کارت گرافیک, سخت افزار

آشنایی با GPU و کارت گرافیک و کاربرد آن ها

آشنایی با کاربرد کارت گرافیک

کارت های گرافیک شبیه یک نسخه کوچکتر از مادربرد کامپیوتر به نظر می رسند. کارت گرافیک یک مدار چاپی است که دارای پردازنده ، رم و سایر قطعات می باشد.

معمولاً یک کارت گرافیک به عنوان واحد پردازش گرافیکی یا GPU نامیده می شود، اما در واقع GPU فقط یک جز (البته جز اصلی و تعیین کننده) کارت گرافیک است.

GPU چیست؟

در گذشته کارت‌ های گرافیک وجود نداشتن و وظیفه‌ ی رندرینگ کامپیوتر برعهده‌ی قطعه‌ ای بنام GPU بود. به مرور زمان با آمدن انواع کارت های گرافیک این قطعه به عضو مهمی از این مجموعه تبدیل شد.

GPU مخفف عبارت (Graphics Processing Unit) و به معنای واحد پردازنده‌ی گرافیکی است.

GPU یک چیپ یا تراشه است که مغز کارت گرافیک می باشد و تصاویری که در نمایشگر مشاهده می کنیم بر روی آن تولید می شود. قدرت (کارت گرافیک) به تراشه‌ی آن بستگی دارد و GPU مترجم اصلی کارت گرافیک است. تصاویر و جلوه‌های پیچیده‌ای که در بازی‌ها‌ی کامپیوتری مشاهده می کنید به GPU های سریع و قدرتمند نیاز دارند. قبل از GPU، خود CPU این کار را انجام می داد اما برای کار‌های امروزی مثل گیمینگ جوابگو نیست و به همین دلیل کم کم GPU به قطعه‌ای جدا تبدیل شد.

انواع GPU

به طور کلی انواع مختلف GPU به دو دسته iGPU و dGPU تقسیم می‌شوند. معماری انواع GPU ها با یکدیگر متفاوت است و ویژگی های GPU های ذکر شده نیز کاربرد آنها را از یکدیگر متمایز می‌کند. در ادامه به بررسی هر یک از آن‌ها خواهیم پرداخت.

جی پی یو iGPU چیست؟

iGPU یا Integrated graphics processing unit به معنی واحد پردازش گرافیکی یکپارچه است که در داخل یک پردازنده مرکزی یا CPU ساخته شده است. این مدل پردازنده عموما قدرت پردازشی زیادی ندارد و بیشتر برای کارهای رندر اولیه طراحی شده و معمولاً به درد بازی‌ها و انیمیشن‌های سه بعدی نمی‌خورد. البته گفته می‌شود که در سال‌های اخیر شرکت‌های مختلف iGPU های خود را بهبود بخشیده‌اند تا عملکرد آنها را برای تجزیه و تحلیل حجم زیاد دیتا افزایش دهند.

جی پی یو dGPU چیست؟

dGPU یا Discrete graphics processing unit به معنی واحد پردازش گرافیکی مجزا است که به صورت یک تراشه اختصاصی در بسیاری از سیستم‌ها دیده می‌شود. پردازنده گرافیکی مجزا dGPU معمولاً بسیار قدرتمندتر از iGPU است و تجزیه و تحلیل داده‌های گرافیکی حجیم، پیشرفته و سه بعدی را به بهترین شکل ممکن انجام می‌دهد. این نوع پردازنده معمولاً بهترین و با کیفیت‌ترین تولیدات کمپانی‌های بزرگ به حساب می‌آیند.

با این حال اگر می‌خواهید یک سیستم مخصوص بازی داشته باشید قطعاً انتخاب یک پردازنده dGPU قدرتمند ضروری است. همچنین اگر مشغول طراحی و رندرینگ سه بعدی هستید باز هم به یک dGPU نیاز پیدا می‌کنید. از ویژگی های GPU های مجزا یا dGPU علاوه بر قدرت بسیار زیادشان، مجهز بودن به سیستم خنک کننده اختصاصی است. این ویژگی سبب می‌شود تا زمانی که پردازنده گرافیکی در حداکثر میزان عملکردش قرار دارد بیش از حد گرم نشود. اما در سوی مقابل همین ویژگی عاملی است که لپتاپ‌های گیمینگ معمولاً بسیار سنگین‌تر از یک لپتاپ معمولی هستند. به علاوه پردازنده های گرافیکی مجزا مصرف برق بالایی دارند و در نتیجه طول عمر باتری آنها به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد.

پردازنده‌های گرافیکی مجزا یا dGPU همچنین هزینه خرید یک سیستم را افزایش می‌دهند. در حالیکه پردازنده‌های گرافیکی یکپارچه یا iGPU معمولاً قیمت مناسب‌تری دارند. به عنوان مثال ارزان ترین کارت گرافیک مجزا در سری 30 سری انویدیا حدود 300 دلار یا 8 میلیون تومان است. به همین دلیل GPU مجزا تنها در صورتی توصیه می‌شود که برای بازی، تولید محتوا گرافیکی یا سایر کارهای سنگین به آن نیاز دارید.

 

آشنایی با کاربرد کارت گرافیک

 

تفاوت کارت گرافیک با جی پی یو چیست؟

اکنون که مفهوم تراشهٔ گرافیکی را می‌دانیم، سوالی که در ذهن خیلی‌ها شکل می‌گیرد این است که کارت گرافیک چیست؟ آیا کارت گرافیک همان جی پی یو است؟ در مورد تفاوت بین جی پی یو و کارت گرافیک سردرگمی زیادی وجود دارد؛ زیرا این دو اغلب به جای یکدیگر استفاده می‌شوند.

پردازنده گرافیکی یا GPU یک تراشه واقعی است که همه کارهای محاسباتی گرافیکی را انجام می‌دهد. اما کارت گرافیک یا Graphics Card یک درگاه یا کارت توسعه است که GPU را قادر می‌سازد تا به مادربرد متصل شود و تجزیه و تحلیل محتوای گرافیکی را انجام و تصویر خروجی را روی مانیتور شما نشان دهد. در واقع پردازنده گرافیکی داخل کارت گرافیک نصب می‌شود. به عبارتی یک کارت گرافیک می‌تواند دارای قطعات دیگری مانند سیستم خنک کننده و حافظه رم اختصاصی خود باشد. کارت گرافیک و GPU رابطه مشابه‌ای با مادربورد و CPU دارند. به طوری که در آنها اولی تدارکات لازم را فراهم می‌کند و دومی به محاسبات و تجزیه و تحلیل داده‌ها می‌پردازد.

به عنوان مثال AMD و Nvidia دو تولید کننده بزرگ پردازنده های گرافیکی در جهان هستند. اما در سوی مقابل شرکت‌هایی مانند Asus و Gigabyte کارت گرافیک‌های مخصوص به خود را می‌سازند که این جی پی یو ها در آنها قرار داده می‌شود. حال هریک از این دو شرکت، سیستم‌های خنک کننده و سفارشی و همچنین طرح‌ها و ایده‌های خود را در این کارت گرافیک‌ها جای داده و به بازار عرضه می‌کنند.

کارت گرافیک کامپیوتر چند نوع دارد؟

برای دانستن این که کارت گرافیک لپتاپ کجاست، ابتدا باید نوع آن را بدانیم. دو نوع وجود دارد که در ادامه آن ها را معرفی می کنیم:

۱ – یکپارچه یا Integrated

کارت گرافیک یکپارچه، در مادر بورد است و در لپتاپ ها و کامپیوتر های استاندارد استفاده می شود. این کارت گرافیک ها Add-in نیستند و قیمت آن ها پایین و آپگرید آن ها سخت است. کاربرد آن یکپارچه در سیستم ها و کامپیوتر هایی است که کار هایی معمولی مانند تماشای فیلم و وبگردی با آن ها انجام می‌ شود.

