سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
دنیای پردازنده‌های گرافیكی دنیای غریبی است. این تراشه‌ها كار خود را با نمایش كاراكترهای ساده آغاز كردند و با نمایش اولین رنگ‌ها همه را شگفت‌زده كردند
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

واحد پردازش گرافیکی (GPU) چیست ؟


دنیای پردازنده‌های گرافیكی دنیای غریبی است. این تراشه‌ها كار خود را با نمایش كاراكترهای ساده آغاز كردند و با نمایش اولین رنگ‌ها همه را شگفت‌زده كردند. امروزه كار، پردازنده‌های گرافیكی به جایی رسیده است كه برای پردازنده‌های مركزی سیستم (CPU) شاخ و شانه می‌كشند و حتی شعار منسوخ كردن آن‌ها را سر می‌دهند.

واحد پردازش گرافیکی (gpu) چیست ؟

امروزه پردازنده‌‌های گرافیكی كه بر روی كارت‌گرافیك‌های گران‌قیمت نصب می‌شوند توان پردازشی خارق‌العاده‌ای را نسبت به پردازنده‌های مركزی ارائه می‌دهند، این موضوع موجب گسترش كاربرد‌های این پردازنده‌ها در حوزه‌هایی فراتر از بازی‌های كامپیوتری گشته است، پردازنده‌های گرافیكی مدرن با معماری موازی خود پردازنده‌های بسیار سریعی به شمار می‌روند، در عین حال با قیمت و توان مصرفی كمتری عرضه می‌شوند و جهت پیاده‌سازی الگوریتم‌ها و برنامه های بینایی ماشین و پردازش تصویر كه بار پردازشی زیادی را جهت رسیدن به نرخ فریم بیشتر طلب می‌كنند، یك راه‌كار اقتصادی و كارآمد به شمار می‌رود، طوری كه برنامه نویس بدون نیاز به فراگیری واسط‌های برنامه نویسی گرافیكی به كمك كتابخانه‌های موجود برای این‌كار می‌تواند بار پردازشی برنامه خود را به سادگی از پردازنده مركزی به پردازنده گرافیكی منتقل كند.

واحد پردازش گرافیکی به انگلیسی( Graphics processing unit) یا به اختصار GPU ابزاری اختصاصی برای رندر کردن گرافیکی (به طور طبیعی به نظر رسیدن تصویر) در کامپیوترهای شخصی، ایستگاه‌های کاری، و یا در کنسولهای بازی است. این واحد گاهی اوقات واحد پردازندهء بصری یا VPU نیز نامیده می‌شود. ویژگی‌های واحدهای پردازش مرکزی جدید برای پردازش و ارائه دادن کارهای دیداری (گرافیکی)، آن‌ها را بسیار کارآمدتر از واحدهای پردازندهء مرکزی یا CPU در پردازش الگوریتم‌های پیجید کرده است. در واقع GPU همانندCPU (پردازنده اصلی کامپیوتر) است ولی وظیفه اصلی آن پردازش اطلاعات مرتبط با تصاویر است.یک GPU معمولاً بر روی کارتهای گرافیکی قرارمی گیرد، اگرچه کارتهای گرافیکی غیر حرفه‌ای مستقیما بر روی بُرد مادر (OnBorad) قرار می‌گیرند.

GPU ابزاری است شامل تعدادی عملگر ابتدایی گرافیکی، که باعث می‌شود نسبت به CPU در خلق تصاویر بر صفحه نمایشگر بسیار سریعتر عمل کنند

GPU های امروز بسیار پیشرفته شده اند و دستورات بسیاری را بصورت موازی پردازش می کنند، GPU ها بسیاری از دستورات را بهتر و سریعتر از پردازنده اصلی کامپیوتری یا CPU انجام می دهند در کامپیوترهای خانگی GPU می تواند در کارت گرافیک باشد و یا برروی مادربرد قرار گیرد.رایج‌ترین عملگرها برای گرافیک دو بعدی کامپیوترها شامل عملگر BitBLT است که معمولاً در سخت‌افزارهای مخصوص یک "Biltter" نامیده می‌شود. این عملگرها برای کشیدن مستطیل، مثلث، دایره و قوس بکار می‌روند. پردازنده‌های گرافیکی جدید، پردازش گرافیک سه بعدی را نیز در رایانه‌ها انجام می‌دهند.

 

واحد پردازش گرافیکی (gpu) چیست ؟

مقایسه GPU,CPU

مقایسه عملكرد پردازنده‌گرافیكی(GPU) با پردازنده‌مركزی (CPU) به این صورت می باشد که، پردازنده‌گرافیكی، نوعی پردازنده‌ موازی است كه بر روی كارت گرافیك‌ها قرار دارد. این پردازنده به صورت كاملا اختصاصی برای پردازش گرافیكی محیط‌های سه‌بعدی و بازی‌های كامپیوتری طراحی شده است كه طی سال‌های گذشته توسط صنعت چند بیلیون دلاری بازی‌های كامپیوتری آن چنان تحول یافته كه امروزه از نظر كارایی با پردازنده‌مركزی كه یك پردازنده همه منظوره به شمار می‌رود رقابت می‌كند.

 بكار گیری پردازنده‌گرافیكی در محاسبات عمومی جایگاه جدیدی برای كارت‌گرافیك‌های قدرتمند ایجاد كرده است، جایی كه از پردازنده‌گرافیكی دیگر برای پردازش محاسبات گرافیكی بازی‌های‌كامپیوتری استفاده نمی‌شود، در عوض در نقش یك پردازنده كمكی، بخشی یا تمامی بار محاسباتی پردازنده‌مركزی را تقبل كرده و به عملیات پردازش سرعت می‌بخشد.

GPUهای جدید از بسیاری از ترانزیستورهایشان برای محاسبهء مربوط به گرافیک سه بعدی رایانه‌ها استفاده می‌کنند. آن‌ها در ابتدا برای شتاب دادن به حافظهء اصلی، نقشه برداری بافت ها، رندرکردن چند ظلعی های با اضلاع زیاد و به طور کلی چندگوشه‌ها استفاده می‌شدند

 ولی بعداً برای کارهای سخت‌تر از جمله شتاب دادن به محاسبات هندسی مانند تبدیل رئوس از یک دستگاه مختصات به یک دستگاه مختصات دیگر استفاده شد. اخیراً با گسترش GPU‌ها , آنها سایه زنی‌های قابل برنامه‌ریزی و رئوس و بافت‌هارا اداره می‌کنند همچنین با بسیاری از عملگر‌های پشتیبانی شده توسط CPU‌ها و الحاقی و محاسبهء مقادیر واسط بین دو نقطه، با تکنیک (reduce aliasing) و Color Space با دقت بسیار بالا انجام می‌دهد.

 

ارائه ی نکاتی برای خرید کارت گرافیک متناسب با سیستم وبودجه شما.

انتخاب یک کارت گرافیک جدید می تواند امری دشوار باشد. تا زمانی که شما درباره آخرین GPU های ارائه شده و کارایی های آنها اطلاع نداشته باشد، دانستن اینکه کدام کارت ارزش خریدن را دارد غیر ممکن است. واحد پردازش گرافیکی GPU، مثل CPU، هر سال پیشرفت می کند و این به این معنی است که دامنه بسیار وسیعی از کارت گرافیک ها برای انتخاب موجود می باشند و خرده فروشان هم دوست دارند کارت های منسوخ را در کنار آخرین و بهترین کارت های ارائه شده قرار دهند. اگر در اینجا دقت نکنید ممکن است در آخر پول زیادی برای تکنولوژی صرف کنید که قبلا کنار گذاشته شده است.

 

حافظه همه چیز نیست!

واحد پردازش گرافیکی (gpu) چیست ؟

شما به یک کارت گرافیک نیاز دارید که حافظه کافی برای بازی کردن بازی ها، در وضوح بالا و با تنظیمات گرافیکی بالا داشته باشد. کارت گرافیک های خوب معمولا مقدار زیادی حافظه دارند، زیرا کل توان GPU در صورت کافی نبودن حافظه موجود ممکن است تلف شود.

به عنوان مثال کارت گرافیک  Radeon X1300 با 512 MB حافظه در مقایسه با کارت گرافیک Radeon X1600 با 256 MB حافظه دارای عملکرد ضعیف تری میباشد!

 

تولید کنند گان کارت های گرافیک می دانند که خریداران تازه کار معمولا به مقدار حافظه به عنوان ملاک اصلی مقایسه دو کارت توجه می کنند، و این دلیلی است بر دیدن کارت های با GPU های ارزانی که 256MB و یا حتی 512MBحافظه دارند و این مانند این است که یک موتور ضعیف را در بدنه یک ماشین تنومند قرار دهیم. چنین کارت هایی ممکن است اعداد درستی در مشخصات داشته باشند اما کارایی ضعیف خود را به محض شروع بازی نمایان خواهند کرد.

