 3 A370M

متأسفانه هنوز امکان بررسی عملکرد گرافیک‌های موبایل Arc دردسترس نیست؛ اما در زمان معرفی گرافیک‌های جدید، اینتل عملکرد پردازنده‌ی گرافیکی A370M را با گرافیک یکپارچه‌ی Xe Graphics داخل تراشه‌ی Core i7-1280P مقایسه کرد. براساس داده‌های اینتل، گرافیک پایین‌رده‌ی A370M در تنظیمات متوسط به بالا می‌تواند از مرز نرخ ۶۰ فریم‌برثانیه در وضوح 1080p عبور کند.

توجه داشته باشید که هیچ‌یک از بازی‌های نمایش‌داده‌شده در رویداد اینتل، جزو عناوین سنگین نیستند؛ چراکه در بسیاری از آن‌ها، گرافیک یکپارچه‌ی Iris Xe به نرخ بیش‌از ۳۰ فریم‌برثانیه در وضوح 1080p دست می‌یابد. از سوی دیگر بازی Strange Brigade که روی گرافیک A370M با نرخ ۶۹ فریم‌برثانیه اجرا شده است، روی گرافیک‌های رده‌بالا، به‌راحتی به نرخ‌های بیش‌از ۴۰۰ فریم‌برثانیه می‌رسد.

رابط جدید Arc Control

اینتل در جریان مراسم معرفی گرافیک‌های Arc از رابط جدید درایورهای گرافیک خود موسوم به Arc Control نیز پرده برداشت؛ رابطی که قرار است یگانه مقصد کاربران برای رفع تمام نیازهای مربوط به گرافیک و درایور باشد. اینتل درایورهای یکنواختی ارائه خواهد داد؛ بنابراین از درایورهای مخصوص شرکت‌های تولیدکننده‌ی لپ‌تاپ خبری نخواهد بود.

حال که مشخصات فنی مشخص شده است، به‌نظر می‌رسد که گرافیک‌های A350M و A370M با مدل‌های MX350/MX450 یا حتی نمونه‌های جدید MX550/MX570 رقابت خواهند کرد. حالا باید دید که آیا گرافیک‌های رده‌پایین اینتل می‌توانند عمر باتری و قابلیت‌های چندرسانه‌ای مناسبی را با تجربه‌ی بازی رضایت‌بخش فراهم آورند یا این عرصه کماکان در انحصار انویدیا و AMD باقی می‌ماند.

نخستین موج پردازنده‌های گرافیکی خانواده‌ی Arc A برای لپ‌تاپ‌ها معرفی شد؛ کارت‌های گرافیک دسکتاپ نیز امسال از راه می‌رسند.