بهتر است در ابتدا، مجددا نقش تراشه‌های‌گرافیکی یا همان GPU را یادآوری نماییم؛ تراشه‌گرافیکی یا GPU، به‌خاطر آنکه به SOC گره‌خورده، در لیست مشخصات از اهمیت کم‌تری برخوردار است. بنابراین، اگر تولیدکننده‌ای از سیستم روی تراشه (SOC) اسنپ‌دراگون ۸۱۰ کوالکام استفاده نماید، تراشه‌گرافیکی آدرنو ۴۳۰ بخشی از آن خواهد بود.
از آنجایی‌که GPU، تجربه بصری کاربری را تحت‌تاثیر قرار می‌دهد، بنابراین بر سرعت تبلت و گوشی هوشمند اثر می‌گذارد. به‌خصوص اگر رابط‌کاربری آن با انیمیشن و دیگر جلوه‌های بصری آمیخته شده باشد. با این‌حال، دستگاه‌های ارزان‌قیمت، میان‌رده و گران‌قیمت با تراشه‌گرافیکی همراه می‌شوند که برای اجرای رابط‌کاربری آن‌ها مناسب باشد.
همان‌طور که ابتدا یادآوری شد، هسته‌های پرداشی تنها بخشی از سیستم روی یک‌تراشه (SOC) هستند که پایه و اساس تمام گوشی‌های مدرن است. همراه با هسته‌های پردازشی که الان گفته‌شد و ساب‌سیستم‌های دیگر در SOC، شما می‌توانید واحد پردازش گرافیکی یا همان GPU را مشاهده کنید که در نزدیکی پردازنده قرار دارد.
سیستم-روی-چیپ یا همان (SOC) یک تراشه بسیار کوچک است که برروی مین‌برد گوشی‌های هوشمند استفاده می‌شود؛ تراشه‌گرافیکی نیز، برروی همین SOC قرارگرفته است. پیداکردن فیزیکی این تراشه با نگاه کردن به داخل موبایل، تقریبا غیرممکن است. البته در رایانه‌های خانگی و یا لپ‌تاپ، این موضوع کاملا متفاوت است و سازندگان برای جاسازی تراشه‌گرافیکی (که در کامپیوتر، آن‌را به‌اسم کارت‌گرافیک می‌شناسیم) و پردازنده در مین‌برد اصلی کیس، از ۲ چیپ مجزا بهره گرفته‌اند؛ به‌این صورت‌که پردازنده به‌مادربورد متصل شده است و کارت‌گرافیک، به‌مین‌برد مجزایی که خود به‌مادربرد متصل است، اتصال یافته. این دو مولفه حیاتی در کامپیوتر، از لحاظ “فیزیکی” کاملا دور از هم قرارگرفته‌اند.
** تراشه‌گرافیکی یا همان GPU، همان پردازنده گرافیکی ۲ بعدی یا ۳ بعدی تصویر بالا (مربوط به‌پردازنده تگرا ۲) است.
البته دلایلی وجود دارد که نزدیکی تراشه‌گرافیکی (GPU) و پردازنده را در سیستم روی تراشه یا همان (SOC) توجیه می‌کند؛ اول از همه، حتما می‌دانید که گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها فضای داخلی چندانی برای جاسازی قطعات سخت‌افزاری خود، در اختیار ندارند. به‌همین‌خاطر، اجزای مهم سخت‌افزاری به‌گونه‌ای کنار یک‌دیگر به‌صورت فشرده قرار گرفته‌اند که باعث می‌شود مین‌برد گوشی، کوچک باشد تا سازنده برای جاسازی باتری دستگاه، فضای بیشتری در اختیار داشته باشد.
به‌عنوان دلیل دوم، باید گفت که فشرده‌سازی قطعات سخت‌افزاری در گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها، گرمای خروجی از دستگاه را کاهش می‌دهد و ممکن است باعث شود تا مصرف باتری از طریق ادغام آن‌ها برروی یک چیپ‌اصلی که همان SOC است، کاهش بیابد. هم‌چنین، تولید یک‌تراشه به‌جای دو تراشه، باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های تولیدی برای سازندگان می‌شود.
استفاده از تراشه‌گرافیکی (GPU) در گوشی‌های هوشمند به‌چند عامل وابسته است؛ ساختار سیستم روی تراشه (SOC) و هم‌چنین، سیستم‌عامل مورد استفاده در دستگاه. برای اولی، اگر SOC دارای تراشه اختصاصی برای رمزگشایی محتوای چندرسانه‌ای نباشد، تراشه‌گرافیکی مجبور است به فیلم‌هایی باکیفیت بالا رسیدگی نماید. به‌علاوه، گاهی برخی وظایف به تراشه‌گرافیکی (GPU) محول می‌شود تا از فشار برروی پردازنده کاسته شود.
