پردازنده گرافیکی یا GPU چیست؟


پردازنده گرافیکی یا Graphic Processor Unit که به اختصار به آن GPU گفته می شود، درواقع اغلب افراد از کلمه GPU بجای کارت گرافیک استفاده می‌کنند. در حقیقت پردازنده گرافیکی اصلی‌ترین بخش از یک کارت گرافیک می‌باشد.  قطعه ای است که روی کارت های گرافیک و همچنین گرافیک های آنبورد قرار داده می شود. این قطعه به صورت مجزا از CPU کار پردازش و رندرینگ تصاویر را انجام می دهد. کارت گرافیک اطلاعات را برای پردازش تصویر ترجمه می‌کند و خروجی را روی صفحه نمایش ارایه می‌دهد. هر چه کارت گرافیک در نمایش تصویر سریعتر باشد، خروجی بصری بهتری خواهیم داشت.

قبل از ابداع پردازشگرهای گرافیکی پردازش تصاویر و رندرینگ آنها به همراه سایر پردازش ها توسط cpu یا پردازنده مرکزی انجام می شد، در نتیجه هنگام رندرینگ تصاویر به ویژه هنگام کار با نرم افزارهای گرافیکی، فشار زیادی روی پردازنده وارد شده و کندی شدیدی روی سیستم تحمیل می شد. اما با آمدن جی پی یو ها، تصویرسازی ها و رندرینگ تصاویر از دوش cpu برداشته شد، همچنین گیمرها برای استفاده از سیستم های کامپیوتری به راحتی می توانند با gpu های قدرتمند بدون افت سرعت بازی های خود را اجرا کنند. در پاسخ به این سوال که کار پردازنده گرافیکی چیست، می توان گفت: پردازنده های گرافیکی قابل نصب در کامپیوترها و لپ تاپ ها، کنسول های بازی، ورک استیشن ها و سرورها در رندرینگ تصاویر، ویدئوها و فایل های گرافیکی سهم مهمی دارند. جی پی یو با نام های زیر نیز شناخته می شود:


  • VPU یا visual processing unit یا واحد پردازش دیداری
  • کارت ویدئو یا Video Card
  • کارت نمایش یا Display Card
  • بورد گرافیکی یا Graphic board
  • آداپتور گرافیکی یا Graphic Ada

پردازنده‌های گرافیکی توسط دو برند بزرگ انویدیا و AMD تولید و عرضه می‌شوند.



سرور GPU چیست؟

سرور GPU، همانطور که از نامش پیداست، سروری متشکل از تعدادی پردازنده گرافیکی است که برای بکارگیری قدرت این پردازنده‌ها طراحی شده‌ است.CPU عمدتاً برای انجام محاسبات کلی طراحی شده است و GPU فقط برای اهداف رندر گرافیکی و ویدیویی طراحی شده.به طور دقیق‌تر در اینجا می‌توان گفت که GPU یک پردازنده است که به CPU کمک و بار پردازش آن را کاهش می‌دهد. پردازش تصاویر گرافیکی و ویدئو به عملیات های زیادی نیاز دارد، مانند پیش رندر کردن فایل ها، ساخت فایل ها، فشرده سازی آن، ذخیره سازی و... اگر تمام فرآیندها توسط CPU انجام شود، عملکرد سیستم به شدت کند خواهد شد. پس برای جلوگیری از این اتفاق، GPU این کار محاسباتی فشرده را به تنهایی انجام می دهد و به CPU کمک می کند تا سریع کار کند.به طور کلی، حداکثر تعداد هسته های CPU محدود است در حالیکه، GPU دارای صدها هسته است. تفاوت دیگر این است که CPU به صورت خطی پردازش می‌کند، اما GPU تسک ها را تقسیم و سپس به صورت موازی پردازش می‌کند. به همین دلیل است که GPU محاسبات را سریع‌تر انجام می‌دهد.

وجود GPU برای:

  • دریافت دیتای گرافیکی ورودی به سیستم
  • ارائه همزمان با استفاده از حافظه بافر
  • پردازش داده ها
  • نگهداری داده ها

ضروری است. ظهور سرور GPU باعث برداشتن مسئولیت پردازش‌های گرافیکی از دوش پردازنده شده است. بنابراین پردازنده می‌تواند توان خود را برای پردازش برنامه‌های غیرگرافیکی بصورت بهینه‌تری صرف کند. با جدا شدن پردازش گرافیکی نه تنها احساس بصری، بهبود بخشیده می‌شوند، بلکه فشار بر عملکرد کلی کامپیوتر نیز کاهش پیدا خواهد کرد.

مزایای سرور GPU

حفظ قدرت پردازش پردازنده

داده های بزرگ در محیط های موازی رشد می کنند

بهبود مصرف برق

شروع بکارگیری Learning Machine


پرازنده‌ھای گرافیک مجتمع "Graphic Integrated"


کارت ھای گرافیک مجتمع (Graphic Integrated) که در منابع مختلف با نام ھایی ھمچون کارت گرافیک داخلی و کارت گرافیک یکپارچه نیز معرفی می شوند، کارت ھای گرافیکی ھستند که پردازنده ھای آنھا رم (RAM) اختصاصی را به ھمراه نداشته و از حافظه ی سیستمی یا رم پردازشی CPU استفاده می کنند؛ بنابراین در این شرایط اگر لپتاپ شما رمی 4 گیگابایتی را به ھمراه داشته باشد، کارت گرافیک شما میزان فضایی مشخص از این رم را به منظور پردازش اطلاعات خویش استفاده می کند. 


پرازنده‌ھای گرافیک اختصاصی "Graphic Dedicated"

برخلاف کارت گرافیک ھای مجتمع، "پردازنده ھای گرافیکی اختصاصی " از رم مجزا و منحصربه فرد خویش بھره مند خواھند بود و به منظور پردازش اطلاعات گرافیکی از حافظه ی رم سیستمی مربوط به CPU دستگاه استفاده نمی کنند. به عنوان مثال ممکن است لپ تاپ شما به پردازنده ی i5 Core و رمی 4 گیگابایتی تجھیز شده باشد و کارت گرافیک 680M GTX GeForce با رم 2 گیگابایتی نیز برای آن در نظر گرفته شده باشد، در این شرایط کارت گرافیک شما از نوع "اختصاصی یا Dedicated "بوده و به منظور تجزیه و تحلیل اطلاعات گرافیکی در شرایط گوناگون از رم 2 گیگابایتی منحصربه فرد خویش استفاده خواھد کرد و ھیچ دخالتی در عملکرد رم 4 گیگابایتی اصلی لپ تاپ شما ایجاد نخواھد کرد. 

کارت گرافیک اکسترنال (eGPU) چیست؟

عبارت eGPU مخفف External Graphics Processing Unit به‌‌معنای واحد پردازش گرافیکی اکسترنال .همون‌طور که از اسمش پیداست، کارت گرافیکی است  که خارج از سیستم شما قرار می‌گیرد و با کابل‌های مخصوصی به سیستم شما وصل میشود. کسانی که از لپ‌تاپ استفاده می‌کنند، اگر قصد انجام کار گرافیکی سنگین داشته باشند و سیستمشون به‌ قدر کافی قدرتمند نباشد، باید از کارت گرافیک اکسترنال استفاده کنند.

کارت گرافیک رفرنس چیست؟

کارت گرافیک رفرنس توسط Nvidia و AMD طراحی می‌شوند که قبلا گفتیم دو شرکتی هستند که GPU طراحی و تولید می‌کنند. این دو شرکت طراحی مرجع یا طراحی اولیه کارت گرافیک را ارایه می‌دهند مثل مدل Radeon RX 5700.

سپس شرکت های واسطی چون Asus و MSI و Gigabyt آن را طراحی مجدد کرده و با افزودن کولینک کاستومایز شده برای آن، استفاده از قطعات باکیفیت‌تر به منظور پایداری بیشتر و OverClocking طراحی غیررفرنس را ارایه می‌دهند.

انواع کارت گرافیک nvidia  

سری های کارت گرافیک nvidia به طور کلی به سه دسته تقسیم می‌شوند:

Quadro

Geforce

Tesla

کاربرد انویدیا در گیمینگ، انیمیشن، شبیه سازی، طراحی‌های3D و صنعتی است. از بین این سه دسته، انویدیا تسلا مخصوص سرورها و دیتاسنترهاست و در ورک استیشن ها هم به کار می‌روند.

در صورت وجود سوال در مورد این مقاله لطفاً از طریق دیدگاه های همین بخش با ما در ارتباط باشید.