ترافلاپ چیست و اهمیت آن در کنسول های نسل نهمی تا چه میزان خواهد بود

اگر شما در روزها و یا حتی ماه‌های گذشته اخبار مربوط به کنسول‌های نسل نهمی ایکس باکس سری ایکس و پلی‌استیشن ۵ را که متعلق به شرکت‌های سونی و مایکروسافت محسوب می‌شوند را دنبال کرده باشید، حتما بارها با واژه ترافلاپ رو به رو شده‌اید، این واژه ناآشنا که تا چندین سال قبل نامی از آن در محافل خبری و رسانه‌ای برده نمی‌شد حال به یکی از داغ‌ترین و پرحاشیه‌ترین معیارهای سنجش قدرت کنسول‌های مختلف تبدیل شده است. در واقع باور عمومی بر این است که اگر میزان ترافلاپ‌های یک کارت گرافیک بالاتر باشد حتما قدرت پردازشی این تراشه نیز بالاتر خواهد بود، اما به واقع این برداشت صحیح است؟ آیا ترافلاپ‌ها تنها معیار متغیر تعیین کننده در قدرت یک تراشه گرفیکی خواهند بود؟

ما قصد داریم تا در ادامه این مطلب تعریفی واحد و جامع را برای واژه ترافلاپ شرح دهیم و هم‌چنین نحوه کاری و تاثیرگذاری این معیار را نیز در جوانب مختلف روشن سازیم، پس حتما در ادامه با ما همراه باشید.

ترافلاپ (TFLOP) چیست؟

برخلاف گیگاهرتز(GHz) که اغلب واحد اندازه‌گیری نرخ فرکانس پردازنده‌ها (CPU) و سرعت انتقال این فرکانس‌ها میان اجزای مختلف یک پردازنده محسوب می‌شود، ترافلاپ یک معیار منطقی ثابت از قدرت عملکردی و محاسباتی یک کامپیوتر است. به‌صورت دقیق‌تر، یک ترافلاپ به این معنا است که تراشه گرافیکی یک رایانه قادر خواهد بود تا در ظرف مدت یک ثانیه یک میلیارد عملیات محاسباتی و معادلات گرافیکی را به‌نتیجه برساند. به‌عنوان مثال زمانی‌که می‌گویم رایانه‌ای به میزان شش ترافلاپ نیروی پردازشی دارد به این معنا است که این رایانه قادر است تا در مدت زمان یک ثانیه شش میلیارد عملیات محاسباتی را به‌صورت میانگین تحلیل و اجرا کند.

مایکروسافت در زمان معرفی کنسول ایکس باکس سری ایکس اعلام کرد که پردازنده گرافیکی شخصی‌سازی شده و ویژه این کنسول قدرتی برابر با ۱۲ ترافلاپ را خواهد داشت، و این به معنای این است که این کنسول یکی از قدرت‌مند‌ترین پردازنده‌های گرافیکی حال حاضر بازار را براساس معیار ترافلاپ دراختیار خواهد داشت، این تراشه قادر خواهد بود تا در یک ثانیه بالغ‌بر ۱۲ میلیارد عملیات گرافیکی را پردازش و به‌نمایش در بیاورد، هم‌چنین در روز گذشته و کنفرانس رونمایی از کنسول پلی‌استیشن ۵ طراح ارشد این کنسول یعنی مارک سرنی (Mark Cerny) اعلام کرد که این کنسول قرار است تا از پردازنده‌ای با ۱۰٫۲۸ ترافلاپ بهره ببرد، با توجه به این خبر کنسول سونی حداقل در زمینه شمارش ترافلاپ‌ها از رقیب سنتی خود مقداری عقب‌تر است اما آیا این اعداد و اختلاف ۱٫۷۸ ترافلاپی عاملی تعیین کننده در زمینه قدرت این دو کنسول خواهد بود؟ این سوالی است که در ادامه به آن خواهیم پرداخت.