هنگامی‌که بحث به‌سیستم‌عامل می‌رسد، همه‌چیز بسیار پیچیده به‌نظر می‌رسد؛ اولین و مهم‌ترین استفاده GPU، برای رندرکردن بازی‌ها و برنامه‌های سه‌بعدی است. باید گفت، هسته‌های پردازشی Cortex به‌گونه‌ای طراحی نشده‌اند که مسئولیت انجام چنین وظایفی را به‌عهده بگیرند و در تمامی سیستم‌عامل‌ها، تراشه‌های گرافیکی برای رندرکردن محتوای گرافیکی نسبت به هسته‌های پردازشی CPU، موثرتر است.
پردازنده یا همان CPU، برای محاسبات و پردازش‌های خاص کمک خواهد کرد؛ این، درحالی‌است که رندرکردن محتوای سه‌بعدی برروی صفحه‌نمایش (به‌خصوص برای بازی‌ها) و محتوای گرافیکی، به GPU یا همان تراشه‌گرافیکی سپرده می‌شود.
اغلب هسته‌های پردازشی گرافیکی، محتوای ۲ بعدی را در شرایط خاص رندر می‌کنند؛ چیزهایی مانند انیمیشن‌های رابط‌کاربری و زوم‌کردن در تصاویر، می‌توانند مثال‌های خوبی برای آن باشند.
** بازی‌کردن آسفالت برروی گلکسی نوت بدون تراشه‌گرافیکی، بسیار دشوار خواهد بود!
انیمیشن‌ها و رابط‌کاربری ویندوزفون بسیار سنگین است و مدل‌های قدیمی گوشی‌هایی که به‌این سیستم‌عامل مجهز شده‌اند، از یک SOC نسبتا ضعیف استفاده می‌کنند که اگر وظیفه پردازش و رندرکردن آن‌ها را تنها به CPU محول نماییم، حس تجربه روان از این سیستم‌عامل تقریبا غیرممکن می‌شود. بدین ترتیب، تراشه‌گرافیکی یا همان GPU نقش موثرتری در رندرکردن رابط‌کاربری اصلی و دیگر انیمیشن‌های سنگین به‌کاررفته در ویندوز فون دارد که به‌کاربران، تجربه بسیار روان و نرمی را از کار با ویندوزفون ارایه می‌دهد.
سیستم‌عامل اندروید نیز، یک داستان دیگر است؛ باتوجه به این‌که گوشی‌های ارزان قیمت، تراشه‌های‌گرافیکی چندان قدرتمندی ندارند، بنابراین، پردازش و به‌سرانجام‌رساندن رندر تمام محتوای ۲ بعدی سیستم‌عامل اندروید، تقریبا غیرممکن است. از این‌رو، گوگل تصمیم گرفت تا پردازش رابط‌کاربری و رندر محتوای چندرسانه‌ای را برعهده CPU قرار دهد. بدین ترتیب، لگ‌های گاه و بی‌گاه در رابط‌کاربری اندروید، متولد شد!
این مشکل، درنهایت در اندروید ۴٫۰ اصلاح شد؛ زیرا SOCهای مدرن امروزی از تراشه‌گرافیکی بسیارقدرتمندی برخورددار هستند. البته، به‌دلیل ناتوانی پردازش رابط‌کاربری و محتوای آن توسط گوشی‌های قدیمی، عملا امکان ارایه نسخه‌های جدید این سیستم‌عامل برای تمام گوشی‌ها وجود ندارد. نباید از یاد برد که CPUهای قدرت‌مند امروزی، می‌توانند از عهده رندرکردن رابط‌کاربری و انیمیشن‌های سیستم‌عامل اندروید بربیایند اما در نگاه‌کلی، تراشه‌گرافیکی یا همان GPU کارآمدتر است.
همان‌طور که شما ممکن است حدس زده باشید، سیستم‌عامل iOS برروی آیفون و تبلتهای آی‌پد بسیار نرم و روان اجرا می‌شود زیرا این سیستم‌عامل به‌گونه‌ای طراحی‌شده است که اکثر محتوا و المان‌های رابط‌کاربری را توسط تراشه‌گرافیکی، پردازش می‌کند. محدودیت‌های سخت‌افزاری که اپل با آن مواجه است، باعث شده تا یکپارچه‌سازی بهتری بین سیستم‌عامل و آنچه که سخت‌افزار نامیده می‌شود، شکل بگیرد. بنابراین، مشکلات کم‌تری در استفاده از تراشه‌گرافیکی برای پردازش رابط‌کاربری و محتوای چندبعدی آن به‌وجود می‌آید.
۱) کوالکام آدرنو
واحدهای پردازشی گرافیکی آدرنو، به‌طور اختصاصی در چیپ‌ست‌های کوالکام استفاده می‌شود. این تراشه‌ها، پیش‌تر با نام Imageon توسط ATI تولید می‌شد و پس از خرید امتیاز آن‌ها توسط کوالکام از ATI، به “آدرنو” تغییر نام پیدا کرد.
سری قدیمی آدرنو **۱ در چیپ‌ست‌های کوالکام ۷xxx مورد استفاده قرار گرفت؛ در حالی‌که امروزه در چیپ‌ست‌های جدیدتر اسنپ‌دراگون کوالکام از تراشه‌های گرافیکی **۲،**۳ و **۴ استفاده می‌شود. در رنج اخیر تراشه‌های پردازشی گرافیکی کوالکام، نام چند مدل دیده می‌شود؛ آدرنو ۴۲۰ (در اسنپ‌دراگون ۸۰۵) با پشتیبانی از Direct3D 11.2 runtime که در محصولاتی نظیر نکسوس ۶، گلکسی نوت ۴، گلکسی نوت Edge و آمازون Fire HDX 8.9 مورد استفاده قرار گرفت؛ آدرنو ۳۳۰ که در محصولاتی نظیر نکسوس ۵، سری تبلتهای آمازون Kindle HDX، ال‌جی جی ۳ و جی ۲، اکسپریا زد ۳ کامپکت، اچ‌تی‌سی وان M8، اکسپریا زد ۳، زد ۲ و زد ۱ سونی دیده می‌شود؛ در نهایت، آدرنو ۳۲۰ نیز که با تراشه‌های سری کوالکام S4 پرو و پرایم همراه است، از ویژگی‌های نظیر “معماری سایه‌زنی یکپارچه”، حافظه دوکاناله، پشتیبانی از Direct3D feature level 9_3، OpenGL ES 3.0، OpenGL ES 2.0، OpenGL ES 1.1، OpenVG 1.1، , EGL 1.4، Direct3D Mobile و SVGT 1.2 بهره‌مند است.
شما ممکن است متوجه شده باشید که هرچه شماره تراشه‌گرافیکی آدرنو کوالکام بیشتر باشد، به‌معنای قوی‌تر بودن آن است. کوالکام نیز مدعی است که هر تراشه‌گرافیکی یا همان GPU نسبت به‌نسل متوالی قبل خود، دو برابر سریع‌تر خواهد بود؛ این بدین معنی است که آدرنو ۲۲۰ در حدود ۴ برابر نسبت به آدرنو ۲۰۰ سریع‌تر است. در ادامه به‌لیست آخرین تراشه‌های گرافیکی آدرنو کوالکام نگاهی میندازیم:
۲) Imagination Tech PowerVR
تولیدکننده عمده دوم تراشه‌های گرافیکی گوشی‌های هوشمند، Imagination Technologies است که سری تراشه‌های‌گرافیکی PowerVR را می‌سازد. تابه‌حال، مدل‌های زیادی از تراشه‌های‌گرافیکی PowerVR ساخته شده است اگرچه، دستگاه‌های فعلی از سری تراشه‌های مربوط به PowerVR SGX 5 یا ۵XT استفاده می‌کنند.
تراشه‌های گرافیکی PowerVR توسط دیگر سازنده‌های SOC مجوز دریافت کرده‌اند و بنابراین، می‌توانند به‌راحتی در تعداد بسیار زیادی گوشی و تبلت به‌کار گرفته شوند. چیپ‌ست‌های TI OMAP به‌طور ویژه از تراشه‌های گرافیکی PowerVR استفاده می‌کنند. هم‌چنین، شما می‌توانید آن‌ها را در برخی چیپ‌ست‌های قدیمی‌تر اگزینوس سامسونگ و تراشه‌های A4 و A5 اپل مشاهده نمایید. به‌علاوه، گاهی‌اوقات، این تراشه‌های گرافیکی در برخی نوت‌بوک‌های ارزان‌قیمت‌تر به‌همراه پردازنده‌های X86 اینتل به‌چشم می‌خورد!
۳) ARM Mali
تراشه‌های گرافیکی Mali در دستگاه‌های زیادی نظیر گلکسی S2 با سیستم‌روی‌تراشه Exynos 4210، گلکسی نوت و گلکسی‌تب ۷٫۷ استفاده می‌شود. مالکیت تراشه‌های گرافیکی Mali برعهده‌ی ARM است. بنابراین، این تراشه‌ها باید برای هسته‌های پردازشی Cortex که در SOC اگزینوس سامسونگ استفاده می‌شود، شریک مناسبی باشد.
رتبه‌بندی تراشه‌های گرافیکی
