ای پی یو – APU چیست و چه تفاوتی با CPU دارد؟

ای پی یو – APU نوعی تراشه مخصوص سیستم‌های کامپیوتری است. اکنون قصد داریم با APU آشنا شویم و به مزیت‌ها و ویژگی‌های آن در مقایسه با CPU پی ببریم.

واحد پردازش مرکزی یا همان سی پی یو، مغز سیستم‌های کامپیوتری بوده و اغلب پردازش‌ها روی دوش آن قرار دارد. با توجه به سنگین بودن فرآیند پردازش محتواهای گرافیکی، این عملیات روی دوش پردازنده متفاوتی قرار می‌گیرد، در غیر این صورت CPU در پردازش فرآیندهای عادی دچار مشکل خواهد شد؛ پردازش گرافیکی (GPU) مخصوص تحلیل محتواهای گرافیکی است.

برای برخی کاربردها، طراحی جداگانه و قرار دادن این دو نوع پردازنده کنار یکدیگر با کاهش بهره‌وری همراه است. برای از بین بردن این مشکل، ای پی یو خلق شد.

ای پی یو – APU چیست؟

APU مخفف Accelerated Processing Unit به معنی واحد پردازش شتاب یافته است. هدف از تولد آن، ادغام کردن پردازنده اصلی و پردازشگر گرافیکی، به عنوان دو ماژول مجزا، در یک تراشه بود. ای پی یو بخش کوچکی از مواد نیمه هادی بوده و یک کپی از مدار تولید انبوه در اختیار دارد.

به ظاهر، ادغام کردن دو مدار داخل یک تراشه تصمیمی رو به جلو نبوده و به جای کمک به افزایش توان پردازشی سیستم‌های کامپیوتری، به کاهش آن منجر می‌شود. با این حال، توان پردازشی سیستم توسط نحوه طراحی و ساخت تعیین خواهد شد.

ابتدا باید به کاهش هزینه‌ها به وسیله طراحی یک ای پی یو به جای یک سی پی یو و جی پی یو اشاره کرد. در عمل، کارایی بهتر APU به اثبات رسیده و فضا و هزینه برای استفاده از سایر سخت افزارهای بهتر فراهم می‌شود. از طرفی به وسیله نزدیک شدن دو پردازنده اصلی و گرافیکی به یکدیگر و قرارگیری‌شان داخل یک مدار، سرعت انتقال داده بین آن‌ها کاهش پیدا می‌کند. از اهمیت زیاد کاهش مصرف انرژی نباید غافل شد.

یکی از دلایل محبوبیت کمتر آن‌ها نزد بیشتر کاربران، قرارگیری تکنولوژی ساخت ای پی یو در انحصار یک شرکت یعنی ای ام دی است.

مزیت‌های استفاده از APU

در زمان تصمیم به ارتقای CPU یا GPU، انتخاب دشوار خواهد شد. محصولات مشابهی در بازار با مشخصات فنی و اعداد و ارقام یکسان وجود داشته و هر کدام مدعی ارائه بهترین عملکرد پردازشی در مقایسه با کالاهای همرده خود است. در هر مرتبه ارائه نسخه‌ای جدید از پردازنده‌های اصلی یا پردازشگرهای گرافیکی قبلی، سازنده مدعی بهبود پیشرفت چشم‌گیر آن‌ها است، هر چند نتایج بنچمارک‌ها چیزی دیگری نشان می‌دهند.

البته طبیعی است هر شرکت در پی فروش بیشتر و افزایش درآمد خود است، به همین دلیل احتمالا تبلیغات درباره ای پی یو را نیز باور نکرده و نسبت به آن‌ها بی‌اهمیت بوده‌اید. با این حال نباید از مزیت استفاده از این نوع پردازنده‌ برای سیستم کامپیوتر خود چشم‌پوشی کرد. اولین مزیت برای بیشتر کاربران، افزایش عملکرد پردازشی محسوب می‌شود.

در صورتی که سیستم شما فاقد کارت گرافیک مجزا بوده و فقط از یک پردازنده اصلی به همراه پردازشگر گرافیک آنبورد استفاده می‌کند، با خرید یک ای پی یو جهش زیادی را در توان پردازشی آن شاهد خواهید بود. همه اعمال برایتان سریع‌تر از قبل انجام شده و ویدیوها روان‌تر اجرا خواهند شد. در طولانی مدت، متوجه کاهش مصرف انرژی می‌شوید. کاهش جزئی مصرف انرژی در حالی است که توان پردازشی به شکل قابل ملاحظه‌ای افزایش پیدا کرده است.

