طراحی و معماری بهینه؛ راهکار AMD برای مقابله با توان مصرفی کارت‌های گرافیکی
طبق گزارش منتشرشده در دیجیتال ترندز، در مصاحبه اخیر، AMD در مورد آینده محصولات خود از جمله پردازنده‌های گرافیکی با کارایی بالا صحبت کرده است. در بخشی از گفت‌وگو، این تولیدکننده به درستی پیش‌بینی می‌کند که با افزایش قابلیت‌های کارت‌های گرافیک، بدون شک مصرف انرژی آن‌ها نیز افزایش می‌یابد.
علاوه‌براین، ای‌ام‌دی پیش‌بینی می‌کند که ممکن است حتی قبل از پایان سال ۲۰۲۴ میلادی (زمستان ۱۴۰۳ شمسی) پردازنده‌های گرافیکی با توان طراحی گرمایی (TDP) به‌اندازه‌ی ۷۰۰ وات را ببینیم. این شرکت همچنین، در مورد بهینه‌سازی‌های فراتر از نظر عملکرد بر وات (معیاری برای اندازه‌گیری بهره‌وری انرژی در کامیپوترها که نرخ توان ارائه‌شده به‌ازای هر وات انرژی مصرفی را نشان می‌دهد) صحبت کرده است که می‌تواند به‌طور بالقوه به برتری آن نسبت‌به Nvidia منجر شود.
این پیش‌بینی‌ها از مصاحبه خبرگزاری وِنچربیت با Sam Naffziger، معاون ارشد، همکار علمی و طراح فناوری محصول شرکت AMD نقل شده است. آقای نافزینگر در حوزه‌ی بهره‌وری انرژی و عملکرد بر وات (performance-per-watt) تخصص دارد که هر دوی این‌ها جنبه‌های مهمی از استراتژی AMD در خط تولید محصولات ازجمله کارت گرافیک و پردازنده‌ها را پوشش می‌دهد. این استراتژی چه در مورد محصولات سازمانی، مانند محاسبات مرکز داده و چه محصولات مصرفی، مانند بهترین پردازنده‌های گرافیکی برای گیمرها، به‌کار گرفته می‌شود.
درادامه‌ی مصاحبه، آقای نافزیگر در مورد این واقعیت صحبت می‌کند که اخیراً مصرف برق اکثر سخت‌افزارها در یک منحنی صعودی بسیار قوی حرکت کرده است. این مسئله نیز در مورد محصولات در تمام بخش‌ها صادق است، چه محصولاتی که حجم کاری عظیم محاسباتی با کارایی بالا (HPC) نظیر ابررایانه‌ها و مراکز پژوهشی پردازشی را پوشش می‌دهند چه کامیپوترهای گیمینگ که ما در خانه های خود استفاده می‌کنیم.
قطعاً با افزایش عملکرد، مصرف برق نیز افزایش می‌یابد. همان‌طور که در تصویر بالا مشاهده می‌شود، AMD پیش‌بینی می‌کند که پردازنده‌های گرافیکی قدرتمند حتی قبل‌از سال ۲۰۲۵ میلادی (۱۴۰۴ شمسی) به توان طراحی گرمایی ۷۰۰ واتی خواهند رسید؛ بنابراین، نمودار رسم‌شده براساس آمار و ارقام دردسترس یک روند صعودی مداوم را نشان می‌دهد که به نظر می‌رسد در چند سال اخیر شتاب گرفته است.
شایعات مختلف درباره‌ی احتمال توان مصرفی بسیار بالای مورد نیاز کارت گرافیک جدید انویدیا یعنی GeForce RTX 4090 در آینده، به ما نشان می‌دهد که مشکل از آنچه تصور می‌کنیم نزدیک‌تر است. به‌هرحال، برخی از افشاگران پیش‌بینی می‌کنند که برای استفاده از پردازنده گرافیکی نسل بعدی با پردازنده هم‌سطح Raptor Lake اینتل نیاز به منبع تغذیه عظیم ۱٬۲۰۰ واتی (PSU) خواهد داشت. کارت‌های گرافیک کم‌کم به هویلاهایی تشنه‌ی انرژی تبدیل می‌شوند و به‌زودی، همگام شدن با آن‌ها ممکن است به‌طور فزاینده‌ای دشوار شود.
تمرکز روی بهره‌وری انرژی برای AMD موضوع جدیدی نیست. این تولیدکننده در سال ۲۰۱۴ (۱۳۹۳ شمسی) یک نوآوری موسوم به «۲۰×۲۵» را آغاز کرد که باعث شد تا پایان سال ۲۰۲۰ میلادی (۱۳۹۹ شمسی) راندمان پردازنده‌های دستگاه‌های قابل حمل (لپ‌تاپ) خود را ۲۵ برابر افزایش دهد. اکنون AMD ابتکار دیگری مشابه با قبلی به‌کار گرفته که روی آن کار می‌کند و نامش را «۲۵×۳۰» گذاشته است. این بار تیم قرمزها قصد دارد تا آغاز سال ۲۰۲۵ میلادی (زمستان ۱۴۰۳ شمسی) کارایی پلتفرم‌های مرکز داده شتاب‌یافته خود را ۳۰ برابر افزایش دهد. بنابراین، AMD با تمرکز بر عملکرد بر وات، به تلاش خود برای بهبود محصولاتش بدون افزایش فاجعه بار در مصرف انرژی ادامه می‌دهد.
اگرچه ابتکار ۲۵×۳۰ بر محصولات HPC متمرکز است، اما این استراتژی طوری به‌‌نظر می‌رسد که AMD درحال انتخاب معماری و بهینه‌سازی ساختاری است؛ درنتیجه، پیشرفت در این زمینه می‌تواند ازسویی دیگر تأثیر مثبتی برای کارت‌های گرافیک نسل بعدی RDNA 3 و همچنین برای کارت‌های گرافیک نسل بعدتر، یعنی RDNA 4، به‌همراه داشته باشد.
نافزیگر در مورد پردازنده‌های گرافیکی آینده گفت:
ما به‌طور عمومی متعهد شدیم که برای بهبود ۵۰ درصدی عملکرد بر وات تلاش کنیم. البته، در مورد تمام جزئیات نحوه انجام آن صحبت نمی‌کنیم؛ اما یکی از راه‌ها استفاده از امکانات تراشه برای بازکردن تمام ظرفیت‌های سیلیکونی است که می‌توانیم بخریم.
این صحبت‌ها به وضوح نشان می‌دهد که AMD به‌دنبال بهبود ۵۰ درصدی عملکرد بر وات در پردازنده‌های گرافیکی RDNA 3 درمقایسه با نسل فعلی کارت‌ها است. درحال‌حاضر، AMD تنها سازنده‌ای است که در ساخت کارت‌های گرافیکی و پردازنده‌های رایج تخصص زیادی دارد و به همین دلیل، می‌تواند از برخی ایده‌های خود در ساخت CPU در طراحی و ساخت پردازنده‌های گرافیکی جدید نیز استفاده کند. برای مثال، می‌توان به کاهش عرض باس و افزودن حافظه اینفینیتی کش (Infinity Cache) بزرگ اشاره کرد.
این موضوع صحت دارد که AMD در اغلب موارد نسبت به رقبای خود دربرابر مصرف انرژی مراقب‌تر عمل می‌کند. به‌عنوان مثال، کارت گرافیک انویدیا GeForce RTX 3090 Ti دارای توان طراحی گرمایی ۴۵۰ وات است، درحالی‌که پرچمدار AMD یعنی کارت گرافیک Radeon RX 6950 XT معقول‌تر ظاهر می‌شود و توان طراحی گرمایی ۳۳۵ واتی دارد. نسل بعدی پردازنده‌های گرافیکی برای هر دو سازنده هنوز در حد حدس و گمان است؛ اما اگر AMD ازنظر بهره‌وری موفق‌تر عمل کند جای تعجبی ندارد. اگرچه لازم به یادآوری است که این بهره‌وری در برخی موارد به قیمت کاهش عملکرد تمام می‌شود.
پردازنده‌های گرافیکی RDNA 3 قرار است اواخر سال جاری میلادی (پاییز ۱۴۰۱) عرضه شوند و در رقابت با کارت‌های گرافیک سری RTX 40 انویدیا قرار بگیرند. بیایید امیدوار باشیم که تمرکز AMD بر بهره‌وری انرژی بسیاری از مشتریان را از خرید منبع تغذیه جدید نجات دهد.
دیدگاه شما کاربران زومیت درباره‌ی اولویت بهره‌وری انرژی یا عملکرد چیست؟ کدام‌یک را ترجیح می‌دهید؟
نظرات