واحد پردازنده گرافیکی یا همان Graphical Processing Unit که به صورت مختصر به آن GPU گفته می‌شود، قطعه‌ای فیزیکی در دل لپ تاپ‌ها و کامپیوتر است و وظیفه دارد تا پردازش‌های مربوط به بخش گرافیکی یا همان بصری از جمله تصویر، فیلم، انیمیشن و محتوا را بر عهده دارد.
وظیفه اصلی کارت گرافیک یا GPU، پردازش و نمایش داده‌های تصویری روی صفحه‌نمایش است. وظایف این قطعه را می‌توان به صورت زیر توضیح داد.
داده‌های خام کامپیوتری به خودی خود هیچ اطلاعاتی به ما نمی‌دهند و به همین جهت باید به حالت بصری در بیایند. کارت گرافیک داده‌های خام مانند مختصات و رنگ‌ها را پردازش کرده و آن‌ها را به تصاویر یا ویدیوهای قابل نمایش تبدیل می‌کند تا شما بتوانید درک صحیح از دیتاها داشته باشید.
گرافیک‌های دو بعدی سیستم شامل مواردی چون رابط کاربری سیستم عامل است و پردازش‌های سه بعدی مواردی چون بازی‌های کامپیوتری و برنامه‌های سه بعدی را شامل می‌شود.
کارت گرافیک کمک می‌کند تا تصاویر و ویدئوها به شکل بهتری به نمایش دربیایند، مخصوصا زمانی که مثلا رزولوشن ویدئوها بالا باشد و با فیلم‌های 4K و 8K سر و کار داشته باشیم و نرخ نوسازی بالا باشد (مثل ۱۲۰ هرتزی یا بالاتر).
کارت گرافیک توانایی مدیریت همزمان چند مانیتور مختلف با رزولوشن‌های متفاوت را داراست و این امکان را به شما می‌دهد تا سیستم را به چند مانیتور متصل کنید.
کارت گرافیکی به گونه‌ای طراحی شده که می‌تواند محاسبات پیچیده را به صورت همزمان و موازی پیش ببرد، اتفاقی که در پردازنده مرکزی به شکل مشابه رخ نمی‌دهد. به لطف این ویژگی کارت گرافیک محسابات پیچیده با سرعت بسیار بالاتری پیش می‌رود و این موضوع هنگام مدل سازی‌های سه بعدی، اجرای بازی‌های سنگین و ساختن انیمیشن‌های باکیفیت اهمیت پیدا می‌کند.
اگر قصد دارید به سراغ یادگیری ماشین یا Machine Learning بروید و یا در زمینه هوش مصنوعی فعالیت کنید، خوب است بدانید که برای انجام این کارها کارت گرافیک نقش اساسی را ایفا می‌کند و به کمک GPU نیاز دارید.
حالا که به خوبی می‌دانید gpu چیست، وقت آن رسیده که به انواع این قطعه بپردازیم.
همان طور که با توجه به توضیحات بالا متوجه شدید کارت گرافیک نقش مهم و اساسی در عملکرد لپ تاپ یا کامپیوتر شما دارد، پس چگونه ممکن است سیستمی بدون کارت گرافیک یا پردازنده گرافیکی کار کند؟ بله حق با شماست، چنین چیزی ممکن نیست و در اینجا مفهومی به نام گرافیک یکپارچه به میان می‌آید.
گرافیک یکپارچه نوعی پردازشگر گرافیکی است که در داخل پردازنده مرکزی یا روی مادربرد قرار می‌گیرد و وظیفه دارد تا پردازش‌های گرافیکی سبک را انجام دهد. برای این نوع گرافیک حافظه اختصاصی در نظر گرفته نمی‌شود و گرافیک یکپارچه از حافظه رم برای این کار کمک می‌گیرد.
پس در واقع زمانی هم که شما یک لپ تاپ می‌خرید که دارای کارت گرافیک یا پردازنده گرافیکی مجزا نیست، باز هم از پردازنده گرافیکی یکپارچه بهره می‌برد و این نکته یعنی به صورت مجزا و اختصاصی برای آن پردازنده گرافیکی در نظر گرفته نشده است. اگر انجام کارهای ساده و روزمره توان پردازنده گرافیکی یکپارچه کاملا کافی به نظر می‌رسد و نیازی به کارت گرافیک مجزا دیده نمی‌شود.
کارت گرافیک مجزا همان طور که از نامش برمی‌آید قطعه‌ای جدا و اختصاصی برای پردازش‌های گرافیکی است و حافظه اختصاصی خود را دارد که VRAM نامیده می‌شود و دیگر از منابع رم استفاده نمی‌کند. نکته مهمی که در مورد کارت گرافیک باید در نظر داشته باشید تفاوت آن در کامپیوترها و البته لپ تاپ‌ها است.
در کامپیوترهای دسکتاپ شاهد کارت گرافیک‌های بزرگی هستیم که دارای فن هستند و در دل کیس قرار می‌گیرند. در لپ تاپ‌ها طبیعتا چنین فضایی برای قرار گرفتن کارت گرافیک وجود ندارد و به همین جهت این قطعه به پردازنده گرافیکی با اندازه کوچک‌تر و البته توان کمتر تبدیل می‌شود.
بله، بالاتر توضیح دادیم که کارت گرافیک کامپیوتر اندازه بزرگ‌تری دارد و از فن بهره می‌برد. پردازنده گرافیکی‌های موجود در داخل لپ تاپ اما کوچک‌تر است تا بتواند در بدنه‌ی سبک و باریک لپ تاپ قرار بگیرد. این پردازنده‌های گرافیکی در مقایسه با نسخه دسکتاپ قدرت کمتری دارند که کاملا هم معقول به نظر می‌رسد.
پیشنهاد مطالعه:
بهترین لپ تاپ برای کارهای گرافیکی
کارت گرافیک به صورت پیش فرض یک حداکثر فرکانس مشخص دارد و اورکلاک کردن کارت گرافیک یعنی سرعت GPU را از حد تعیین شده بالاتر ببرید تا فریم ریت بالاتری دریافت کنید. این کار باعث افزایش دمای پردازنده گرافیکی و البته فشار بیشتر به روی آن می‌شود.
کارت گرافیک اکسترنال یا همان External GPU همان کارت گرافیک است ولی با این تفاوت که خارج از لپ تاپ یا سیستم قرار گرفته و از طریق پورت تاندربولت ۳ یا ۴ به سیستم متصل می‌شود. بسیاری از لپ تاپ‌های نازک و سبک جدید امکان برخورداری از پردازنده گرافیکی را ندارند و از این طریق شما می‌توانید با آن‌ها کارهای گرافیکی سنگین هم انجام دهید و به سراغ بازی‌های روز دنیا بروید.
به نوع کانکشنی که کارت گرافیک را به مادربرد کامپیوتر متصل می‌کند باس رابط کارت گرافیک گفته می‌شود. این باس نقش مهمی در انتقال داده بین کارت گرافیک و دیگر اجزای سیستم دارد و رایج‌ترین باس رابط برای کارت گرافیک، PCI Express (PCIe) در نظر گرفته می‌شود.
به بخش فلزی کارت گرافیک که به‌عنوان پایه نگه دارنده ظاهر شده و نقش مهمی در نصب و اتصال به کیس کامپیوتر ایفا می‌کند براکت کارت گرافیک گفته می‌شود. این براکت معمولاً در انتهای کارت گرافیک قرار دارد و هنگام نصب به اسلات‌های پشتی کیس کامپیوتر پیچ می‌شود.
درایور کارت گرافیک وظیفه دارد تا بین سیستم عامل شما و کارت گرافیک ارتباط برقرار کند تا سیستم بتواند بهترین استفاده را از GPU ببرد. بدون درایور کارت گرافیک سیستم به درستی کارت گرافیک را نمی‌شناسد و نمی‌تواند از آن استفاده کند. همچنین در نظر داشته باشید که حتما باید این درایو را آپدیت کنید و آپدیت نگه دارید.
پیشنهاد مطالعه:
بازی های لپ تاپ
دو برند مشهور Nvidia و AMD را می‌توان اصلی‌ترین شرکت‌های فعال در حوزه تولید کارت گرافیک در نظر گرفت.
انویدیا یک شرکت بزرگ آمریکایی است که در زمینه طراحی و تولید پردازنده‌های گرافیکی (GPU) برای کامپیوترهای شخصی، سرورها، کنسول‌ها و دیگر موارد فعالیت می‌کند. این شرکت در سال ۱۹۹۳ پایه گذاری شده و جزو بزرگ‌ترین شرکت‌های حال حاضر جهان به حساب می‌آید و رد پای آن را همه جا می‌توان مشاهده کرد.
کارت گرافیک‌های انویدیا و پردازنده‌های گرافیکی آن در سری‌های مختلفی ساخته می‌شوند که مشهورترین آن‌ها و نام آشناترین را می‌توانیم سری RTX بدانیم. در این سری قوی‌ترین GPU را باید در زمان تألیف این مطلب RTX 4090 در نظر بگیریم.
شرکت AMD را می‌توان رقیب مستقیم Nvidia در نظر گرفت، شرکتی که طی چند سال گذشته پیشرفت و رشد بسیار خوبی داشته و موفق شده تا اختلاف خود را با سازنده آمریکایی به حداقل برساند و حتی از آن پیشی بگیرد. در زمان تألیف این مطلب بهترین پردازنده گرافیکی این برند را می‌توان AMD Radeon RX 7900 در نظر گرفت.
