انواع کارت گرافیک + آشنایی با کارت گرافیک (GPU) و ویژگی های آن

شاید واسه شما سوال پیش بیاد که کارت گرافیک چیه و برای چی انقدر اهمیت داره یا اینکه انواع کارت گرافیک On-Board یا اکسترنال چه فرقی با هم دارن. در ادامه‌ی این مقاله سعی می‌کنیم به این سوال‌ها پاسخ بدیم. با بچه‌های نت‌ران همراه باشید.

کارت گرافیک چیه و چیکار میکنه؟

کارت گرافیک قطعه‌ای در کامپیوتره که خودش یک مجوعه‌ی مستقل هستش و تصاویر رو برای نمایش در صفحه نمایشگر (مانیتور) آماده می‌کنه. در واقع کارت گرافیک داده‌های تصاویر و ویدیو‌ها رو تفسیر و ترجمه (رندر) می‌کنه (این اطلاعات رو به سیگنال‌های قابل درک برای مانیتور تبدیل می‌کنه) و این وظیفه رو از دوش پردازنده‌ی کامپیوتر برمی‌داره و به اون کمک می‌کنه. کارت گرافیک نمایش تصویر‌های 3D رو راحت‌تر می‌کنه، طیف وسیع‌تری از رنگ‌ها رو ساپورت می‌کنه و کیفیت تصویر بالاتری رو ارائه میده. این قطعه برای اونایی که کار ادیت ویدیو یا گیمینگ می‌کنن خیلی مهمه.

GPU چیه؟

قبلا کارت‌های گرافیک وجود نداشتن و وظیفه‌ی رندرینگ به عهده‌ی قطعه‌ای به نام GPU بود. کم کم با اومدن انواع کارت گرافیک این قطعه به عضوی از این مجموعه تبدیل شد.

GPU مخفف عبارت Graphics Processing Unit و به معنی واحد پردازنده‌ی گرافیکیه. GPU یک چیپ یا تراشه هستش که مغز کارت گرافیکه و تصاویری که در نمایشگرتون می‌بینید رو اون تولید می‌کنه. قدرت کارت گرافیک به تراشه‌ی اون بستگی داره. GPU مترجم اصلی کارت گرافیکه. تصاویر و جلوه‌های پیچیده‌ای که شما در بازی‌ها‌ی کامپیوتری مشاهده می‌کنین به GPUهای قدرتمند و سریع نیاز دارن.

قبل از GPU، خود CPU این کار رو انجام میداد ولی برای کار‌های امروزی مثل گیمینگ جوابگو نیست، برای همین کم کم GPU به قطعه‌ای جدا تبدیل شد.

انواع کارت گرافیک

به‌طور کلی سه نوع کارت گرافیک وجود داره:

• کارت گرافیک آن-برد یا Integrated
• کارت گرافیک مجزا یا Discrete
• کارت گرافیک اکسترنال یا eGPU

کارت گرافیک آن-برد (Integrated)

این نوع کارت گرافیک به‌صورت یکپارچه یا مجتمع با پردازنده‌ی مرکزی (CPU) ساخته شده و قطعه‌ای جداگانه محسوب نمیشه. البته در سال‌های گذشته، واحد پردازنده‌ی گرافیکی (GPU) به‌عنوان یک چیپ مجزا روی مادربرد نصب میشد و پردازنده‌ی مرکزی نقشی در ارائه‌ی تصویر بر عهده نداشت. بیشتر لپ تاپ ها و کامپیوترهای استاندارد، گرافیک آن-برد دارن. این نوع کارت گرافیک ارزونه اما عملکرد ضعیفی داره؛ ولی برای وب‌گردی، آهنگ گوش دادن، تماشای فیلم و ساختن اسناد مناسبه، البته نمیشه اون‌ها رو ارتقا داد.

کارت گرافیک مجزا (Discrete)

افرادی که کار ادیت ویدیو انجام میدن یا سیستمی برای گیمینگ می‌خوان به یک کارت گرافیک مجزا نیاز دارن. این نوع کارت گرافیک به‌صورت قطعه‌ی جدا روی مادربورد نصب میشه. این کارت‌های گرافیک ارزش خاصی دارن چون میتونن با قدرت و سرعت بالایی تصاویر رو رندر کنن و کیفیتشون رو بیشتر کنن. این قطعه معمولا گرون‌تر از بقیه‌ی سخت‌افزار‌های یک کامپیوتره. بدون استفاده از یک کارت گرافیک مجزا بازی کردن اذیت کننده میشه و ویرایش ویدیوها خیلی خیلی طولانی میشه.