آیا میزان ترافلاپ‌ها در تعیین قدرت کنسول‌های بازی تاثیرگذار خواهند بود؟

طبق گفته‌های مایکروسافت کنسول جدید این شرکت قرار است تا از ۱۲ ترافلاپ برخوردار باشد، و این درحالی است که کنسول ایکس باکس وان ایکس تنها از شش ترافلاپ تشکیل شده بود، و هم‌چنین این میزان هشت برابر کنسول اولیه و استاندارد ایکس باکس وان است، برهمین اساس مایکروسافت اعلام کرده است که کنسول ایکس باکس سری ایکس به‌واسطه داشتن چنین قدرت بالایی در زمینه میزان ترافلاپ‌ها توانسته است تا قدم‌های بسیار بلندی را برای ورود به نسلی کاملا جدید بردارد.

باید بگوییم که ظرفیت بالای محاسباتی و حل معادلات بسیار پیچیده و حجیم در کنسول‌های بازی اهمیت بالایی دارد، علل‌خصوص در نسلی که قرار است کنسول‌های بازی از فناوری رهگیری پرتو نیز بهره‌مند باشند. می‌توانیم به‌جرأت بگوییم که این مشخصه تاثیر \بسیاری در کیفیت تجربه بازیکنان در عناوین مختلف خواهد گذاشت. هم‌چنین طبق اظهارات مایکروسافت این شرکت توانسته است تا یک الگوریتم ویژه و منحصربفرد را نیز درون تراشه‌های گرافیکی ایکس باکس سری ایکس جای دهد تا به‌وسیله این شاخص تصاویر پردازش شده و به‌ویژه سایه‌ها در این کنسول بتوانند جلوه‌ای دقیق و طبیعی‌تر را از خود به‌نمایش درآورند. این تکنیک که به اختصار VRS(Variate Rate Shading) نام دارد، می‌تواند به‌صورت داینامیک و کاملا مجزا از فناوری رهگیری پرتو استفاده کرده و جذب نور و بازتاب‌های آن را از سطوح با شفافیتی بالاتر و وضوح تصویری پایدار به مخاطبان ارائه دهد. همان‌طور که مشخص است تمامی این امکانات و ویژگی‌های آینده‌نگرانه نیازمند یک تراشه گرافیکی با پتانسیلی بسیار بالا خواهد بود، و به‌نظر می‌آید که مایکروسافت با قرار دادن یک تراشه گرافیکی با قدرتی بالا در زمینه محسابات توانسته است تا کنسولی پایدارتر و قدرتمندتر را در زمینه اجرا عناوین بسیار سنگین و جلوه‌های بصری غنی به مخاطبان خود ارائه دهد.

واژه فلاپ(FLOP) چیست و به چه معیارهایی وابسطه است؟

واژه فلاپ در واقع اشاره‌ای است به عملیات Floating-Point Calculation که در دنیای محاسبات رایانه‌ای به استفاده پردازشگر از چندین فرمول ریاضی خاص که در آن از اعداد حقیقی برای جلوگیری از پدید آمدن نتایجی یکسان استفاده می‌شود تعمید داده شده است، که به مرور زمان و استفاده از واژه به‌ظاهر ساده‌تر فلاپ دیگر در رسانه‌ها از نام اصلی این عملیات یاد نمی‌شود.

همان‌طور که شاید در دروس ریاضی زمان تحصیل خود به‌یاد دارید، اعداد حقیقی مجموعه‌ای از تمامی اعداد به‌اضافه انتگرال‌ها، اعداد اعشاری، اعداد گنگ و عدد pi و دسته‌های دیگر اعداد را شامل می‌شوند. در طی فرآیند floating-point calculation که در آن تنها از اعداد منتهی حقیقی استفاده می‌شود رایانه با استفاده از فرمول‌های داشته می‌تواند تا هر معادله‌ای را هرچقدر پیچیده و طولانی با استفاده از الگوریتم‌های خاصی در عرض چندین صدم ثانیه حل کند و به جواب برسد، در واقع واژه فلاپ میزان اندازه‌گیری تعداد معادلاتی از نوع floating-point calculation است که یک رایانه می‌تواند در یک ثانیه حل کند و جواب آن را ارائه دهد. بدیهی است که فلاپ‌ها در وسایل مختلف می‌توانند ارقام و میزان متفاوتی را داشته باشند به‌صورتی که وسیله‌ای مانند یک ماشین حساب شاید با میزان ۱۰ فلاپ نیز بتوانند محاسباتی نسبتا پیچیده را حل کند و اگر همین‌طور وسایل مختلف بزرگ‌تر و پیچیده‌تر را در نظر بگیرید متوجه می‌شوید که در واقع وسیله‌ای مانند یک کامپیوتر می‌توانند در خود چند هزار،میلیون و میلیارد فلاپ را جای داده باشند.

