حاليًا ، يتم تقسيم بطاقات الرسومات إلى نوعين ، تلك المصممة للألعاب وتلك المستخدمة للتطبيقات الأخرى ذات القيمة الأعلى. هذا هو ، من أجل المحاكاة العلمية والعسكرية ، من بين أشياء أخرى كثيرة. ومع ذلك ، هناك وحدة كانت معنا منذ أول بطاقة ثلاثية الأبعاد ناجحة ، الوحدة النقطية ، والتي يمكن أن تختفي ومعه تنظيم أو بنية وحدات معالجة الرسومات المستقبلية. النتائج؟ نهاية الفصل بين الموديلات المخصصة للألعاب فقط وتلك المستخدمة في مناطق أخرى.
تمثل الألعاب ثلاثية الأبعاد في الوقت الفعلي اليوم 3٪ من الألعاب ، ولكنها وصلت على أجهزة الكمبيوتر بفضل رسومات Voodoo Graphics الشهيرة في يومها وحقيقة وجود شريحة كانت مسؤولة عن وظيفة مشتركة. نحن نتحدث عن الوحدة النقطية ، والتي توجد اليوم في جميع شرائح الرسومات ، ولكنها ستختفي بمرور الوقت. ما هي عواقب ذلك على أجهزة المستقبل؟
تتغير وحدات معالجة الرسومات
وحدات معالجة الرسومات هي معالجات رسومات متخصصة ، مع بعض القدرة على العمل للأغراض العامة. هذا لأن النوى الخاصة بهم قد توقفت منذ فترة طويلة عن المهام المتخصصة لاستخدامها في المهام العامة. ومن ثم ، فإن العديد من أعظم أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم يستخدمونها اليوم في عمليات المحاكاة العلمية والعسكرية على نطاق واسع ، فضلاً عن التطبيقات المزدهرة الأخرى مثل الذكاء الاصطناعي.
ومع ذلك ، لا تزال هناك سلسلة من الوحدات التي تنفذ مهامًا محددة ، ولكنها ضرورية لتكون قادرًا على إنشاء الرسومات. وظيفتهم ليست فقط تحرير النوى الرئيسية منهم ، ولكن العمل بشكل متوازٍ. أكبر ميزة لها هي أنه من خلال وجود مهمة ثابتة أو محددة للقيام بها ، فإنها تتطلب عددًا أقل من الترانزستورات للبناء ، وبالتالي فهي أقل تكلفة وتستهلك أقل من جعل النواة الرئيسية تتولى المهمة.
ومع ذلك ، يمكن أن تصبح قطعة الأجهزة المتخصصة قديمة ، إما لأنها لا تواكب تطورات أداء العناصر الأخرى أو لأنها تعمل بطريقة أقل من مثالية. حسنًا ، وجدنا أنه في الشريحة الرئيسية لبطاقات الرسومات يظهر نوع معين من الوحدات ويختفي نوع آخر.
وداعًا للوحدة النقطية
إذا ألقيت نظرة على مواصفات أي بطاقة رسومات ، فسترى أن البطاقة الأقل أهمية هي تلك التي تتحدث عن "المثلثات في الثانية". يعتقد الكثير من الناس أن هذه هي الكمية التي يتم عرضها على الشاشة وسيعتقد الآخرون أنها الكمية التي يتم حسابها. كلاهما خاطئ لأن هذا يعتمد على التطبيق الذي نقوم بتشغيله. علاوة على ذلك ، فهو معدل ثابت وإذا لاحظنا أنه دائمًا سرعة الساعة لعدد الوحدات النقطية. اليوم على الأقل.
كانت هذه الوحدات تتقدم في الأداء ، من الحاجة إلى عدة دورات على مدار الساعة لتنقيط مثلث ، إلى القيام بذلك بالسرعة الحالية ، لكنها لم تتطور لمدة عشر سنوات. عمله؟ قم بإسقاط العالم ثلاثي الأبعاد المحسوب برؤوس على سطح ثنائي الأبعاد مكون من وحدات البكسل ، الشاشة ، والتي سيتم حساب اللون لاحقًا عليها. لذلك ، فهي وحدة أساسية ، لأنه عندما نصنع مشهدًا ثلاثي الأبعاد ، ينتهي كل واحد من المثلثات بالتحول إلى وحدات بكسل ؛ ومع ذلك ، يمكن للوحدة المذكورة أن تقول وداعًا قريبًا.
السبب؟ حدودك
تكمن مشكلة الوحدات النقطية في أنها ليست مصممة للعمل مع مثلثات صغيرة جدًا ، أي تلك التي تم تنقيطها في عدد قليل من وحدات البكسل. علاوة على ذلك ، عندما يتكون الكائن من عدد قليل من وحدات البكسل فقط ، فإن ما يفعله أداة التحويل هو استنتاج أنه بعيد جدًا ووضع علامة عليه للحذف. طبعا قبل التحقق من بعده عن الكاميرا مع عمق المخزن المؤقت لحذفه من المشهد وأنه لا داعي للحساب. يتم ذلك أيضًا مع الكائنات الموجودة خلف كائن أكبر ، مما يتسبب في حدوث مشكلات عندما يكون الكائن الأمامي شفافًا إلى حد ما. الأمر الذي يسبب المشاكل ، لكن هذا موضوع آخر تمامًا.
