امروزه همه ما کم و بیش با کارت گرافیک و کارخانه های سازنده آنها نظیر NVIDIA و یا AMD آشنایی داریم و میدانیم که به طور گسترده ای این سخت افزار مورد استفاده گیمر ها و کسانی که کارهای گرافیکی انجام میدهند، قرار میگیرد.کارت گرافیک را با اسامی Video Card ، VGA Card ، Graphics Card ، Graphics adapter، Video adapter ، Display adapter نیز میشناسند.در تصویر فوق یک نمونه از کارت گرافیک شرکت AMD را مشاهده میکنید. در این آموزش قصد داریم شما را با این سخت افزار آشنا کنیم و ساز و کارش را مورد بررسی قرار دهیم.
به زبان ساده، کارت گرافیک کارت توسعه ای است که به کامپیوتر اجازه میدهد تا داده یا اطلاعات گرافیکی دیجیتالی را با تبدیل به اطلاعات گرافیکی آنالوگ را به دستگاه هایی نظیر مانیتور کامپیوتر ، تلویزیون ، و یا پروژکتور برای نمایش ارسال کند.کارت گرافیک نیز مانند کارت صدا خود دارای پردازنده ای اختصاصی است تا کار های مربوط به پردازش اطلاعات گرافیکی را انجام میدهد و تا حدی از بار مسئولیت پردازنده اصلی(CPU) میکاهد.این پردازنده به Graphics Processing Unit یا به اختصار GPU معروف است.
GPU یک تراشه منطقی قابل برنامه ریزی است و برای عملیات نمایش تصاویر و پردازش داده های گرافیکی به کار میرود.GPU تصاویر،ویدئو ها و انیمیشن ها را برای صفحه نمایش کامپیوتر Render(رندر) میکند.GPU میتواند روی کارت های Plug-in ، روی چیپستی بر روی مادربورد و یا بر روی چیپ اصلی CPU قرار گیرد.GPU عملیات پردازش های موازی را انجام میدهد و همچنین برای داده های دو بعدی نظیر زوم کردن و تصاویر متحرک نیز مورد استفاده قرار میگیرد.GPU برای رندر کردن تصاویر و ویدئوها انیمیشن های سه بعدی نیز کاربرد دارد.
GPU ها که روی کارت های Stand-alone قرار دارند دارای حافظه اختصاصی خودشان هستند اما GPU هایی که بر روی چیپ CPU قرار میگیرند حافظه اصلی سیستم(SDRAM) را با حافظه CPU به اشتراک میگذارند.حال که صحبت از حافظه کارت گرافیک شد در اینجا بهتر است به تفاوت integrated GPU و Dedicated GPU نیز بپردازیم...
واژه Integrated به معنای یکپارچه است.Integrated GPU ها از حافظه اختصاصی خودشان استفاده نمیکنند.بنابراین از حافظه اصلی سیستم(SDRAM)بهره میبرند.بنابراین اگر شما کامپیوتری با 4 گیگابایت حافظه RAM داشته باشید کارت گرافیک شما هر جا که نیاز داشت از 1 تا 5 درصد از حافظه RAM سیستم شما میتواند برای انجام پردازش های گرفیکی استفاده کند.
البته این درصد استفاده از حافظه RAM به حجم کاری که انجام میدهد وابسته است خصوصا اگر شما چند کار را با هم بخواهید انجام دهید مانند پخش ویدئو و یا اجرای گیم و غیره.مزیت استفاده از Integrated GPU ها ارزان بودن آن هاست که به نوبه خود هزینه خرید یک کامپیوتر را کاهش میدهد.کارت گرافیک های integrated به نسبت کارت گرافیک های Dedicated گرمای کمتری تولید میکنند و بدیهی است که برق کمتری را نیز مصرف میکنند.کارت گرافیک های Integrated برای انجام کار های گرافیکی ساده و روزمره نظیر پخش ویدئو های دوبعدی،ویرایش ویدئو های دوبعدی و تصاویر دوبعدی استفاده میشود.
همانطور که از اسم آن نیز بر می آید،کارت گرافیک های Dedicated یا اختصاصی حافظه اختصاصی خودشان را دارند و از حافظه اصلی سیستم(SDRAM)استفاده نمیکنند.اگر شما کارت گرافیک GeForce GTX 680M داشته باشید که دارای 2 گیگابایت حافظه مخصوص خودش میباشد و کامپیوتر شما دارای حافظه RAMی با 8 گیگابایت ظرفیت داشته باشد حافظه کارت گرافیک شما به طور کلی از حافظه خودش برای انجام پردازش های خود استفاده میکند و از RAM سیستم شما استفاده نمیکند.
این در نوع خود میتواند بسیار سودمند باشد زیرا برای کسانی مثل گرافیک کار های حرفه ای که کار های گرافیکی سنگین را انجام میدهند و یا گیمر هایی که گیم هایی با گرافیک بالا بازی میکنند حافظه اصلی سیستم را درگیر این کار ها نکرده و از حافظه کارت گرافیک استفاده میکنند.داشتن کارت گرافیک های Dedicated نیازمند فن های خنک کننده قوی میباشد زیرا این نوع کارت های گرافیک گرمای زیادی را نسبت به کارت گرافیک های Integrated تولید میکنند.اگر شما یک گیمر حرفه ای باشید و یا اینکه اگر از دو مانیتور برای کامپیوترتان استفاده میکنید گرمای زیادتری را نیز کارت گرافیک Dedicated میتواند تولید میکند.
بدیهی است که این نوع کارت گرافیک برق زیای را نسبت به کارت گرافیک Integrated مصرف میکند البته این بستگی به کاری که انجام میدهید نیز دارد.همانطور که انتظار میرود این نوع کارت گرافیک از کارت های Integrated گران قیمت تر نیز هستند.قیمت این نوع کارت های گرافیک به هزار دلار و یا بیشتر نیز میرسد.توصیه شده است که اگر از لپتاپی با کارت گرافیک Dedicated استفاده میکنید حتما از Cool Pad نیز هنگام کار با لپتاپ استفاده کنید.
کارت گرافیک خود دارای پورت هایی برای اتصال دستگاه هایی نظیر مانیتور کامپیوتر و تلویزیون میباشد.برای مثال تصویر زیر چند پورت را در کارت گرافیک های امروزی نیز وجود دارد نمایش میدهد.همانطور که مشاهده میکنید میتوانید تا دو عدد مانیتور را به پروت DVI متصل کنید.از پورت HDMI نیز میتوانید برای متصل کردن تلویزیون هایی که پورت HDMI را ساپورت میکنند استفاده کنید.این کارت گرافیک همچنین دارای خروجی هوا نیز میباشد که در صورت گرم شدن بیش از حد کارت گرافیک میتواند سودمند واقع شود.
RAMDAC یک چیپ واحد بر روی کارت های گرافیک است.وظیفه RAMDAC تبدیل کردن کد های دیجیتالی تصاویر به سیگنال های آنالوگ است که توسط دستگاهی مثل مانیتور برای نمایش تصاویر مورد استفاده قرار میگیرد.یک چیپ RAMDAC شامل 4 اجزاء مختلف میباشد:SRAM برای ذخیره کردن color map(نقشه رنگ ها) و سه مبدل DAC یا Digital to Analog Convertor میباشد.یکی برای هر تفنگ الکترونی مانیتور قرمز،سبز و آبی میباشد.
بر خلاف RAM های معمولی(SDRAMها)،VRAM ها توسط دو دستگاه به طور همزمان میتوانند مورد استفاده قرار گیرند.این RAMDAC را قادر میسازد تا در هر زمان داده هایی که توسط پردازنده کارت گرافیک پردازش میشود به VRAM دسترسی بیابد و داده ها را بر روی صفحه نمایش بارگذاری کند.بازده VRAM را بر روی کارایی و عملکرد کارت گرافیک بسیار تاثسر میگذارد اما آن از یک RAM معمولی گران تر میباشد.نوع خاصی از VRAM ها به WRAM یا Windows RAM مشهور است.بازده WRAM ها از VRAM ها نیز بالاتر است.
SGRAM یک Clock-synchronized RAM(حافظه RAM ای که با ساعت سیستم هماهنگ شده است) میباشد که برای حافظه کارت گرافیک مورد استفاده قرار میگیرد.آن برای masked write استفاده میشود که داده ها را قادر میسازد تا در یک عملیات واحد تغییر داده شوند تا اینکه در عملیات چندگانه خواندن/نوشتن و بروزرسانی تغییر داده شوند.آن همچنین از block write نیز استفاده میکند که به داده ها اجازه میدهد تا در پس زمینه و پیش زمینه تصاویر پر شود و داده ها کارامدتر مدیریت شود.SGRAM تک پورته هست.این ویژگی های خاص SGRAM ها میباشد که سرعتش را نسبت به Video RAM یا VRAM ها بیشتر کرده است.
همانند دیگر سخت افزار ها،کارت گرافیک نیز برای فعالیت های خود باید درایورش در سیستم عامل مان نصب گردد.بزرگترین تفاوت درایور کارت گرافیک با سایر درایور های سخت افزار ها این است که باید دائما آپدیت یا بروزرسانی شود.هنگامی که یک کارت گرافیک تهیه میکنید کارخانه سازنده آن همراه آن یک DVD برای نصب درایور برای سیستم عامل های متعدد ارائه میدهند.آپدیت ها را نیز میتوانید از سایت خود سازنده کارت گرافیک دریافت کنید.برای مثال شرکت AMD آپدیت های کارت گرافیکش را در سایت Support.amd.com قرار میدهد.شما کافیست مدل کارت گرافیک تان و نوع سیستم عامل خود را انتخاب کنید تا برایتان لیست درایور را ارائه کند.دو مدل از جدیدترین کارت گرافیک های شرکت AMD و Geforce را در تصاویر زیر مشاهده میکنید: