واحد پردازش گرافیکی (GPU) کاربردها و انواع آن

احتمالا تاکنون نام کارت گرافیک را شنیده‌اید. کارت گرافیک از یک واحد پردازش گرافیکی (GPU) تشکیل‌شده است. GPU کارت گرافیک درحقیقت یک ابزار تخصصی برای رندر کردن و خروجی گرفتن از تصاویر در کامپیوتر‌ها و لپ‌تاپ‌ها و کنسول‌های بازی است. کار GPU در رایانه نشان دادن تصاویر و عکس‌ها و فیلم‌ها و اجرای بازی‌ها است.

- فایل گپ

واحد پردازش گرافیکی (GPU) چیست ؟

واحد پردازش گرافیک یا همان GPU که مخفف کلمه Graphics Processing Unit به‌عنوان ابزاری است که برای رندر گرفتن (همان پردازش و خروجی گرفتن) تصاویر در کامپیوترها، لپ‌تاپ‌ها و کنسول‌های بازی (مانند پلی‌استیشن و ایکس باکس) استفاده‌شده است.

البته در برخی از مواقع واحد پردازش گرافیک را با نام واحد پردازش بصری یا VPU نیز می‌نامند. در واقع هردوی این نام‌ها به یک قطعه اشاره می‌کنند. کاربرد چیپ گرافیک درحقیقت پردازش داده‌ها برای نمایش تصاویر است.

- فایل گپ

داده‌های انتقال داده شده به این واحد، ابتدا پردازش‌شده و اطلاعات به شکل تصاویر و فیلم‌ها انیمیشن‌های گرافیکی به ما نمایش داده می‌شود. هرچه قدر که واحد پردازش گرافیکی (GPU) قوی‌تر باشد خروجی کار بهتر و پردازش سریع‌تر صورت می‌گیرد.

واحد پردازش گرافیکی (GPU) چه کاری انجام می دهد؟

درحقیقت کار واحد پردازش گرافیکی (GPU) شبیه پردازنده اصلی رایانه یا همان CPU ،پردازش اطلاعات است. با این فرق که کار واحد پردازش گرافیکی (GPU) این است که اطلاعات و داده‌های مربوط با تصاویر را پردازش می‌کند و خروجی این واحد پردازشی تصاویر، عکس‌ها، انیمیشن ها و جلوه‌های ویژه گرافیکی است.

یک چیپ گرافیک عموماً روی یک کارت گرافیک قرار می‌گیرد. وظیفه این کارت‌ها ایجاد رویه پردازش و همچنین ایجاد و بهینه سازی کار GPU می‌باشد. این کارت‌ها برق مناسب را به واحد پردازش منتقل می‌کنند. در ضمن وظیفه خنک کردن واحد پردازش گرافیکی (GPU) را نیز بر دوش دارند.

دیاگرام یک واحد پردازش گرافیکی - فایل گپ

دیاگرام یک واحد پردازش گرافیکی

امروزه کارت‌های گرافیک بسیار قدرتمندی عرضه‌شده‌اند که می‌توانند سنگین‌ترین تصاویر انیمیشنی را در عرض چند ثانیه رندر کرده و خروجی آن‌ها را به صفحه مانیتور انتقال دهند. در ضمن این کارت‌های گرافیک می‌توانند سنگین‌ترین محاسبات و عملیات‌های گرافیکی را در چند صدم ثانیه انجام دهند و نتیجه این محاسبات که درحقیقت رویه اجرای بازی‌ها است را در خروجی مانیتور به ما نشان دهند. بازی‌های رایانه ای از سنگین‌ترین کار ها و پردازش‌های موجود در دنیا هستند که روی GPU ها اجرا می‌شوند.

بیشتر بخوانید
نشانه‌های خرابی هارددیسک را دریابید

کارت گرافیک

کارت گرافیک درحقیقت یک چیپ GPU مخصوص است که روی یک برد جداگانه نصب شده است. این برد جداگانه به‌عنوان یک بستر برای اجرای پردازش‌های گرافیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این برد از طریق یک اتصال قدرتمند و پر سرعت به نام PCI Express به برد اصلی رایانه وصل می‌شود.

رایانه‌ها به وسیله این برد اطلاعات خود را به واحد پردازش گرافیکی (GPU) می‌فرستند. کارت گرافیک همان‌گونه که بیان شد وظیفه برق رسانی به GPU را بر عهده داشته در ضمن در کارت‌های گرافیک قدرتمند که از  چیپ های قوی و پرسرعت استفاده می‌کنند تعدادی فن و ابزار خنک سازی نیز نصب شده است.

بخش های مختلف یک کارت گرافیک مجزا - فایل گپ

بخش های مختلف یک کارت گرافیک مجزا

به علت توان بالا و پردازش‌های سنگین به وسیله واحد پردازش گرافیکی (GPU) در کارت گرافیک این قطعات به شدت داغ می‌کنند. به همین خاطر نیاز به یک خنک کننده جداگانه دارند. امروزه کارت‌های گرافیک قدرتمند دارای خنک کننده های ویژه ای هستند که میتوانند دمای کارت گرافیک را تا چندین درجه خنک کنند.

GPU  قرارگرفته روی کارت گرافیک قادر است در هر ثانیه چندین گیگابایت اطلاعات را پردازش و آن‌ها را به خروجی اصلی که درحقیقت یک صفحه نمایش است انتقال دهد.

کارت‌های گرافیک امروزی دارای توان بسیار بالایی در امر پردازش هستند و واحد پردازش گرافیکی (GPU)کارت گرافیک دارای قدرت و توانی هم‌رده با بهترین پردازنده‌های دنیا می‌باشند. این کارت‌های گرافیک قدرتمند توانایی اجرای سنگین‌ترین بازی‌ها با بهترین و روان‌ترین گرافیک و خروجی ممکن را دارا می‌باشند.

انواع واحد گرافیکی در رایانه

چیپ گرافیک مورد استفاده قرار گرفته در رایانه قادر است به سه صورت باشد. کارکرد هر کدام از این سه مورد مانند به هم بوده و فقط در توان خروجی با همدیگر تفاوت دارند. این سه مورد عبارت‌است از:

بیشتر بخوانید
حافظه RAM چیست؟

یک : GPU در رایانه به شکل آنبورد

چیپ واحد پردازش گرافیکی (GPU)در رایانه روی مادربرد قرار گرفته است و نیازی به کارت جداگانه نیست. در این صورت روی مادربرد یک خروجی گرافیک و یک پورت Display قرار می‌گیرد که می توان مانیتور را به آنجا وصل کرد. کارت‌های گرافیک که به شکل آنبورد در سیستم قرار می گیرند توان گرافیکی متوسطی دارند.

در شرایطی که GPU در رایانه به شکل آنبورد نصب شود قادر است از پس کارهای اداری و معمولی و حتی نرم افزار فتوشاپ بر بیاید.

دو : GPU در رایانه به‌ صورت چیپ یکپارچه با CPU

در برخی از پردازنده‌های تولید شده به وسیله کمپانی اینتل در کنار پردازنده یک چیپ  گرافیک مجتمع نیز قرار می‌گیرد. این کار بیشتر در لپ‌تاپ‌ها و سیستم های یکپارچه All in one رایج است. با انجام این عمل CPU هم قادر است کار پردازش اصلی را انجام دهد و هم از چیپ گرافیکی خود برای کارهای گرافیکی استفاده کند. این کار موجب می‌گردد که قیمت این دستگاه ها باصرفه تر باشد و مصرف برق و انرژی و حتی تولید گرما و توان تلفاتی در این دستگاه ها کمتر باشد.

AMD Radeon HD 7660G - فایل گپ

پردازنده گرافیکی AMD Radeon HD 7660G که به صورت یکپارچه با سی پی یو AMD A10 4600M در یک چیپ مجتمع قرار دارد

سه : به کار گیری GPU در رایانه به وسیله کارت گرافیک

در این حالت شما مجهز به یک کارت گرافیک قدرتمند خواهید بود. توان هر یک از کارت‌های گرافیک با همدیگر متفاوت بوده و دارای قدرت و سرعت های متفاوتی می‌باشند. بدین ترتیب شما می توانید بر مبنای نیاز کنونی خود مبادرت به تهیه کارت گرافیک مناسب کنید.

بیشتر بخوانید
مادربرد و کاربرد آن در رایانه چیست؟

به کار گیری واحد پردازش گرافیکی (GPU)در رایانه تحت عنوان کارت گرافیک قادر است دست شما را برای انجام انواع پردازش‌های گرافیکی و رندر های گرافیکی و اجرای انواع بازی باز نگه دارد. در شرایطی که کارت گرافیک شما مناسب اجرای یک برنامه و یا بازی مد نظر نباشد این بازی یا برنامه روی سیستم شما خیلی کند اجرا خواهد شد و یا عملا اجرا نمی‌شود.

- فایل گپ

به همین خاطر پیش از نصب این برنامه ها و بازی ها باید مشخصات سیستم پیشنهادی آنها را با سیستم خود مطابقت دهید. امروزه کارت های گرافیک با چیپ های گرافیکی بسیار قدرتمند در رده قیمت چند هزار دلاری می باشند که توانایی اجرای بازی های فوق سنگین دربالاترین کیفیت را دارا می باشند.

 مسایل رایج:

  1. برای اجرای بازی‌های سنگین می توان از واحد پردازش گرافیکی (GPU) های انبورد استفاده کرد؟

خیر چیپ های گرافیکی انبورد برای شروع کار های روزمره و مشاهده فیلم‌ها و کار با نرم افزار هایی شبیه فتوشاپ مناسب هستند. این دسته از کارت‌های گرافیک توانایی اجرای بازی‌های جدید و سنگین را ندارند.

  1. در لپ تاپ ها فقط از واحد پردازش گرافیکی (GPU) مجتمع شده با CPU استفاده ‌شده است؟

خیر لپ‌تاپ‌های ارزان قیمت از این روش برای کاهش هزینه ها استفاده می‌کنند. در شرایطی که لپ‌تاپ میان رده و یا لپ‌تاپ قیمت بالا تهیه نمایید مشاهده می نمایید که روی آن‌ها دو کارت گرافیک قرار دارد. یکی از این کارت‌های گرافیک  به شکل مجتمع شده با CPU است و دیگری که یک واحد پردازش گرافیکی (GPU) قوی به وسیله یک کارت گرافیک است که روی برد اصلی لپ‌تاپ قرار گرفته است. لپ‌تاپ به شکل هوشمند مشخص می کند که در حین کار با نرم افزار های سنگین و بازی‌ها روی کارت گرافیک قوی‌تر سوئیچ کند.

  1. GPU در رایانه رومیزی قوی‌تر است یا GPU استفاده ‌شده در لپ‌تاپ‌ها؟
بیشتر بخوانید
معرفی رابط PCIe، نسخه‌ها و تفاوت‌ها

GPU در رایانه به علت به کار گیری یک برد الکترونیکی جداگانه به نام کارت گرافیک دارای قدرت و توان خروجی بیشتری است. در ضمن باید این مورد را مد نظر قرار دهید که پروسه خنک کردن کارت گرافیک در رایانه ساده تر است، پس می توان از توان بیشتری در آن‌ها استفاده کرد. قوی‌ترین واحد پردازش گرافیکی (GPU) در رایانه روی کارت‌های گرافیک قرار گرفته است.

- فایل گپ

حرف آخر

امیدواریم که این مطلب جهت شناخت کاربرد واحد پردازش گرافیکی و درک اهمیت آن برای شما کاربران کرامی مفید بوده باشد اما با این حال به دلیل تنوع انواع کارت گرافیک در بازار و توانایی ها و کاربرد های متنوع آنها اگر تجربه بیشتری در این زمینه دارید لطفا آن را با ما و سایر کاربران فایل گپ در بخش نظرات به اشتراک بگذارید.