المشكلة؟ نحن ننتقل إلى عالم تُستخدم فيه الهندسة على مستويات قصوى لتفاصيل الشخصيات والأشياء والإعدادات. مما يعني معدلات المثلث التي لا تستطيع الوحدات النقطية الحالية دعمها. وهو عنق زجاجة ، لكن المشكلة هي أنها لا تعمل بشكل جيد مع المثلثات الصغيرة. بمعنى أنه إذا كان لدينا 100 مثلث بحجم 50 بكسل ، فلن يترجم هذا إلى 200 من 25 بكسل. لذلك ، تنخفض كفاءتها لأن المضلعات التي تعمل بها أصغر.
ماهو الحل؟
لدرجة أن الأشخاص في Epic Games في مواجهة إنشاء Unreal Engine 5 اضطروا إلى إنشاء وحدات نقطية باستخدام تظليل الكمبيوتر. هذا هو وحدة معالجة الرسوميات: تقوم النوى بعمل وحدة وظيفية متخصصة بشكل أفضل. مما يعرض مستقبله للخطر. في الوقت الحالي لم يتم استبعاده ، ومع ذلك ، فإنه يحتوي بالفعل على سيف ديموقليس عليه ، بالإضافة إلى وحدة التغطية بالفسيفساء أو وحدة تقسيم السطح.
في مقابلة أجريت في مايو 2020 مع براين كاريس ، صرح مبرمج الرسومات أنهم طوروا نوعين من برامج المسح النقطية لمثلث البرامج لـ Unreal Engine 5. هذا يفترض أن محرك Epic الجديد ، والذي سيتم استخدامه بواسطة عشرات الألعاب في الصناعة لديه بالفعل القدرة على الاستغناء عن وحدة البيانات النقطية. أي ، استبدل أحد نوى GPU لاستبدال كل من هذه الوحدات واكتساب المزيد من الأداء معها.
يتم تنقيط الغالبية العظمى من المثلثات بواسطة برنامج يستخدم تظليل كمبيوتر عالي التخصص ، تم تصميمه للاستفادة مما يمكننا الاستفادة منه. نتيجة لذلك ، تمكنا من ترك أجهزة تنقيط الأجهزة في الغبار في هذه المهمة المحددة. يعد تحويل البرامج إلى نقطية عنصرًا رئيسيًا في Nanite يتيح لنا القيام بما يفعله. لا يمكننا التغلب على أجهزة تنقيط الأجهزة في كل حالة ، لذلك سنستخدمها عندما نحدد أنها أسرع مسار.
أبيض وفي الزجاجة ، كما يمكنك أن تقرأ. سوف يختفون بسبب حقيقة أنهم الترانزستورات NVIDIA, إنتل و AMD يمكن الاستفادة منها لأشياء أخرى ستصبح أكثر أهمية في المستقبل.
لماذا سيتغير تنظيم كروت الشاشة؟
إذا نظرت إلى المخططات الخاصة بأي وحدة معالجة رسومات ، فسترى أن النوى مرتبة في كتل حول أداة تحديد الخطوط النقطية. هذا لأنهم يرسلون البيانات إلى هذه الوحدات ويستقبلونها أيضًا ، اعتمادًا على مرحلة خط الأنابيب ثلاثي الأبعاد التي نتحدث عنها. لذا فإن إزالتها هي إعادة تنظيم. حاليًا ، الحجم المثالي لكفاءة 3٪ للوحدات النقطية هو 100 بكسل لـ NVIDIA و 48 لـ AMD. هذا أيضًا يحد من عدد النوى في النماذج المصممة للألعاب. والتي ، في حالة العلامة التجارية باللون الأخضر ، يمكن رؤيتها من خلال مقارنة رقائقها بالحوسبة والألعاب عالية الأداء.
كما يتضح ، لا تحتوي H100 GPC على محرك نقطي ، مما يسمح لها بعدم امتلاك مثل هذه المؤسسة الثابتة ، وبالتالي فهي محدودة. سيسمح هذا التغيير لـ NVIDIA و AMD أيضًا بعدم الاضطرار إلى تصميم تصميمين مختلفين لـ HPC و Gaming ، ولكن بدلاً من ذلك سيكونون قادرين على السحب من نموذج أساسي عالمي من حيث التصميم. من خلالها يمكنك التكرار. اليوم ، بغض النظر عما إذا كنا نتحدث عن معالج مركزي أو معالج رسومات ، نجد أن الاتصال البيني بين 2/3 و 3/4 من إجمالي الشريحة وحقيقة الاضطرار إلى العمل على شريحتين مختلفتين أمر شاق.
دعونا لا ننسى أن كل عقدة جديدة عبارة عن المزيد من الترانزستورات ، وهذا هو المزيد من الأجزاء والمزيد من المهندسين لتوظيفهم. ستصل إلى النقطة التي ستكون فيها بطاقات الرسومات نفسها التي يتم تقديمها للعمل العلمي هي الأفضل للألعاب ، نظرًا لحقيقة أنه لن يكون من المربح إنشاء نموذجين مختلفين وسيكون إلغاء الوحدة النقطية أمرًا أساسيًا في عملية التطوير بأكملها. توحيد.