 

واحد پردازش گرافیکی (gpu) چیست ؟

همه چیز به GPU مربوط است!

حافظه مهم است، اما قلب واقعی یک کارت گرافیک واحد پردازش مرکزی آن است. هنگامی که شما در میان نام های کارت های گرافیک پرسه می زنید، مهمترین چیزی که به نظر می رسد نوع GPU است، زیرا این چیپ کوچک مسئول کلیه کارهای کارت های سه بعدی است. امروزه بهترین پردازنده های گرافیکی را Nvidia و ATI تولید می کنند، اما خریدن یک کارت گرافیک با یک پردازنده Nvidia GeForce و یا ATI Radeon کافی نیست.

 

 شما باید علاوه بر این به مدل پردازنده توجه کنید، زیرا هر دو شرکت از کارت های سطح پایین زیر 100 دلار تا کارت های پر قدرت 500 دلاری خود را با این اسامی نام گذاری می کنند. شماره های بزرگتر در مدل ها بهتر هستند، اما باید به توصیف کننده های اضافی در نام مدل مانند GT، GS، GTX، XT و XTX توجه کنید زیرا اینها معمولا اطلاعاتی در مورد سایه زن ها و همچنین سرعت پردازنده نمایان می کنند. نقد چند کارت را بخوانید و یا نگاهی به کارایی کارت ها در بازی ها بیندازید تا با مدل های فعلی آشنا شوید و بتوانید آنها را با هم مقایسه کنید.

 

خط لوله، سایه زن و سرعت ساعت

در روزهای اولیه شتاب دهنده های سه بعدی شما می توانستید با نگاه کردن به سرعت و خط لوله پیکسل های یک GPU، اطلاعات کلی در مورد سطح کارایی آن کسب کنید. امروزه GPU ها کارهای بیشتری از پردازش پیکسلی بی خردانه انجام می دهند.

نور پردازی و افکت های دیگر که معمولا به چندین گذر از خط لوله نیاز داشتند اکنون می تواند توسط یک برنامه سایه زن اجرا شوند و همان نتایج را با گذر و کار بیهوده کمتر به همراه بیاورند

هم اکنون GPU ها دارای واحد های پردازش اختصاصی هستند که به راه اندازی کار برنامه های پیچیده راسی و سایه زن پیکسلی اختصاص یافته اند. با افزایش سایه پردازی های بازی ها، واحد های سایه زن یک خصوصیت مهم در کارت های ویدیویی آینده، تبدیل خواهد شد. اخیرا ATI شروع به ارائه گزارش درباره تعداد واحدهای سایه زن تخصیص داده به هر خط لوله پیکسلی در Radeon X1900 XTX کرده است.

واحد پردازش گرافیکی (gpu) چیست ؟

برای هم اکنون، هنوز هم شما می توانید GPU ها را توسط تعداد خطوط لوله پیکسلی که دارند ارزیابی کنید. اگر چه تولید کنند گان GPU اطلاعاتی هم درباره خطوط لوله راس (vertex pipeline) می دهند، اما تاکنون ما بازی مشاهده نکرده ایم که به خاطر سطح پردازش راسی پایین، در تنگنا قرار بگیرد. کارت ها سطح پایین معمولا دارای 4 خط لوله پیکسلی می باشند. کارت های متوسط دارای 8 یا 12 خط لوله می باشند و کارت های سطح بالا دارای 16 و یا بیشتر خط لوله می باشند.

 

سرعت ساعت بیشتر همیشه بهتر است، اما اگر مجبور شدید بین سرعت ساعت GPU و تعداد خطوط لوله پیکسلی آن یکی را انتخاب کنید، معمولا بهتر است تعداد بیشتر خط لوله را انتخاب کنید. کارتی که با سرعت 400MHz که دارای 8 خط لوله است عملکرد بسیار بهتری نسبت به کارتی 500MHz با 4 خط لوله دارد. به عنوان مثال گرافیک  GeForce 7900GTX دارای 24 خط لوله است.

ادامه دارد...

 

فراوری مریم نایب زاده

بخش دانش وزندگی تبیان


منبع:

getproject*shabakeh-mag*click7*Wikipedia*zoomit

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین