به گزارش خبرنگار ایمنا، امروزه تمامی سیستم‌های کامپیوتری به واحدهای سخت‌افزاری برای محاسبات ریاضی اعشاری مجهز است و قدرتمندی آن‌ها باعث افزایش توان، اجرا و سرعت محاسبات می‌شود. بر همین اساس مبنای FLOPS شکل می‌گیرد که همین تعریف ذکر شده را در نواحی زمان اندازه‌گیری می‌کند.
ترافلاپس چیست؟
ترافلاپس درواقع یک FLOPT، عملیات اعشاری و واحد بنیادی توان محاسباتی است که مخفف جمله floating-point operations per second است. هنگامی که در محاسبات جبری اعداد اعشاری قرار گیرد آن محاسبه از اعداد صحیح پیچیده‌تر است، بنابراین پردازش آن نیز توان بیشتری نیاز دارد. امروزه ترافلاپس در واحدهای پردازش گرافیک به عنوان معیاری برای مقایسه ابتدایی از قدرت پردازش خام آن‌ها استفاده می‌شود.
نحوه محاسبه ترافلاپس هنگامی که این معیار به فناوری گرافیکی AMD در کنسول مایکروسافت و سونی اعمال می‌شود، محاسبه آن به این صورت است که تعداد هسته‌های سایه‌زن یا پردازنده‌های مستقل گرافیکی را در فرکانس کاری یا کلاک GPU ضرب کنید.
ترافلاپس پلی‌استیشن و ایکس‌باکس
محاسبه مربوط به ایکس‌باکس سری ایکس و PlayStation 5 عبارت است از:
Xbox Series X:3328 shaders * 1825MHz * 2 instructions per clock = 12,147,200 megaflops or 12.1TFLOPS
PlayStation 5:2304 shaders * 2230MHz * 2 instructions per clock = 10,275,840 megaflops or 10.2TFLOPS
محاسبه ترافلاپس ساده است، اما در نظر داشته باشید که در آخر نتیجه را در دو ضرب کنید زیرا در هر کلاک دو دستور متفاوت (یکی ضرب و یکی عملیات جمع) به صورت همزمان اجرا می‌شود. از آنجایی که نتایج حاصل معمولاً اعداد بسیار بزرگی است و همانند محاسبات مربوط به ظرفیت فضای ذخیره‌سازی هارد دیسک‌ها باید به شکل قابل درکی تبدیل شود، مقدار نهایی را به عدد یک میلیون تقسیم می‌کنیم تا بر حسب ترافلاپس به‌دست آید.
ترافلاپس و راندمان سیستم
ترافلاپس مبنای ابتدایی اندازه‌گیری توان محاسباتی است و از سایر ابعاد طراحی GPU متمایز است. به طور مثال GCN معماری مشهور AMD همیشه در توان محاسباتی خام نسبت به همرده‌های خود از NVIDIA برتری داشت و همین مورد توضیح دهنده این است که چرا کارت‌های گرافیک رادئون AMD در اوج دوران عملیات استخراج پول الکترونیکی چند سال قبل این‌قدر خوب عمل کرد و کارت‌های سری RTX انویدیا همزمان با اوج‌گیری اپیدمی کرونا بسیار محبوب ماینرها بود؛ البته این موضوع لزوماً به معنی راندمان بهتر در بازی نیست.
تأثیر معماری پردازنده
چیزی که بیشتر از ترافلاپس در راندمان نهایی تأثیر گذار است، معماری پردازنده یا تراشه گرافیکی است. علاوه بر آن پهنای باند حافظه و میزان حافظه کش داخل تراشه در سطوح مختلف نیز در سرعت پردازش نقش دارد به طور مثال ارتقای CPU از هسته‌های جگوار در نسل هشتم به معماری ZEN2 در کنسول‌های نسل نهم از برترین مزیت‌های در نظر گرفته شده برای این سیستم‌ها است.
تأثیر توان پردازنده در راندمان بازی
برای اینکه تأثیر توان CPU در کاهش راندمان بازی و کاهش توان GPU را بهتر متوجه شویم به بازی Hitman اوریجینال می‌پردازیم. در مرحله پاریس بازی Hitman از لحاظ تعداد کاراکترهای غیرقابل بازی (NPC) غنی است؛ برای ایجاد این کارکترها علاوه بر پردازش انیمیشن‌ها نیاز از است رفتار آن نیز شبیه‌سازی شود و این کار بیشتر برای اجرا در CPU مناسب است که در هر دو کنسول نسل قبلی پلی‌استیشن چهار و ایکس‌باکس یک پردازنده‌های نسبتاً ضعیف AMD با هسته‌های Jaguar استفاده می‌کردند، معماری که در اصل برای تراشه‌های موبایل ساخته شده بود و برای جبران راندمان ضعیف هر دو پلتفرم از تعداد هسته‌های دو برابر استفاده شد که درواقع بیهوده بود.
ارتباط ترافلاپس با Gaming
درواقع هیچ ارتباط مستقیم و خطی میان راندمان داخل بازی با توان محاسباتی که با ترافلاپس اندازه‌گیری می‌شود وجود ندارد، ولی در عین اینکه می‌توان ایده‌ای از راندمان متناظر در تراشه گرافیکی داشت این موضوع تنها در مقایسه سخت‌افزارهای گرافیکی متفاوت که معماری هسته‌های یکسان داشته مصداق دارد. در این صورت هنگامی که گفته می‌شود یک GPU حدود ۴۰ درصد بر دیگری برتری دارد به معنای آن نیست که به همین میزان اختلاف فریم تولید شده میان این دو وجود دارد.
آیا دو تراشه با ترافلاپس یکسان و معماری متفاوت راندمان برابر دارد؟
نسل‌های جدیدتر با معماری بهینه‌تر و شتاب‌دهنده‌های سخت‌افزاری قدرتمند می‌تواند عملیات ترسیم و پردازش خروجی را با سرعت بیشتری انجام دهد در نتیجه مبنای ترافلاپس در این بخش کارایی ندارد و حتی دو پردازنده با قدرت ترافلاپس برابر لزوماً راندمان یکسانی در سرعت خروجی یا نرخ فریم بازی ندارد زیرا معیارهای مهم دیگری مانند پهنای باند حافظه و ظرفیت حافظه‌های کش در سطوح مختلف نیز در راندمان نهایی تأثیرگذار است؛ بنابراین سرعت پردازنده‌ها با معماری متفاوت را نمی‌توان با اتکا به توان ترافلاپس آن مقایسه کرد.
نظر شما