کارت گرافیک
کامپیوترهای IBM از زمان اختراعشان، به دلیل ساختار خاصی که داشتند، به یک استاندارد در سطح جهانی تبدیل شدند. در این کامپیوترها، مادربردی با اجزای قابل‌تعویض وجود داشت. به این معنی که هر سازنده ثالثی می‌توانست قطعات موردنیاز برای اجرا رایانه شخصی را در آن قرار دهد. از جمله این قطعات، کارت گرافیک بود که وظیفه نمایش تمام تصاویر، روی صفحه مانیتور را بر عهده دارد. در این مطلب، به معرفی انواع این کارت‌ها و راهنمایی در مورد خرید مناسب ترین کارت گرافیک میپردازیم.
تصاویری که در مانیتور کامپیوتر خود می‌بینید، از نقاط کوچکی به نام پیکسل ساخته شده‌اند. به شکل معمول، یک صفحه‌نمایش بیش از ۲ میلیون پیکسل را نشان می‌دهد؛ بنابراین رایانه باید تصمیم بگیرد که با هر یک از آنها چه کاری انجام دهد تا یک تصویر را ایجاد کند. برای انجام این کار، به یک مترجم نیاز است تا به‌عنوان واسطه‌ای داده‌ها را از CPU بگیرد و به تصویر تبدیل کند. این مترجم با نامهای کارت گرافیکی (Graphic Processing Unit)، GPU یا کارت ویدئو شناخته میشود.
از نظر ظاهری، GPU شبیه یک نسخه کوچک‌تر از مادربورد کامپیوتر است؛ یک برد مدارچاپی که پردازنده و رم دارد. کارت‌های گرافیک مدرن، دستگاه‌های بسیار پیچیده‌ای هستند که تقریباً مانند رایانه‌های مستقل عمل می‌کنند. آنها معمولاً در حین کار، تعداد زیادی محاسبات را انجام می‌دهند؛ به‌ویژه کارت‌های گرافیک سطح بالا که برای گیمینگ و پردازش گرافیکی پیشرفته بهینه شده‌اند.
این کارت‌ها همچنین برای کارهای تولید گرافیک، مانند عکاسی و فیلم‌سازی، ضروری هستند. دلیل آن این است که می‌توانند تعداد زیادی پیکسل را به شکل هم زمان دست‌کاری و پردازش کنند.
انواع کارت گرافیک کدام است؟
در واقع، دو شکل عمده از این دستگاهها وجود دارند:
کارت ویدیو یکپارچه (Integrated)
این GPU، در مادربورد کامپیوتر تعبیه شده است و نمی‌توان آن را ارتقا داد یا جایگزین کرد. در لپ‌تاپ‌ها و رایانه‌های شخصی رومیزی ارزان‌قیمت از این کارت‌ها استفاده شده است. این پردازنده‌های متوسط در سیستم‌ها و کامپیوترهایی با کارکرد معمولی مانند تماشای فیلم و وب‌گردی به کار گرفته می‌شوند.
از مزیت‌های این نوع از کارت گرافیکی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
سایز کوچک
مصرف برق پایین
تولید گرمای کمتر
نیازنداشتن به سردکردن
عدم نیاز به هزینه مجزا از دستگاه
اما این کارت‌ها معایبی نیز دارند؛ از جمله:
کاربرد محدود
غیرقابل‌جداسازی و آپگرید
نامناسب برای کارهای گرافیکی و گیمینگ
کارت ویدیو مجزا (Discret)
این نوع کارت‌های گرافیک قابل‌تعویض هستند، بنابراین می‌توان آنها را به مدل‌های جدیدتر ارتقا داد. این امر به جلوگیری از منسوخ‌شدن رایانه شخصی کمک می‌کند. این کارت در قسمت اسلات توسعه مادربورد نصب میشود. کارت گرافیک مجزا مناسب افرادی است که با سیستم خود کارهای گرافیکی می‌کنند یا گیمر هستند.
یک کارت ویدیو از چه اجزایی تشکیل شده است؟
GPU وظیفه‌اش را به‌وسیله چهار جزء اصلی انجام می‌دهد:
مادربورد
کارت ویدئو، همانند مادربورد کامپیوتر، یک برد مدارچاپی است که پردازنده و VRAM را در خود جای‌داده است. همچنین به‌وسیله یک تراشه (BIOS) تنظیمات کارت را ذخیره می‌کند. این تراشه در هنگام راه‌اندازی حافظه، ورودی و خروجی را تشخیص می‌دهد.
پردازنده گرافیکی
واحد پردازش گرافیک که معمولاً به عنوان GPU شناخته می شود، قلب کارت ویدیو است. در واقع، نام GPU به همین دلیل به کارت‌های گرافیکی اطلاق میشود. این قطعه، جزء اصلی کارت ویدیو است که تمام پردازشهای گرافیکی در آن انجام می‌شوند. برخلاف CPU که فقط ۲ تا ۱۶ هسته دارد، یک پردازنده گرافیکی از صدها یا هزاران هسته یا واحد کوچک تشکیل شده است. این واحدها به صورت موازی برای انجام عملیات گرافیکی پیچیده کار می‌کنند. دو شرکت AMD و Nvidia از سازندگان پردازنده های گرافیکی میباشند. انویدیا این هسته‌ها یا پردازنده‌ها را Cuda Cores یا Shaders و شرکت AMD آنها را Stream Processors مینامد.
حافظه ویدئویی VRAM
یک کارت گرافیک در حین این که تصاویر را ایجاد می‌کند، به فضایی برای نگهداری اطلاعات و تصاویر تکمیل شده نیاز دارد. برای این منظور، از رم کارت استفاده می‌کنند. به‌این‌ترتیب، داده‌های مربوط به هر پیکسل، رنگ و مکان آن ذخیره می‌شوند. بخشی از VRAM همچنین میتواند به‌عنوان یک فریم بافر عمل کند. به این معنی که تصاویر تکمیل شده را تا زمان نمایش آنها نگه دارد. به طور معمول، رم ویدئویی با سرعت بسیار بالا کار می‌کند و دارای دو پورت است؛ بنابراین سیستم میتواند هم‌زمان هم از روی آن بخواند و هم روی آن بنویسد.
اتصال مانیتور
این قسمت برای ارتباط با صفحه‌نمایش کامپیوتر ساخته شده است؛ بنابراین میتوانید نتیجه نهایی را ببینید.
چه کارت ویدیویی برای چه کسانی مناسب است؟
به شکل کلی:
یک GPU یکپارچه برای کسی که کارهای سبک انجام می‌دهد، می تواند تمام پشتیبانی گرافیکی لازم را فراهم کند. ایمیل زدن، پردازش متن یا کار با رسانه‌های اجتماعی از آن جمله هستند.
یک کارت میان‌رده برای اکثر گیمرهای معمولی کافی است.
در بالاترین سطح، کارت‌های رده‌بالا قرار می‌گیرند. این کارت‌ها برای گیمرهای حرفه‌ای و افرادی که کارهای گرافیکی سه‌بعدی زیادی انجام می‌دهند، مناسب هستند.
در زمان خرید کارت گرافیک به چه مسائلی دقت کنیم؟
خریداران این کارت‌ها بیشتر گیمرها هستند. در این قسمت فاکتورهایی که باید برای انتخاب یک کارت ویدیو مناسب در نظر بگیرید، معرفی میکنیم:
مقدار حافظه کارت
سعی کنید کارتی با حداقل ۶ گیگابایت و ترجیحاً ۸ گیگابایت یا بیشتر برای بازی‌های 1080p تهیه کنید. زیرا اگر تمام تنظیمات را فعال کنید یا بسته‌های بافت با وضوح بالا را نصب کنید، به حافظه بیشتری نیاز خواهید داشت. اگر با وضوح بسیار بالا مانند 4K بازی می کنید، حافظه ایده‌آل بیش از ۸ گیگابایت است.
فاکتور فرم
این موضوع بسیار مهم است. باید مطمئن شوید که در کیس شما فضای کافی برای نصب کارت وجود دارد. به طول، ارتفاع و ضخامت کارت نگاه کنید. کارت‌های گرافیک می‌توانند به شکلهای باریک، تک، دو و حتی سه اسلات (یا بیشتر) عرضه شوند. بیشتر کارت‌های متمرکز بر بازی تمام قد هستند و دو یا چند اسلات توسعه را اشغال می‌کنند.
کارت‌های فعلی موجود در بازار ضخیم‌تر و بزرگ‌تر از بسیاری از مدل‌های نسل قبلی هستند. حتی اگر یک کارت گرافیک از نظر فنی فقط دو اسلات را در کیس شما اشغال کند، امکان دارد هیت سینک بزرگ و پوشش فن داشته باشد. بنابراین میتواند یک اسلات مجاور را نیز مسدود کند. اگر یک مادربرد کوچک Mini-ATX دارید، به دنبال کارت mini باشید که معمولاً ۸ اینچ (۲۰۵ میلی‌متر) یا کمتر طول دارد.
TDP
توان طراحی حرارتی یا TDP یک اندازه‌گیری اتلاف گرما است. همچنین تخمینی از میزان وات مورد نیاز برای اجرای کارت در تنظیمات موجود به شما می دهد. فرض کنید شما از یک واحد منبع تغذیه ۴۰۰ واتی با یک CPU اورکلاک شده ۹۵ وات استفاده میکنید. در این صورت، اگر بخواهید کارتی با TDP ۲۵۰ وات اضافه کنید، مطمئناً به ارتقاء PSU نیاز خواهید داشت. به طور کلی، یک PSU ۶۰۰ واتی برای بسیاری از کارت های نسل قبلی خوب بود. اما امروزه باید یک PSU با وات بالاتر را انتخاب کنید، به خصوص اگر مسئله اورکلاک مطرح باشد.
اتصالات برق
همه کارت‌های گیمینگ، برق بیشتری، از حداکثر استاندارد ۷۵ واتی که اسلات x16 PCIe ارائه می‌دهد، مصرف می‌کنند. قوی ترین کارت گرافیکها نیاز به اتصال کانکتورهای برق تکمیلی PCIe دارند که در انواع ۶ و ۸ پین عرضه می‌شوند. برخی از کارت‌ها دارای یکی از این کانکتورها هستند، برخی دو یا سه عدد دارند و حتی درگاه‌های ۶ و ۸ پین می‌توانند روی یک کارت وجود داشته باشند.
اگر منبع تغذیه شما کانکتورهای تکمیلی مورد نیاز شما را ندارد، بهتر است آن را ارتقا دهید. آداپتورهایی که از چند کانکتور SATA یا Molex انرژی می‌گیرند، به عنوان راه‌حل‌های طولانی مدت توصیه نمی‌شوند.
پورت‌ها
برخی از مانیتورها دارای پورت HDMI هستند، برخی دیگر DisplayPort و برخی از مانیتورهای قدیمی فقط DVI دارند. تعداد کمی از مانیتورها نیز از سیگنال‌های مسیریابی USB Type-C پشتیبانی می‌کنند، اما در حال حاضر این سیگنال‌ها نسبتاً نادر هستند. مطمئن شوید کارت گرافیک مورد نظر شما، دارای اتصالات مورد نیاز برای مانیتور باشد. در این صورت، دیگر نیازی به خرید آداپتور یا نمایشگر جدید ندارید.
TFLOPS / GFLOPS
تریلیون‌ها عملیات ممیز شناور در ثانیه یا TFLOPS، نشان‌دهنده حداکثر عملکرد نظری یک GPU است. این فاکتور همچنین ممکن است به صورت GFLOPS یا میلیاردها FLOPS بیان شود. TFLOPS، روشی برای محاسبه ی قدرت سخت افزاری کامپیوتر بر اساس ظرفیت ریاضی و نه فرکانس پردازنده. (GHz) به طور کلی بیان می‌کند که سرعت یک تراشه در مقایسه با دیگری، چقدر بیشتر است. مثلا وقتی می گوییم یک قطعه سخت افزاری دارای قدرت 6 ترافلاپ است، بدین معناست که می تواند در هر ثانیه 6 تریلیون (معادل 6 هزار میلیارد) ممیز شناور را محاسبه و پردازش کند.
نرخ فریم
یک اندازه‌گیری کلی خوب از عملکرد بهترین کارت گرافیک، نرخ فریم آن است که بر حسب فریم در ثانیه (FPS) حساب میشود. نرخ فریم نشان می‌دهد که کارت میتواند چند تصویر کامل را در هر ثانیه برای شما نمایش دهد. چشم یک انسان در هر ثانیه میتواند حدود ۲۵ فریم را پردازش کند. اما بازی‌های اکشن سریع، به نرخ فریم حداقل ۶۰ فریم در ثانیه، برای ارائه انیمیشن به‌صورت روان نیاز دارند.
سرعت ساعت
سرعت ساعت یک پردازنده در واقع مدت زمانی است که طول میکشد cpu یک دستور را پردازش کند . در میان کارت هایی که پردازنده گرافیکی یکسانی دارند , دستورات در برخی از انها با سرعت کمی بالاتر پردازش میشود . این امر میتواند تفاوت متوسطی بین 3 تا 5 درصد در نرخ فریم ایجاد کند.با این حال سرعت همه چیز نیست ,زیرا سرعت حافظه تعداد هسته ها و معماری نیز باید در نظر گرفته شود .روی کارت هایی با پردازنده گرافیکی یکسان , خنک سازی بهتر اغلب بر سرعت ساعت نیز الویت بیشتری دارد .
قیمت کارت گرافیک چقدر است؟
قیمت‌های این کارت‌ها به دلایل مختلفی ممکن است متغیر باشند. برخی از آنها شامل میزان تقاضا برای محصولات جدید، کمبود یا وجود تراشه در سطح جهانی و مسائل زنجیره تامین، میشود. همچنین افزایش تقاضای ناشی از رونق ارزهای دیجیتال، روی قیمت این کارت‌ها تاثیر بالایی گذاشته است .