کارت گرافیک چیست و چگونه کار می کند ؟

کامپیوتر شما دارای اجزای زیادی در داخل کیس خود است که هر کدام وظیفه متفاوتی را بر عهده دارند. اگر همین الان کیس کامپیوتر خود را باز کرده باشید، احتمالاً یک مادربرد، یک CPU، مقداری رم و یک درایو ذخیره سازی پیدا خواهید کرد. سپس، در برخی از رایانه‌ها، یک کارت گرافیک نیز پیدا می‌کنید، سخت‌افزاری که مسئول ایجاد تصاویر روی صفحه نمایش شماست. واحد پردازش گرافیکی (GPU) یک قطعه سخت افزاری حیاتی است. بدون آن، نمی‌توانید بازی کنید، فیلم تماشا کنید، یا حتی یک پاورپوینت را ورق بزنید. بنابراین، کارت گرافیک چیست و آیا واقعاً کار می کند ؟ پس همچنان با بیا تو اینجا همراه باشید .

کارت گرافیک چیست؟

بنابراین، وقتی کسی می گوید “کارت گرافیک”، به GPU – واحد پردازش گرافیکی اشاره دارد. مانند مادربرد کامپیوتر شما، کارت گرافیک نیز یک برد مدار چاپی است. این دستگاه با مجموعه ای از دستورالعمل ها ارائه می شود که باید دنبال کنید، و وقتی صحبت از GPU های مستقل (معروف به گسسته) می شود، دارای فن ها، رم داخلی، کنترلر حافظه خود، بایوس و سایر ویژگی ها نیز خواهد بود.

در حالی که کارت های گرافیک می توانند در اشکال و اندازه های مختلف باشند، دو نوع اصلی وجود دارد:

• یکپارچه : یک GPU یکپارچه مستقیماً در همان محفظه CPU یا SoC تعبیه شده است. اکثریت قریب به اتفاق CPU های اینتل با گرافیک یکپارچه عرضه می شوند، هرچند که با CPU های AMD کمی خوشایند است. گرافیک های یکپارچه برای برخی از بازی های ساده، مرور وب، ایمیل و تماشای بالقوه ویدیو مفید هستند. آنها همچنین نسبت به یک GPU محتاط انرژی کمتری دارند.
• گسسته : یک GPU مجزا از CPU است که به یک اسلات توسعه یافت شده در مادربرد اضافه شده است. یک GPU محتاط قدرت بیشتری نسبت به یک GPU یکپارچه ارائه می‌کند و می‌تواند برای بازی‌های سطح بالا، ویرایش ویدیو، رندر مدل‌های سه بعدی و سایر کارهای محاسباتی فشرده استفاده شود. برخی از GPUهای مدرن برای اجرا به صدها وات نیاز دارند.

یک GPU مدرن و محتاط معمولاً از یک GPU یکپارچه بهتر عمل می کند، اما شما باید نسل های CPU و GPU را در نظر بگیرید. اگر سخت افزار تولید شده در همان دوران را مقایسه کنید، GPU محتاط برنده خواهد شد. این به سادگی دارای قدرت پردازش بیشتر و خنک کننده بیشتر برای پردازش کارهای پیچیده است.

کارت گرافیک چه اجزایی دارد ؟

سخت‌افزار خاص بین مدل‌های کارت گرافیک متفاوت است، اما اکثر GPUهای مدرن و گسسته دارای اجزای زیر هستند:

• GPU : GPU یک جزء سخت افزاری واقعی، شبیه به یک CPU است
• حافظه : همچنین به عنوان VRAM شناخته می‌شود، این کارت گرافیک دارای حافظه اختصاصی برای کمک به عملیات است
• رابط : اکثر GPU ها از PCI Express استفاده می کنند که در پایین کارت قرار دارد
• خروجی ها: خروجی های ویدیویی مختلفی را خواهید یافت که اغلب شامل HDMI، DisplayPort، DVI، یا VGA هستند.
• فن/هیت سینک : همه پردازنده‌های گرافیکی دارای فن و یک هیت سینک برای کمک به دفع گرما در حین استفاده هستند.
• کانکتورهای برق : پردازنده‌های گرافیکی مدرن به یک کانکتور برق شش یا هشت پین نیاز دارند، که گاهی اوقات حتی به دو یا سه پین ​​نیاز دارند.
• BIOS : بایوس GPU اطلاعات تنظیمات اولیه و برنامه را نگه می‌دارد، هنگام خاموش کردن دستگاه، داده‌های مربوط به ولتاژ، حافظه و موارد دیگر را حفظ می‌کند.

کارت گرافیک چگونه کار می کند ؟

کارت گرافیک وظیفه اصلی رندر کردن تصاویر روی نمایشگر را بر عهده دارد، اعم از عکس ها، فیلم ها، بازی ها، اسناد، محیط دسکتاپ معمولی، پوشه فایل و هر چیز دیگری. همه این موارد، از کارهایی که نیاز به قدرت محاسباتی فوق‌العاده دارند، مانند یک بازی ویدیویی، تا چیزی که ما آن را «ساده» می‌دانیم مانند باز کردن یک سند متنی جدید، همگی نیازمند استفاده از کارت گرافیک هستند.

با کمی گسترش این موضوع، کارت گرافیک شما دستورالعمل های صادر شده توسط سایر برنامه های رایانه شما را به صورت تصویری بر روی صفحه نمایش شما ترسیم می کند. اما، یک کارت گرافیک مدرن قادر است تعداد خارق العاده ای از دستورالعمل ها را به طور همزمان پردازش کند، ده ها یا حتی صدها بار در هر ثانیه تصاویر را بکشد و دوباره ترسیم کند تا اطمینان حاصل شود که هر کاری را که به آن نگاه می کنید، هر کاری را که می خواهید انجام دهید صاف می ماند.

VRAM

بنابراین، CPU اطلاعات مربوط به آنچه را که باید روی صفحه نمایش داده شود به کارت گرافیک ارسال می کند. به نوبه خود، کارت گرافیک این دستورالعمل ها را دریافت می کند و آنها را از طریق واحد پردازش خود اجرا می کند و به سرعت حافظه داخلی خود (معروف به VRAM) را به روز می کند که کدام پیکسل های روی صفحه نمایش نیاز به تغییر دارند و چگونه. سپس این اطلاعات از کارت گرافیک به مانیتور شما (البته از طریق کابل) منتقل می شود، جایی که تصاویر، خطوط، بافت ها، نور، سایه و هر چیز دیگری تغییر می کند.

اگر به خوبی انجام شود، و کارت گرافیک و سایر اجزای کامپیوتر برای انجام اقدامات خارج از توانایی خود تحت فشار قرار نگیرند، به نظر جادویی می رسد. توضیحات بالا بسیار بسیار اساسی است. چیزهای بیشتری در زیر سطح وجود دارد، اما این یک نمای کلی از نحوه عملکرد یک کارت گرافیک است.

چه شرکت هایی کارت گرافیک می سازد؟

در مورد کارت های گرافیک دو نام بزرگ وجود دارد: AMD و Nvidia. این دو نیروگاه پردازنده‌های گرافیکی دهه‌ها بر بازار تسلط داشته‌اند، و اگرچه غول پردازنده‌های مرکزی اینتل با کارت‌های گرافیکی Arc Alchemist خود پا به عرصه گذاشته است ، نام‌هایی که به گوش می‌رسد AMD و Nvidia هستند. در حال حاضر، از نظر فنی، AMD و Nvidia کارت گرافیک “نمی‌سازند”. آنها آنها را طراحی می کنند، سپس آنها را برای ساخت به کارخانه ریخته گری تراشه می فرستند، یا مجوز طرح های خود را به برندهای دیگری مانند MSI، ASUS، Zotac، Palit و غیره می دهند که همین کار را انجام می دهند.

اما، ما نمی‌خواهیم حرف بزنیم، بنابراین اجازه دهید در مورد AMD و Nvidia صحبت کنیم. اگر امروز یک وب سایت باز کنید و سعی کنید یک کارت گرافیک جدید بخرید، در نهایت با یکی از این دو طراحی مواجه خواهید شد. این سؤال پیش می‌آید که آیا واقعاً مهم است که کدام GPU را بخرید؟

نحوه انتخاب کارت گرافیک

در زمان نگارش این مقاله، جهان همچنان از کمبود تراشه های جهانی که به افزایش قیمت GPU (و سایر سخت افزارهای رایانه شخصی) کمک کرد، در حال ظهور است. اما از آنجایی که قیمت ها به آرامی شروع به کاهش به سطوح قابل احترام می کنند (نفس خود را حبس نکنید!)، ممکن است تعجب کنید که چگونه کارت گرافیک را برای دستگاه خود انتخاب می کنید.

چند نکته را باید در نظر گرفت :

قیمت : هزینه یک کارت گرافیک جدید همیشه در اولویت قرار دارد. بودجه شما برای یک GPU جدید چقدر است؟ با نادیده گرفتن قیمت های متورم، شما همچنان به دنبال ۵۰۰ دلار برای Nvidia RTX 3070 یا ۵۸۰ دلار برای AMD RX 6800 XT هستید. اینها پردازنده‌های گرافیکی متوسط ​​به بالا از آخرین نسل هستند.

در دسترس بودن : در دسترس بودن پردازنده گرافیکی دلخواه شما نیز در تصمیم خرید شما نقش دارد.

مشخصات : متوجه شوید که آیا نیاز به پول نقد روی یک GPU رده بالا دارید یا اینکه یک مدل مبتدی و مقرون به صرفه این کار را انجام می دهد. این را به این صورت بیان کنید—اگر قصد دارید ایمیل های خود را بررسی کنید، رسانه های اجتماعی خود را افزایش دهید و یوتیوب را تماشا کنید، احتمالاً نیازی به هزینه هزار دلاری برای یک مدل گران قیمت ندارید. اما اگر می خواهید بازی ها را با کیفیت 1440p یا حتی 4K انجام دهید، قطعا باید یک مدل برتر را در نظر بگیرید.

سازگاری : مطمئن شوید که هر پردازنده گرافیکی بالقوه با سخت افزار شما سازگار است. آیا آن را با مادربرد شما با اجزای دیگر متناسب است؟ یا کانکتورهای برق کافی دارید؟ و یا اینکه می خواهید یک گلوگاه بزرگ را به سیستم خود معرفی کنید؟

همه به یک کارت گرافیک نیاز دارند

به یاد داشته باشید، کارت‌های گرافیک و پردازنده‌های گرافیکی به رایانه‌های رومیزی محدود نمی‌شوند. آنها در تلفن هوشمند، تبلت، ساعت هوشمند، PS5، Xbox Series X و هر چیز دیگری که یک رابط بصری را نمایش می دهد، یافت می شوند. این فناوری همیشه به این اندازه پیشرفته نیست، اما هر چیزی که صفحه نمایش دارد به راهی برای نشان دادن اطلاعات به شما نیاز دارد. حالا می دانید از کجا می آید.