از مزیت های این نوع از کارت گرافیک لپتاپ می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • سایز کم
  • مصرف کم برق
  • تولید گرمای کم تر
  • نیاز نداشتن به کولینگ اضافی
  • عدم نیاز به هزینه مجزا

اما از معایب آن نیز می توان موارد زیر را نام برد:

  • کاربرد محدود
  • غیر قابل جدا کردن و آپگرید
  • نامناسب برای کار های گرافیکی و بازی
  • AMD و Intel از نوع یکپارچه هستند.

۲ – مستقل و اختصاصی یا Individual, Dedicated, Discret

آنها به صورت اد این هستند و به صورت جداگانه و مجزا روی مادر برد نصب می گردد. آن ها را می توان آپگرید کرد و مناسب افرادی هستند که با سیستم خود کار های گرافیکی می کنند و یا گیمر هستند. سرعت پردازش تصویر در این نوع کارت های گرافیکی بسیار بالاست. کار کردن با نرم افزار های گرافیکی پیشرفته بدون این نوع از کارت گرافیک باعث می شود به مشکل بخورید.کارت گرافیک AMD و ndivia جزو این دسته از کارت های گرافیک لپتاپ هستند.

 

آشنایی با GPU و کارت گرافیک و کاربرد آن ها

 

درباره کارت گرافیک بدانیم :

یکی از مهم‌ترین قطعات کامپیوتر و لپ تاپ که تاثیر زیادی هم روی قیمت تمام شده آن ها می‌گذارد کارت گرافیک است. اما بیاید با هم بررسی کنیم کاربرد کارت گرافیک چیست؟ این قطعه اطلاعات را از کامپیوتر می‌گیرد و روی صفحه نمایش نشان می‌دهد. بدون کارت گرافیک تصویری هم در کار نخواهد بود. در واقع مهم‌ترین بخش کار با کامپیوتر، که همان صفحه نمایشی است که از طریق آن می‌توانیم داده‌هایی که به صورت تصویر پردازش می‌شوند را ببینیم، بدون وجود کارت گرافیک وجود ندارد. پس می‌توان گفت یکی از مهم‌ترین قطعات هر کامپیوتر و یا لپ تاپ کارت گرافیک آن است. این قطعه در گوشی‌های موبایل نیز وجود دارد. انواع مختلفی از پردازنده‌های گرافیکی برای موبایل وجود دارند اما ما در این مطلب به بررسی کارت گرافیک کامپیوتر می‌پردازیم.

نحوه ی نام گذاری کارت گرافیک :

سازندگان کارت گرافیک معمولاً محصولات خود را بر اساس قالب استانداردی نامگذاری می‌کنند که بدین صورت است:

Manufacturer+GPU Brand+GPU+Series+Memory Capacity+Memory Type

نوع حافظه گرافیکی+ظرفیت حافظه گرافیکی+سری+مدل پردازنده گرافیکی+برند پردازنده گرافیکی+سازنده کارت گرافیک

برای نمونه:

GIGABYTE + GeForce + GTX 980 Ti + G1 Gaming + 6GB + GDDR5

البته ممکن است محصولات سازنده های مختلف دارای پیشوند و یا پسوندهای دیگری هم باشند و یا فاقد برخی بخشها باشند اما فرم استاندارد؛ معمولاً به همین شکل است. برای نمونه گاهی اسم راهکار خنک سازی (نظیر Windforce 3x) نیز ذکر می شود.

 

GPU

 

دمای کارت گرافیک و دمای مناسب برای GPU چقدر است؟

دمای کارت گرافیک هم درست شبیه دمای CPU، روی عملکرد سخت افزار تاثیرگذار است. چه یکی از بهترین کارت‌های گرافیک بازار را داشته باشید و چه نمونه‌ای که کمی قدیمی‌تر و ضعیف‌تر است، در هر حال بایستی هر چند وقت یکبار دمای کارت گرافیک خود را بررسی کنید.

قبل از اینکه پردازنده گرافیکی شما به مرز جوش آوردن برسد، لازم است هر از گاهی به آن سر بزنید تا ببینید دمای آن در چه وضعیتی است. اگر دمای ایمن برای GPU خود را نمی‌دانید، ما به شما میگوییم که حداکثر تحمل پردازنده گرافیکی در چه محدوده دمایی است.

دمای مناسب برای هر پردازنده گرافیکی متفاوت است. برای مثال، پردازنده‌های گرافیکی انویدیا طیف متفاوتی از دمای بهینه دارند و این در حالیست که گرافیک‌های AMD محدوده دمایی مخصوص به خود را دارند. با این حال، به‌عنوان یک قانون کلی، اگر دما را زیر 85 درجه سانتیگراد نگه دارید قابل قبول است.

 

آشنایی با GPU و کارت گرافیک و کاربرد آن ها

 

اجزای تشکیل دهنده کارت گرافیکی

PCB: مخفف کلمات Printed Circuit Board، به معنای برد مدار چاپی است. کیفیت این بورد، در کیفیت نهایی کارت گرافیک تاثیر گذار است. PCB معمولا از چند لایه تشکیل شده است و بعضی از سازندگان، هر لایه را به عبور جریان برای یک قسمت خاص از کارت گرافیک مانند تراشه گرافیکی اختصاص می دهند.

GPU: مخفف 3 کلمه Graphics Processing Unit و به معنای واحد پردازش گرافیکی است، که مغز متفکر یک کارت گرافیکی محسوب می شود. این واحد بر خلاف تصور اکثریت جامعه که حجم کارت گرافیکی را عامل قدرت آن می دانند، تعیین کننده قدرت پردازشی یک کارت گرافیکی به شمار می رود.

Video Memory: حافظه ویدیوئی یا گرافیکی، موظف به نگه داری داده های مورد نیاز جهت پردازشی گرافیکی است. ایده آل بودن میزان حافظه گرافیکی، به نوع پردازش انجام شده بستگی دارد. بعضی از پردازش ها به کمتر از 500 مگابایت و بعضی دیگر به بیش از 20 گیگابایت نیز علاقه نشان می دهند.

VRM: مخفف Voltage Regulator Module به معنای مدار تنظیم کننده ولتاژ است. VRM نقش بسیار حیاتی در تامین جریان مورد نیاز بخش های مختلف مثل GPU و Memory دارد، که جلوتر به تشریح مفصل آن خواهیم پرداخت.

Bridge: کارت های گرافیکی می توانند در کنار یکدیگر نیز بکار گرفته شوند. این تکنولوژی که برای کمپانی NVIDIA با نام SLI  و برای کمپانی AMD با نام CrossfireX شناخته می شود، اجازه استفاده از نهایتا 4 کارت گرافیکی Single GPU و یا دو کارت گرافیکی Dual GPU را برای کاربران میسر می سازد. Bridge  محل اتصال یک پل بین کارت های گرافیکی است:

Display Connectors: کارت های گرافیکی برای ارتباط و نمایش نتیجه پردازش های انجام شده به کاربران، باید از یک کابل واسط استفاده کنند. این کابل ها مدل های مختلف با کارایی متفاوتی دارند و باید با توجه به وضوح تصویر و نرخ تازه سازی تصویر پشتیبانی شده توسط شده توسط مانیتور انتخاب شوند. برای مثال مانیتورهای رده بالایی که دارای وضوح تصویر 3840 پیکسل به صورت افقی و 2160 پیکسل به صورت عمودی و نرخ تازه سازی تصویر 60 هرتز هستند، باید حداقل از کابل، Display Port نسخه 1.2 استفاده کنند. کابل مذکور از توانایی انتقال دیتا با پهنای باند 17.28 گیگابیت بر ثانیه برخوردار است.

 

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *