GPU چیست؟

قبل از ساخت پردازشگرهای گرافیکی، پردازش تصاویر توسط cpu یا پردازنده مرکزی انجام می گرفت و هنگام رندرینگ تصاویر به ویژه هنگام کار با نرم افزارهای گرافیکی، فشار زیادی روی پردازنده مرکزی وارد می شد و سبب کند شدن سیستم می گشت. اما با آمدن GPU ، تصویرسازی و رندر کردن آن تصاویر از دوش cpu برداشته شد.

GPU چیست؟

جی پی یو واحد پردازش گرافیک می باشد. گرافیک رایانه ای بخشی اساسی از هر سیستم رایانه ای مدرن، حتی لپ تاپ های سبک وزن است. “GPU” مخفف واحد پردازش گرافیک است و بخشی از رایانه شخصی است که  به کمک آن تصاویر روی صفحه را مشاهده می کنید.

اگر فقط از رایانه خود برای کارهای اولیه و سبک استفاده می کنید مانند  وب گردی یا استفاده از نرم افزارهای آفیس و برنامه های دسک تاپ، طبیعی است اطلاعات بیشتری درباره GPU نداشته باشید و ندانید gpu چیست. جی پی یو، بخشی از رایانه شخصی است که وظیفه آنچه در مانیتور خود می بینید برعهده دارد و تمام. با این حال ، برای گیمرها یا هر کسی که می خواهد سرعت GPU داشته باشد ، مانند ارائه تصاویر سه بعدی، رمزگذاری ویدیو وغیره ، GPU کارهای بیشتری انجام می دهد. و این گونه افراد از GPU خود بیشتراستفاده می کنند.

انواع مختلف پردازنده های گرافیکی

دو نوع GPU اصلی وجود دارد که می توانید برای یک کامپیوترهای امروزی تهیه کنید: آنبورد و گسسته، منظور از گسسته به معنای جداگانه یا مجزا بودن آن است وآنبورد به مادر بورد چسبیده است.

کارت های گرافیک معمولاً اجزای بزرگ برای رایانه های رومیزی هستند که دارای یک ، دو یا گاهی اوقات سه فن هستند. این کارت ها شامل تراشه پردازنده گرافیکی و همچنین RAM برای کنترل بارهای گرافیکی بالاتر مانند بازی های ویدیویی هستند. فن ها باعث خنک شدن اجزا می شوند.

کارت های گرافیک جداگانه از آسان ترین قطعات برای به روزرسانی هستند. شما فقط کارت را به شکاف PCIe x16 می اندازید، کابل را به منبع تغذیه وصل می کنید (در صورت لزوم) و سپس درایورها را نصب می کنید.

لپ تاپ ها می توانند GPU آنبورد داشته باشند. به جای داشتن یک کارت گرافیک بزرگ، یک GPU لپ تاپ فقط تراشه ای است که روی مادربرد لحیم شده است و گرافیک یکپارچه ای دارد که درست درون پردازنده تعبیه شده است. برخلاف رایانه های شخصی، بروزرسانی آن آسان نیست وهمه CPU ها این را ندارند. به عنوان مثال پردازنده های رایانه ای Ryzen که دارای کارت های گرافیک گل سرسبد AMD هستند، به دلیل نداشتن هرگونه گرافیک پیوسته  یا آنبورد مشهورهستند. با این حال، این شرکت پردازنده های دسک تاپ با گرافیک یکپارچه به نام واحد پردازش سریع یا APUs را تولید می کند.

تراشه های Core دسک تاپ اینتل با شماره مدل که به “F” ختم می شوند نیز فاقد گرافیک هستند ، همچنین پردازنده های Core X-Series با شماره مدل که با “X” خاتمه می یابند. از آنجا که این پردازنده ها GPU ندارند ، با قیمت کمتری  هم به فروش می رسند.

پردازنده بدون گرافیک فقط دسک تاپ ها می باشند. آنها برای افرادی که هنوز توانایی تهیه کارت گرافیک رویاهای خود را ندارند یک انتخاب مقرون به صرفه است. پردازنده های مدرن با گرافیک یکپارچه می توانند به طرز شگفت انگیزی قدرتمند باشند. هر کسی که بخواهد یک بازی عالی وقوی انجام دهد ، به یک GPU جداگانه احتیاج دارد.

GPU چه کاری انجام می دهد؟

ساده ترین راه برای درک اینکه GPU چه کاری انجام می دهد صحبت در مورد بازی های ویدیویی است. در یک بازی ، ممکن است یک تصویر کامپیوتری از یک شخص ، یک منظره یا یک مدل کاملاً دقیق از یک شی object سه بعدی مشاهده کنیم. هرچه را که می بینیم ، همه این به لطف واحد پردازش گرافیک است. بازی های ویدئویی کارهای پیچیده ای هستند که برای نمایش تصاویر بر روی صفحه نمایش به محاسبات ریاضی زیادی نیاز دارند. GPU برای پردازش اطلاعات گرافیکی از جمله هندسه ، رنگ ، سایه و یک تصویر ساخته شده است. RAM پردازنده های گرافیکی مستقل، برای نگهداری مقدار زیادی اطلاعات وارد شده به پردازنده گرافیکی و داده های ویدئویی ، معروف به فریم بافر ، که به صفحه شما هدایت می شوند ، اختصاصی است.

GPU تمام دستورالعمل های ترسیم تصاویر روی صفحه را از پردازنده می گیرد و سپس آنها را اجرا می کند. به این فرآیند رفتن از دستورالعمل ها به تصویر نهایی ، خط لوله یا رندرگفته می شود. واحد اساسی برای شروع ایجاد گرافیک های سه بعدی چند ضلعی است. به طور دقیق تر مثلث ها. تقریباً هر آنچه در یک بازی ویدیویی معمولی مشاهده می کنید ، به صورت مجموعه ای عظیم از مثلث شروع می شود. اشکال دیگری نیز می تواند وجود داشته باشد ، اما اکثریت قریب به اتفاق مثلث هستند. این اشکال اساسی ، علاوه بر خطوط و نقاط دیگر ، به عنوان ” primitives” شناخته می شوند. آنها ساخته شده اند تا اشیا قابل شناسایی مانند میز ، درخت را بسازند. هر چه از چند ضلعی بیشتر برای یک شی استفاده کنید ، جزئیات بیشتری در تصاویر نهایی شما ایجاد می شود. هر شی مختصات خود را دارد که باید در یک صحنه تنظیم شود. به عنوان مثال اگر انسانی از اتاق ناهار خوری نقاشی می کشید ، ما قضاوت خود را در مورد محل قرارگیری میز و صندلی ها یا نزدیک بودن این اشیا به دیوار استفاده می کنیم. رایانه نمی تواند این تماس های قضاوتی را برقرار کند و برای قرار دادن به مختصات نیاز دارد. این یکی از دلایلی است که باعث می شود ، گاهی اوقات در بازی های ویدیویی اوضاع بسیار اشتباه پیش می رود. پس از کمی اصلاح تصاویر، بافت ، سایه ، رنگ می گیرند و به آن جان می بخشد. تمام این پردازش های گرافیکی با سرعت سریع اتفاق می افتد و نیاز به محاسبات سنگین دارند ، به همین دلیل در مرحله اول به یک واحد پردازش جداگانه نیاز است. GPU به طور خاص برای پردازش گرافیک ساخته شده است، که به محاسبات ریاضی زیادی احتیاج دارد که به طور موازی اتفاق می افتد. تمرکز شدیدتر در محاسبه و عملیات موازی به همین دلیل است که مدافعان اولیه بیت کوین برای تولید ریاضیات مورد نیاز برای استخراج سکه های رمز ارز به سکوهایی پر از GPU مراجعه می کنند. در همین حال پردازنده های آنان به همان اندازه تخصصی نیستند و دارای اهداف کلی تری هستند.

از لحاظ فنی می توانید برای پردازش گرافیکی به CPU اعتماد کنید ، اما کارآمد نخواهد بود و نتیجه نهایی هرگز از نظر بصری چشمگیر نیست. CPU به راحتی منبع اکثر بازی ها را ندارد ولی در حال حاضر سیستم عامل شما ، سایر برنامه ها و فرایندهای پس زمینه را اجرا می کند.  CPU همچنین به شما کمک می کند تا بازی را با محاسبات فیزیک ، عملیات هوش مصنوعی و سایر وظایف اجرا کنید.

 به کدام GPU نیاز دارید؟

اکنون اصول کار GPU و انواع مختلفی را که دارد می دانید. بنابراین ، از کجا می دانید به کدام یک نیاز دارید؟ اگر مشغول بازی روی دسک تاپ هستید ، به کارت گرافیک نیاز دارید و یک دنیای کامل از نظرات وجود دارد که به شما کمک می کند بهترین را انتخاب کنید. به طور کلی ، حتماً کارت گرافیکی متناسب با وضوح مانیتور خود مانندp1080 ، p1440 یا K4 تهیه کنید. بازی های ویدیویی به طور مداوم روز به روز در حال پیشرفت هستند و به سخت افزار جدیدی نیاز دارند. دارندگان دسک تاپ باید کارت های گرافیک که در دو سه سال  اخیرمنتشر شده است  را خریداری کنند. این بدان معناست که کارتهای گرافیک تمایل دارند زودتر از سایر اجزا منسوخ شوند.

برای بازی در لپ تاپ ، بسیار روی کارت گرافیک حساس و دقیق باشید. بسیاری از لپ تاپ های مخصوص بازی دارای پردازنده گرافیکی گسسته هستند که قدمت آنها تا دو نسل است و هزینه آنها به همان اندازه (یا تقریباً به اندازه) یک لپ تاپ با پردازنده گرافیکی جدیدتر است. اگر گیمر هستید می توانید از دو سیستم فوق العاده حرفه ای برای گیمرها دیدن کنید. ولی اگر علاقه شما تمرکز روی ادیت ویدئو می باشد، یک CPU قدرتمند از اهمیت بیشتری برخوردار است ، اما یک کارت گرافیک گسسته (حتی یک کارت گرافیک که ازچند نسل قدیمی است) نیز لازم است. برای هر کس دیگری ، گرافیک های آنبورد جواب می دهد. برای پخش ویدئو ، بازی های وب یا حتی ویرایش عکس، نیازی به تهیه کارت گرافیک نیست. فقط مطمئن شوید که پردازنده مرکزی شما در واقع یک GPU آنبورد دارد. در غیر این صورت ، ممکن است هنگامی که می خواهید آن نسخه دسک تاپ جدید را راه اندازی کنید، غافلگیر می شوید.