کارت گرافیک اکسترنال (eGPU)

به این فکر کنید که می‌تونستین یک لپ‌تاپ خیلی نازک و سبک داشته باشین ولی قدرت اون به اندازه‌ی لپ‌تاپ‌های گیمینگ بود! به نظر غیر ممکن میاد ولی کارت‌های گرافیک اکسترنال این کار رو عملی کردن. eGPU ها از طریق پورت‌های Thunderbolt 3 یا USB-C به لپ‌تاپ وصل میشن و رندرینگ گرافیکی دستگاه رو به عهده میگیرن. عملکرد این نوع کارت گرافیک از کارت گرافیک مجزا پایین‌تره. کارت گرافیک اکسترنال رو می‌تونین به PC هم وصل کنین البته این امکان رو داره که با یک داک هم به لپ‌تاپ وصل بشه و هم به PC. برای اطلاعات بیشتر راجع به این نوع کارت گرافیک پیشنهاد می‌کنم مقاله‌ی کارت گرافیک اکسترنال (eGPU) چیست؟ رو بخونین.

تولیدکننده‌های انواع کارت گرافیک

nVIDIA و AMD تولیدکننده‌های اصلی کارت های گرافیک مجزا محسوب میشن. البته Intel هم اعلام کرده که داره کارت گرافیک مجزا میسازه. ممکنه شما طرفدار پروپا قرص یکی از این برند‌ها باشین، اما باید بدونین که کارایی کارت گرافیک هر دو برند تقریبا یکسانه. انویدیا کارت‌های گرافیک رو تحت برند GeForce و AMD تحت برند Radeon تولید می‌کنه.

کارت‌های گرافیک آن-برد قبلا تخصص شرکت اینتل بود اما AMD هم امروزه در این زمینه حرفای زیادی برای گفتن داره. Intel و AMD رقیب سرسخت همدیگه در تولید پردازنده هستن. اگه می‌خواین بین پردازنده‌های این دو برند یکی رو انتخاب کنید می‌تونین از مقاله‌ی مقایسه سی‌پی‌یو های Intel و AMD، غول های صنعت پردازش کمک بگیرین.

شرکت‌های دیگه مثل MSI ،ASUS ،Gigabyte و INNO3D با استفاده از تراشه‌های گرافیکی تولیدشده توسط انویدیا و AMD کارت‌های گرافیکی میسازن.

انواع اسلات های کارت گرافیکی روی مادربرد

شما می تونید با افزودن کارت‌های گرافیک، کامپیوترتون رو ارتقا بدین. برای این کار شیارهایی برای قرار دادن کارت‌های گرافیک روی مادربورد طراحی شدن که اسلات نامیده میشن. چند نوع اسلات داریم:

PCI (Peripheral Component Interconnect)

جزو اولین اسلات‌هایی هستن که روی مادربرد طراحی شدن و به عنوان رابط موازی عمل میکنن. شما با این نوع اسلات میتونین قطعه‌های دیگه مثل کارت گرافیک رو به سیستمتون اضافه کنین و پورت‌های ورودی و خروجی اضافه برای خودتون فراهم کنین. این نوع اسلات پهنای باند کوچیکی داره اما هنوز قابل استفاده‌ است.

AGP (Accelerated Graphics Port)

این نوع اسلات پیشرفته‌تر از نوع PCI هستش و برای اضافه کردن کارت گرافیک‌ها استفاده میشه. این اسلات به GPU اجازه دسترسی به حافظه‌‍‌ی رم اصلی سیستم رو میده و سرعت فرکانس اون بسته به ورژنش (2، یا 3 یا Pro)، دو یا سه برابر یا بیشتر از اسلات قبلیه.

PCI-E (PCI Express)

این اسلات‌ها آخرین مدل از اسلات‌های نوع PCI هستن اما چند تفاوت با هم دارن. سرعت انتقال خیلی سریع‌تری نسبت به PCI دارن. رابط سریالی هستن. اندازه‌ی شیارشون نسبت به مقدار پهنای باندی که پشتیبانی میکنن متفاوته. PCI Express در پهنای باندهای X1 ، X4 ، X8 ، X16 وجود داره که هرچه عدد پهنای باند بزرگتر باشه به اسلات بزرگتری احتیاج داره، PCIe X16 بزرگترین و PCIe X1 کوچکترین مدل این شیار هستن. شما می‌تونید کارت‌هایی رو که اندازه‌ی شکاف کوچکتری دارن در اسلات‌هایی با شیار بزرگتر استفاده کنین به طور مثال کارت گرافیک PCIe X4 میتونه در اسلات PCIe X8 نصب بشه. این اسلات بهترین اسلات برای اتصال کارت گرافیک شماست. توضیحات کامل‌تر درباره‌ی اسلات‌های کارت گرافیک در مادربرد رو می‌تونین در انواع اسلات های کارت گرافیک چیست؟ بخونین.

SLI برای nVIDIA و CrossfireX برای AMD

برخی مادربوردها اسلات‌هایی دارن که به شما اجازه میده بیشتر از یک کارت گرافیک رو به سیستم خود اضافه کنین. از جمله‌ی این اسلات‌ها میشه به اسلات‌های SLI شرکت انویدیا و اسلات‌های CrossfireX شرکت AMD اشاره کرد. سیستم شما با دو کارت گرافیک قدرت بالایی به‌دست میاره و میتونه هم‌زمان از هر دو برای رندرینگ تصاویر استفاده کنه.

ویژگی‌های کارت گرافیک

هر کارت گرافیک چند مشخصه‌ی مهم داره که چند تا رو در ادامه می‌تونین بررسی کنین.

رم‌های ویدیویی مجتمع با کارت های گرافیک (VRAM)

کارت‌های گرافیکی مدرن با حافظه‌ی رم جداگونه تولید میشن. رم‌های کارت گرافیک با رم اصلی مادربرد شبیه هم هستن با این تفاوت که VRAM مختص کارت گرافیکه و داده‌های گرافیکی رو ذخیره میکنه. ظرفیت حافظه‌ی کارت‌های گرافیکی مدرن از 1 تا 24 گیگابایت متغیر هستن. بیشتر ظرفیت این حافظه برای رزولوشن خرج میشه.

فرمت‌های محبوب رم‌های گرافیکی GDDR3، GDDR5 و GDDR5X هستن. از جدیدترین فرمت‌های VRAM میشه به HBM (HBM 2 یا HBM 3) و GDDR6 اشاره کرد. فرمت HBM گرون‌تره و موردعلاقه‌ی گیمر‌ها نیست و بیشتر در ورک‌استیشن‌ها استفاده میشه.

سرعت کلاک VRAM یا Memory clock speed

این مشخصه نشون‌دهنده‌ی سرعت پاسخ‌گویی حافظه‌ی رم کارت گرافیکه؛ یعنی VRAM با چه سرعتی داده‌‌های گرافیکی رو ذخیره می‎‌کنه و با چه سرعتی از داده‌های ذخیره شده استفاده و پردازش می‌کنه. این حافظه رو با واحد مگاهرتز نشون میدن (MHz).

تعداد هسته (Stream Processors/CUDA Cores)

هسته‌های کارت گرافیک، واحد‌های محاسباتی جداگونه هستن که محاسبات گرافیکی رو بر عهده دارن. تعداد هسته‌ی بیشتر عملکرد بهتری رو ارائه میده. هسته‌های کارت‌های گرافیک AMD رو با اسم Stream Processors و این هسته‌ها رو در nVIDIA با اسم CUDA Cores میشناسن. مقایسه‌ی این هسته‌ها بین کارت‌های گرافیک دو برند AMD و اینتل، مقایسه‌ی خوبی نیست اما می‌تونین تعداد هسته‌های دو مدل مختلف از یک برند رو با هم مقایسه کنین.

توان طراحی حرارتی یا TDP (Thermal Design Power)

کارت‌های گرافیک مدرن برق زیادی مصرف میکنن و هرچی برق بیشتری مصرف بشه، حرارت بیشتری تولید میشه و حرارت زیاد برای کارت گرافیک مضره. این ویژگی حداکثر توان مصرف برق قطعه رو نشون میده که منجر به تولید حرارت میشه و با وات نمایش داده میشه. مثلا AMD Radeon RX 5700 – 180 W. خنک‌کننده‌های کارت گرافیک و اندازه‌ی قطعه در این مشخصه موثر هستن.

انواع پورت کارت‌های گرافیک

انواع کارت گرافیک میتونن با استفاده از انواع مختلف پورت به مانیتور متصل بشن. شما باید کارت‌ گرافیکی بخرین که با پورت‌های مانیتورتون همخونی داشته باشه یا برعکس. بیشتر کارت‌های گرافیک حداقل دو یا سه پورت خروجی دارن تعداد پورت در کارت‌های گرافیک مدرن ممکنه به 4 پورت برسه. در ادامه انواع پورت‌هایی رو می‌بینین که در کارت‌های گرافیکی پشتیبانی میشن.

VGA

پورت‌های VGA یا Video Graphics Array (عنوان D-Sub هم شناخته میشن) از ابتدایی‌ترین خروجی‌های کارت گرافیک محسوب میشن و سیگنال‌های آنالوگ رو انتقال میدن. این نوع پورت کمترین بازدهی رو در میان خروجی‌ها داره. پورت‌های VGA در خیلی از مواقع به‌خوبی کار می‌کنن ولی پورت‌های دیگه کیفیت ویدیویی بالاتری دارن.

DVI

پورت خروجی DVI یا Digital Visual Interface شامل دو نوع DVI-I و DVI-D هست که نوع I هم سیگنال‌های دیجیتال و هم آنالوگ رو حمل می‌کنه اما نوع D فقط سیگنال‌های دیجیتال رو منتقل می‌کنه. این پورت در بیشتر مانیتورهای تخت وجود داره و یک پورت مناسب برای اتصال کارت و مانیتور محسوب میشه.

HDMI

پورت HDMI یکی از محبوب‌ترین شیوه های اتصال کارت گرافیک و مانیتوره چون سرعت و سازگاری بالایی با اکثر سیستم‌ها داره. این نوع پورت میتونه ویدیو و صدا رو به‌صورت هم‌زمان حمل کنه.

DisplayPort

این نوع از پورت‌ها در حال محبوب شدن هستن و کیفیت بالاتری رو پشتیبانی می‌کنن و در مانیتورهای نسل جدید مشاهده میشن. پورت DisplayPort میتونه ویدیو، صدا و سایر انواع داده‌ها رو ارسال کنه.

کارت‌های گرافیک از هر نوعی که باشن نقش بسیار مهمی رو در انواع کامپیوتر، لپ تاپ و… دارن. حتی در گوشی‌ها و تبلت‌های امروزی از GPU و تراشه‌های گرافیکی استفاده میشه. با پیشرفت بازی‌ها و افزایش خیلی زیاد کیفیت ویدیوها نقش این قطعات بیشتر از قبل به چشم میاد. به همین دلیله که قدرت پردازشی و گرافیکی آن‌ها روزبه‌روز در حال افزایشه و رقابت سنگینی بین تولیدکننده‌های کارت گرافیک در جریانه. با ورود اینتل به بازار کارت گرافیک این رقابت سنگین‌تر هم میشه.

کارت گرافیک روی چه چیز‌هایی تاثیر میذاره؟

بازی‎‌های مدرن امروزی تصاویر سه بعدی و بسیار واقعی تولید می‌کنن برای اینکه تجربه خیلی خوبی از این بازی‌ها داشته باشید، به کارت گرافیک گیمینگ نیاز دارید.

فریم بر ثانیه یا FPS سرعت به‌روزرسانی در مانیتوره و این نرخ فریم برای گیمر‌ها خیلی مهمه. برای یک نرخ فریم قابل قبول مثل 60 هرتز به یک مانیتور 60 هرتز و یک کارت گرافیکی نیاتز داریم که بتونه تصاویر اون بازی رو با FPS هرتز پردازش کنه. اگه این حداقل برآورده نشه، بازیتون روان اجرا نمیشه و لگی میشه بنابراین بازی کردن با FPS پایین جالب نیست.

یکی دیگه از مشخصه‌هایی که کارت گرافیک روی اون تاثیر میذاره، رزولوشنه. رزولوشن رو به‌عنوان کیفیت تصویر میشناسن و هر چی این مشخصه عددش بالاتر باشه، تعداد پیکسل‌ها بیشتره و قدرت تفکیک هم بالاتره. یادتون باشه برای بالا بردن رزولوشن تصویر، مانیتور و کارت گرافیک شما باید از اون رزولوشن پشتیبانی کنه. تقریبا مهم‌ترین چیز برای هر کارت گرافیک رزولشن هستش و تا یک حداکثر رزولوشنی رو میتونه پردازش کنه. رزولوشن در بازی‌های سنگین، بیشترین استفاده رو از حافظه VRAM داره.

حرف آخر

در این مقاله با انواع کارت گرافیک و ویژگی‌های اونا آشنا شدیم و فهمیدیم که کارت گرافیک یکی از مهمترین قطعات سیستمه و برای خریدنش دقت لازمه. همچنین مادربرد هم باید از نوع اتصال کارت گرافیک پشتیبانی کنه. این قطعه معمولا گرون‌تر از بقیه‌ی قطعه‌ها است و اگه می‌خواین یک سیستم گیمینگ اسمبل کنید، قسمت بزرگی از بودجه‌ی شما باید به کارت گرافیک اختصاص داده بشه. AMD و nVIDIA هر دو کارت گرافیک‌های خیلی خوبی تولید می‌کنن و نمیشه بینشون یکی رو انتخاب کرد. اگه سوالی از کارت گرافیک دارین میتونین در قسمت نظرات برای ما کامنت بزارین.

دانلود فایل PDF این مقاله:

دانلود فایل PDF

سوالات متداول