برای هشت ماه طاقتفرسا منتهی به اواخر سال گذشته، مهندسان شرکت مایکروسافت (Microsoft) و شرکت انویدیا (Nvidia) از سطح راهاندازی سیلیکون به بالا دوش به دوش هم کار کردند. و هدف چه بود؟ وادار کردن سیستمعامل ویندوز ۱۱ (Windows 11) به سازگاری با یک تغییر معماری بیسابقه: یک پردازنده مرکزی (CPU) مبتنی بر معماری آرم (Arm) که حافظه یکپارچه حجیمی را با یک پردازنده گرافیکی دسکتاپمحور انویدیا آرتیاکس (Nvidia RTX) به اشتراک میگذارد.
و سپس، اولین دستگاه RTX Spark بالاخره بوت شد. چراغ LED قرمز روشن شد و همانطور که پیتر داوود (Peter Dawoud)، مدیر ارشد محصولات مایکروسافت به یاد میآورد: «نیمی از سانتا کلارا در حال بالا و پایین پریدن بود.» این یک پروژه عظیم بود، اما اکنون کار اصلی آغاز میشود: تنظیم دقیق همهچیز.
فناوری RTX Spark صرفاً یک برچسب دیگر روی لپتاپ نیست؛ بلکه مایکروسافت را وادار کرد تا پنج زیرساخت اساسی را در داخل ویندوز ۱۱ (Windows 11) بهطور بنیادی بازنگری کند تا شکاف بین بهرهوری کممصرف آرم، اجرای بازیهای ردهبالای AAA و هوش مصنوعی عاملیت محلی (agentic AI) را پر کند.
من با داوود درباره نرمافزاری که زیرساخت سختافزاری تیم سبز (Team Green) را پشتیبانی میکند صحبت کردم؛ زیرا همانطور که او گفت: «ویندوز باید تمام این زیرساختها را بهطور همزمان درست میکرد تا بتوانید از یک دستگاه RTX Spark لذت ببرید و بیشترین بهره را از آن ببرید.»
بازنگری کامل شبیهساز پریسم (Prism)
این را از کسی بپذیرید که شاهد تلاشهای فراوان برای اجرای ویندوز روی تراشههای آرم (Arm) بوده است (و عرضه اسنپدراگون ایکس الیت (Snapdragon X Elite) را پوشش داده است): شبیهسازی همواره یک پاشنه آشیل در زمینه بازیها داشته است: لرزشهای ریز (Micro-stuttering) و تنظیم نرخ فریم.
داوود توضیح داد: «وقتی بازیهای ویدیویی انجام میدهید، موضوع فقط میانگین فریم بر ثانیه (FPS) نیست. افت فریمهای ۱ درصدی و لرزشها واقعاً حیاتی هستند و پردازنده مرکزی (CPU) شما در واقع نقش بسیار بزرگی در کنترل لرزش ایفا میکند.»
در حالی که میانگین نرخ فریم قابلقبول به نظر میرسد، زمانبندی پردازنده مرکزی (CPU) میتواند هنگامی که تلاش میکنید یک بازی را شبیهسازی کرده و همزمان آن را اجرا کنید، نامنظم شود؛ موضوعی که میتواند باعث شود بازیهای سریع حس منقطع و ناهمواری داشته باشند. وقتی فردی در ماه اکتبر یک لپتاپ انویدیا (Nvidia) را خریداری میکند، احتمال زیادی وجود دارد که بخواهد روی آن بازی کند — بالاخره این یک پردازنده گرافیکی RTX است.
بنابراین، کار باید انجام میشد و مایکروسافت لایه شبیهسازی Prism را برای خطوط پردازشی RTX Spark بازسازی کرده است. با تقویت نحوه اختصاص وظایف به هر یک از رشتههای پردازنده مرکزی (CPU)، نرخ فریم در آزمایشهای من بسیار پایدارتر شده است و بهبود نسبت به نسخههای گذشته از زمین تا آسمان تفاوت دارد.
بهینهسازی رابط کاربری و آینده عاملیت هوش مصنوعی
اگر میخواهید چیزی بسازید که به اعتقاد من میتواند قاتل مکبوک پرو (MacBook Pro) باشد، باید مطمئن شوید که رابط کاربری (UI) هم برای کاربران حرفهای و هم کاربران عادی آماده است. و مأموریت در ذهن داوود برای انجام این کار روشن است: «کاری کنید که سیستمعامل از سر راه شما کنار برود تا بتوانید کاری را که میخواهید انجام دهید.»
مایکروسافت در حال پاکسازی ویندوز ۱۱ (Windows 11) برای این دسته از کاربران است: سفارشیسازی بومی نوار وظیفه (Taskbar)، اعلانهای قابلسفارشیسازی، حذف ویجتهای ناخواسته و به خاطر سپردن نمایشگرهایی که به آنها متصل میشوید تا تنظیمات خاص چیدمان صفحه حفظ شود.
سپس توجه خود را به بخش «بازآفرینی رایانه شخصی» در RTX Spark معطوف میکنیم که به هوش مصنوعی عاملیت محلی (local agentic AI) ختم میشود. من نسخه نمایشی (Demo) از عامل هرمس (Hermes Agent) را دیدم که به حساب گوگل (Google) یک کاربر متصل شده بود و مانند رئیس دفتر شخصی او عمل میکرد: تنظیم برنامههای روزانه، پیشنویس پاسخ به ایمیلها در جیمیل (Gmail) و بهروزرسانی ردیاب پروژه در گوگل داکس (Google Docs). و تمام اینها روی خود دستگاه و بدون حتی یک بیت هوش مصنوعی ابری اتفاق افتاد.
اما بدون محافظها، این موضوع میتواند ترسناک شود. او اظهار داشت: «داشتن عاملی که نمیتوانید آن را کنترل کنید احتمالاً چیزی است که نمیخواهید.» بنابراین پاسخ، کانتینرهای افزونه مایکروسافت (Microsoft Extension Containers) یا همان MXC است — محیطهای ایزولهشده (Sandboxes) برای مدلهای محلی شما تا بدون درز کنترل حساس سیستم، بهطور ایمن در دسکتاپ شما عمل کنند.
حذف نرمافزارهای اضافی تولیدکنندگان (OEM Bloatware)
این همیشه رویای من بوده است که لپتاپی داشته باشم که با نرمافزارهای مدیریت توان خاص سازنده یا اسکنر آنتیویروس از پیش نصبشده عرضه نشود. اگرچه این ممکن است دومی را اصلاح نکند، اما راه درازی در جهت از بین بردن نیاز به اولی میپیماید.
داوود بر نیاز به از بین بردن کشمکش دستوپاگیر میان ویندوز و نرمافزارهای خارجی تأکید کرد. در حال حاضر، چندین روش برای تنظیم مدیریت توان در برنامههای مختلف وجود دارد، اما RTX Spark از چارچوب توان و حرارتی مدرن متنباز (Modern Power and Thermal Framework) استفاده میکند که به ویندوز اجازه میدهد بهطور بومی تمام تنظیمات حرارتی و توانی را کنترل کند.
او گفت: «کاربران وقتی میخواهند بهترین عملکرد را تنظیم کنند، میتوانند این کار را در ویندوز انجام دهند و خواهند دانست که تنظیمات سازنده (OEM) برای بهترین عملکرد اکنون اعمال شده است. آنها نیازی ندارند به برنامه دیگری بروند و بگویند: «بسیار خوب، آیا آن برنامه عملکرد خوب را میگوید و ویندوز همزمان عملکرد خوب را میگوید؟»»
این امر همچنین به این لپتاپها کمک میکند تا عملکرد یکسانی را چه در حالت اتصال به شارژر و چه در حالت باتری حفظ کنند.
راز حافظه یکپارچه (UMA)
روی کاغذ، معماری حافظه یکپارچه (UMA) عالی به نظر میرسد — یک مخزن بزرگ برای اینکه هم پردازنده مرکزی (CPU) و هم پردازنده گرافیکی (GPU) قدرتمند هر زمان که خواستند به آن دسترسی داشته باشند و به هر میزان که نیاز دارند (زیاد یا کم) بردارند. اما در واقعیت، پردازندههای مرکزی و گرافیکی حافظه را به کاملاً شیوههای متفاوتی هضم میکنند.
پردازندههای مرکزی (CPU) تشنه تکههای کوچک حافظه (صفحات ۴ کیلوبایتی) هستند تا وظایف را بین هستههای متعدد خود توزیع کنند. آنها یک پیتزا را برمیدارند، تمام مواد روی آن را جدا میکنند و بین همه تقسیم میکنند. با این حال، پردازندههای گرافیکی (GPU) کل آن پیتزا را برمیدارند، آن را از وسط تا میکنند و به سبک تاکو میخورند! آنها به بلوکهای حجیمی (صفحات تا ۲ مگابایتی) نیاز دارند تا کارهای رندرینگ سهبعدی موازی یا هوش مصنوعی را به جلو ببرند.
داوود در این باره کامنت گذاشت: «RTX Spark یک پردازنده گرافیکی بسیار قدرتمند دارد، بنابراین اطمینان از اینکه در هنگام نیاز تا حد امکان حافظه در اختیار آن قرار دهیم و همچنین اندازههای صفحه مناسب را به آن بدهیم، واقعاً حیاتی است.»
بنابراین راه حل مایکروسافت این است که اندازهگیری متغیر صفحات (Variable page sizing) را مستقیماً به مدیر حافظه اضافه کند. این کار کمی پیچیده است، اما به این معناست که ویندوز میتواند صفحات دادهای در حال جریان را بهطور پویا بخواند و آنها را به مکانهای مناسب بفرستد — صفحات ۲ مگابایتی به پردازنده گرافیکی (GPU) و صفحات ۴ کیلوبایتی به پردازنده مرکزی (CPU) بهطور همزمان ارسال شوند.
او تأکید کرد: «بهینهسازی آن راهی است که میتوانید کل پشته (Stack) را مسلح کنید تا بیشترین عملکرد را از آن به دست آورید.»
مهار هستههای سفارشی پردازنده مرکزی انویدیا
برخلاف تراشههای استاندارد اسنپدراگون ایکس (Snapdragon X) شرکت کوالکام (Qualcomm)، پردازندههای ۱۸ و ۲۰ هستهای گریس (Grace) شرکت انویدیا (Nvidia) از آرایش خوشهای اختصاصی از هستههای عملکردی و بهینهسازی شده استفاده میکنند تا سرعت را به حداکثر رسانده و در عین حال عمر باتری تمامروزه را ارائه دهند.
داوود توضیح داد که پیکربندی هسته انویدیا کاملاً منحصربهفرد است و «هستههای قبلی آرم که روی ویندوز اجرا شدهاند اینگونه نیستند.»
اکنون، بهطور تاریخی، پشتیبانی از یک چیدمان پردازنده مرکزی عجیب و غریب مستلزم بازنویسی کل هسته (Kernel) زیربنای ویندوز بود — که قطعا حرکتی پرخطر است. اما ویندوز ۱۱ (Windows 11) دارای یک پشته پروفایلسازی جدید است که میتواند بهطور پویا در لحظه خود را تنظیم کند؛ به این معنی که زمانبندی (Scheduler) که وظایف را به هر جایی پرتاب میکند، میتواند بدون شکستن سازگاری با نرمافزارهای قدیمی (Legacy compatibility)، با تراشه منحصربهفرد انویدیا در اینجا سازگار شود.
رایانه شخصی بالاخره بزرگ شده است
مشارکت ۱۴ ساله بین مایکروسافت و انویدیا بالاخره این حس را ایجاد میکند که در حال نتیجه دادن است. داوود اشاره کرد که این یک اتحاد ناگهانی نبوده است — این سفر بیش از یک دهه پیش با سرفیس آرتی (Surface RT) مجهز به تگرا (Tegra) آغاز شد.
اما این عرضه خاص نشاندهنده یک تغییر اساسی در نحوه همکاری این دو غول است. با اجازه دادن به مهندسان مایکروسافت برای بازسازی سیستمعامل از سطح راهاندازی سیلیکون به بالا, RTX Spark پایهای را که ویندوز برای سرانجام به واقعیت تبدیل کردن بازیهای رایانهای مبتنی بر آرم نیاز داشت، فراهم کرد.
مایکروسافت و انویدیا تنها یک پردازنده گرافیکی را روی یک پردازنده آرم سوار نکردهاند؛ آنها کتاب قوانین را در زیر سطح بازنویسی کردهاند. این یک لحظه بزرگ برای هر دو شرکت است و اگر ویندوز روی آرم در جایی که تلاشهای قبلی شکست خورده بود موفق شود، همهچیز به همان لحظهای برمیگردد که مایکروسافت هشت ماه طاقتفرسا را صرف ساختن زیرساخت لازم برای بینقص به نظر رسیدن آن کرد.
منبع: tomsguide.com