شرکت‌های سازنده تراشه‌های پردازشی معمولا روی بسته محصولات خود میزان فلاپ‌های موجود در محصولات را ذکر می‌کنند، در واقع این ارقام یک راه ساده و سریع برای پی‌بردن به قدرت واقعی یک پردازش‌گر است بدون آن‌که اطلاعات جانبی بیشتری لازم باشد.

در نتیجه ترافلاپ‌های بیشتر یعنی سرعت و قدرت بالاتر؟

در جواب سوال می‌توان ذکر کرد که، معمولا اینطور است، ولی نه در تمامی موارد. در واقع، ما در سال‌های گذشته شاهد عملکرد برخی از پردازنده‌های گرافیکی با میزان ترافلاپ‌های بالا بودیم که نسبت به رقبای خود با ترافلاپ‌های به‌مراتب کم‌تر عملکردی ضعیف‌تر داشتند.

در حال حاضر و همان‌طور که مشخص است سونی در زمینه ارائه ترافلاپ‌های کم‌تر نسبت به مایکروسافت تحت فشاری زیادی قرار گرفته است، اما نباید از یاد برد که میزان ترافلاپ‌ها در یک وسیله، به‌معنای همه‌چیز نیست و قطعا این میزان ناچیز اختلاف میان میزان ترافلاپ‌ها در این دو کنسول نمی‌تواند به سادگی نشان‌دهنده قدرت کنسول‌ها باشد. زیرا این اختلاف به میزانی نیست که بتواند تاثیر چندانی در عملکرد این دو کنسول بگذارد. اما زمانی‌که عوامل دیگر مانند سرعت پردازنده مرکزی و حافظه رم این دو کنسول را با یکدیگر مقایسه می‌کنیم می‌توانیم انتظار داشته باشیم که کنسول مایکروسافت در مجموع بتواند به میزانی اندک، عملکرد بهتری را نسبت به کنسول سونی ارائه دهد.

اگر به‌صورت مختص به قدرت پردازنده گرافیکی این دو کنسول بپردازیم باید گفت که عملکرد بهتر یک پردازنده نه‌تنها به ترافلاپ بستگی ندارد بلکه موضوع اصلی المان‌های دیگر مانند نرخ سرعت هسته‌های پردزانده، نوع ساخت و معماری پردازنده، فریم بافرها و دیگر عوامل تعیین کننده دارند و نه میزان ترافلاپ‌ها به‌صورت مختص. اما اگر بخواهیم منطقی به این موضوع نگاه کنیم، میزان و تعداد بیشتر ترافلاپ‌ها می‌بایست مساوی با سرعت و قدرت بیشتر در دستگاه‌های مختلف باشد، باید بگوییم که تکنولوژی به‌صورت دیوانه‌واری درحال پیشرفت است و این درحالی است که در چندین سال گذشته زمانی‌که سخن از میزان فلاپ‌های یک وسیله مانند کنسول‌های بازی می‌شود این رقم حتی به میلیون هم نمی‌رسید و این در حالی است که در سال ۲۰۲۰ بیشتر شرکت‌ها با کنسول‌هایی سر و کار دارند که هرکدام قادرند قدرتی به میزان شش الی ۱۲ ترافلاپ را پردازش کنند. اما اگر بخواهیم میزان فلاپ‌های کنسول‌های بازی را با دیگر رایانه‌های فوق پیشرفته و یا ابررایانه‌ها مقایسه کنیم هم‌چنان فاصله‌ها بسیار زیاد است، به‌ صورتی که در حال حاضر رایانه‌هایی با میزان ده‌ها و صدها پتافلاپ نیز تولید شده‌اند که در مقایسه با کنسول‌هایی نظیر ایکس باکس سری ایکس و پلی‌استیشن ۵ غیرقابل تصور هستند.