با توجه به قرارگیری دو پردازنده داخل یک مدار الکترونیکی، آن‌ها قادر به اشتراک‌گذاری منابع زیادی هستند. در نتیجه کارایی کامپیوتر افزایش پیدا کرده و سرعت زیاد می‌شود. کاهش هزینه ساخت به نفع مشتری بوده و سبب می‌شود در مقایسه با زمان خرید یک CPU و یک GPU، هزینه کمتری بابت یک APU پرداخت کنید.

آیا باید یک ای پی یو برای کامپیوتر خود خریداری کنم؟

با وجود بالاتر رفتن توان پردازش و کاهش مصرف انرژی، خرید یک ای پی یو به همه کاربران توصیه نمی‌شود. ابتدا باید بدانید APUهای شرکت ای ام دی یکی از انواع پردازنده‌های ادغام شده محسوب می‌شوند. شرکت اینتل و دیگر سازندگان تراشه‌های کامپیوتری نیز محصولات مشابهی ارائه می‌کنند، با این تفاوت که نامشان ای پی یو نیست!

هر کاربر قادر است دستگاه‌هایی با عملکردی شبیه به کامپیوترهای دارای یک APU شرکت AMD خریداری کند. در نتیجه چرا باید راهکار این شرکت را به بقیه ترجیح داد؟ مزیت استفاده از آن در مقایسه با تراشه‌های نسبتا مشابه چیست؟

سایر شرکت‌ها تمرکزشان را فقط روی پردازنده‌های ادغام شده قرار داده‌اند، اما شرکت ای ام دی همچنان سی پی یو، جی پی یو و ای پی یو تولید می‌کند.

در مقایسه با پردازشگر گرافیکی آنبورد، APU عملکرد پردازشی بسیار بهتری برای رندر محتواهای گرافیکی دارد، اما همچنان پشت سر GPU قرار می‌گیرد. اگر اجرای بازی و تماشای ویدیوهای دارای رزولوشن بالا بخشی از زندگی روزمره‌تان است، با خرید یک ای پی یو ارتقای جزئی دریافت می‌کنید. در عوض باید به فکر خرید یک پردازشگر گرافیکی جداگانه باشید.

در زمان رونمایی راهکار جدید AMD در سال ۲۰۱۱، تاثیر آن‌ها در دنیای کامپیوتر زیاد بود، اما امروز استفاده از پردازنده‌های ادغام شده یک استاندارد محسوب شده و دیگر راهکاری انحصاری در اختیار یک شرکت نیست. به مرور زمان، APU رفته رفته به SoC یا System-on-a-Chip تبدیل شد. واژه SoC را بیشتر برای تراشه‌های گوشی های هوشمند به کار می‌بریم.

تکامل APU

شرکت AMD اولین ای پی یو را در اولین ماه سال ۲۰۱۱ معرفی کرد. این شرکت در تبلیغات خود، به ادغام دو پردازنده داخل یک مدار تاکید داشت. با این حال حتی در همان زمان، ای ام دی تنها شرکتی نبود که به مزیت‌های این ادغام فکر می‌کرد.

اینتل در آن زمان مشغول توسعه راهکار اختصاصی خود بود و چند محصول نیز با نام‌های مختلف رونمایی کرد. طبق انتظار، به لطف ادغام سی پی یو و جی پی یو داخل یک تراشه، هزینه ساخت کاهش و توانایی پردازشی افزایش پیدا کرد. به جرات می‌توان گفت ساخت ای پی یو و دیگر تراشه‌های شبیه به آن توسط دیگر شرکت‌ها، اولین قدم در تحول پردازنده‌ها بود.

وقتی قرارگیری دو قطعه کامپیوتری داخل یک مدار به افزایش عملکرد پردازشی منتهی می‌شود، می‌توان نتیجه گرفت ادغام تعداد بیشتری قطعه در یک تراشه، نتیجه مشابهی خواهد داشت. این ایده به ساخت SoC ختم شد.

داخل یک SoC تقریبا همه قطعه‌های مهم قرار گرفته‌اند. مزیت آن‌ها، شبیه به APU، کاهش مصرف انرژی، کاهش تولید گرما و افزایش عملکرد پردازشی است. با افزایش تولید گوشی های هوشمند، محبوبیت SoC به شکلی انفجاری افزایش پیدا کرد. این اتفاق شبیه به زمانی بود که ای پی یو برای اولین مرتبه معرفی شد.

گوشی های هوشمند و تبلت‌ ها می‌بایست در مقایسه با سیستم‌های کامپیوتری قیمت کمتری داشته و قابلیت حمل بیشتری ارائه کنند. از طرفی در یک SoC، ادغام قطعات مختلف داخل یک مدار، به کاهش هزینه ساخت و کم شدن فضای اشغال شده منجر شده بود.