کارت گرافیک چیست | انواع، ماموریت های و نحوه عملکرد_مستطیل زرد

در قلب هر توانایی بصری دلنشین، از بازی‌های ویدیویی و انیمیشن‌های سه‌بعدی گرفته تا رندرهای معماری و پردازش عکس، قطعه‌ای سخت‌افزاری کلیدی قرار دارد به نام کارت گرافیک. احتمالا نام آن را زیاد شنیده باشید اما واقعاً این قطعه چه کار می‌کند و چرا تا این اندازه در دنیای دیجیتال اهمیت اشکار کرده است؟ در این مقاله این قطعه را دقیق بازدید می کنیم؛ از ساختار و کارکرد آن گرفته تا نقش آن در کارهای روزمره و تخصصی. اگر می‌خواهید با دنیای پشت تصاویر آشنا شوید، با نوشته کارت گرافیک چیست از دیجیاتو همراه باشید.

---

ماموریت کارت گرافیک چیست؟

ماموریت کارت گرافیک یا به‌عبارتی پردازنده گرافیکی (GPU) تبدیل داده‌های دیجیتال به تصاویر قابل‌نمایش روی مانیتور شما است. این قطعه همانند مترجم عمل می‌کند که زبان صفر و یک کامپیوتر را به زبان عکس و ویدیو برای چشم انسان تبدیل می‌کند. در جواب اشکار به سوال کارت گرافیک چه کار می‌کند، بهتر است به موارد زیر اشاره کنیم:

رندرینگ عکس

تشکیل و پردازش تصاویر دوبعدی و سه‌بعدی برای نمایش در محیط‌هایی همانند بازی‌ها، نرم‌افزارهای طراحی، انیمیشن‌سازی و برنامه‌های همانند‌سازی.

شتاب سخت‌افزاری گرافیکی

محاسبات پیچیده گرافیکی با شدت بالا و افت بار کاری از روی پردازنده مرکزی (CPU).

پخش روان ویدیوها

رمزگشایی ویدیوهای با کیفیت بالا بدون سختی زیاد بر سیستم.

حمایتاز چند نمایشگر

امکان اتصال هم‌زمان چند مانیتور و مدیریت سیگنال‌های تصویری برای هرکدام.

منفعت گیری در پردازش‌های محاسباتی

برخی کارت‌های گرافیک برای یادگیری ماشین، هوش مصنوعی، تحلیل داده و استخراج رمزارزها نیز به‌ کار گرفته خواهد شد.

---

انواع کارت گرافیک

کارت‌های گرافیک درکل به ۲ دسته مهم تقسیم خواهد شد: کارت گرافیک یکپارچه (Integrated) و کارت گرافیک مجزا (Dedicated). شناخت این ۲ نوع برای انتخاب مناسب با نیاز کاربر اهمیت بسیاری دارد.

کارت گرافیک یکپارچه (Integrated GPU)

این نوع کارت گرافیک درون پردازنده (CPU) یا مادربرد قرار دارد و از حافظه رم سیستم برای پردازش گرافیکی منفعت گیری می‌کند. توان پردازشی کمتری نسبت به کارت‌های مجزا دارد اما مصرف برق آن کمتر است و مناسب کارهای روزمره همانند تماشای فیلم، وب‌گردی و کار با نرم‌افزارهای سبک کاملاً است. زیاد تر لپ‌تاپ‌ها و سیستم‌های اداری از این نوع منفعت می‌برند.

کارت گرافیک مجزا (Dedicated GPU)

این کارت‌ها به‌صورت جدا گانه روی مادربرد نصب خواهد شد و حافظه مخصوص خود (VRAM) را دارند. کارکرد زیاد بالاتری دارند و برای کارهای سنگین همانند بازی‌های گرافیکی، رندر سه‌بعدی، طراحی، تدوین فیلم و مدل‌سازی مناسب می باشند. برندهای معروف این حوزه شامل انویدیا و AMD می باشند.

کارت گرافیک اکسترنال (eGPU)

نوع جدیدتری از کارت‌های گرافیک است که خارجی و از طریق پورت‌هایی همانند تاندربولت (Thunderbolt) به لپ‌تاپ یا کامپیوتر متصل خواهد شد. این گزینه مناسب افرادی است که می‌خواهند کارکرد گرافیکی لپ‌تاپ خود را ارتقا بدهند بدون این که لپ‌تاپ گیمینگ بخرند.

---

اجزای کارت گرافیک

کارت گرافیک از مجموعه‌ای از اجزای سخت‌افزاری راه اندازی شده که هریک ماموریت مشخصی در پردازش و نمایش تصاویر دارند. آشنایی با این اجزا به فهمیدن بهتر کارکرد و اهمیت کارت گرافیک پشتیبانی می‌کند:

پردازنده گرافیکی (GPU)

قلب تپنده کارت گرافیک است. این واحد پردازش مخصوص ماموریت انجام محاسبات گرافیکی را بر مسئولیت دارد. GPU از هزاران هسته کوچک راه اندازی شده که موازی پردازش می‌کنند و علتاجرای روان بازی‌ها و رندرینگ سریع تر خواهد شد.

حافظه ویدیویی (VRAM)

این حافظه مخصوص برای ذخیره‌ اطلاعات گرافیکی منفعت گیری می‌بشود؛ همانند تکسچرها، فریم‌ها و داده‌های شیدر. ظرفیت و نوع VRAM (برای مثالً GDDR6 یا GDDR5) تأثیر مستقیم بر کارکرد کارت گرافیک دارد.

مدار تغذیه (VRM)

مدارهای ولتاژ رگولاتور (VRM) ماموریت فراهم برق پایدار برای GPU و دیگر اجزای کارت را بر مسئولیت دارند. کیفیت این مدارها در پایداری و قابلیت اورکلاک مؤثر است.

سیستم خنک‌کننده

کارت‌های گرافیک طبق معمولً یک یا چند فن، هیت‌سینک (رادیاتور آلومینیومی یا مسی) و بعضی اوقات سیستم‌های خنک‌کننده مایع دارند تا از گرم شدن بیشتر از حد GPU جلوگیری کنند.

برد مدار چاپی (PCB)

همه اجزای کارت گرافیک روی برد مدار چاپی نصب خواهد شد. طراحی و کیفیت PCB نقش بسیاری در کارکرد و دوام کارت دارد.

رابط اتصال (Interface)

کارت‌های گرافیک از طریق اسلات PCI Express (طبق معمولً PCIe x16) به مادربرد متصل خواهد شد. این رابط امکان انتقال سریع داده‌ها بین کارت و دیگر اجزای سیستم را فراهم می‌کند.

خروجی‌های عکس

بسته به مدل کارت گرافیک، انواع پورت‌های خروجی همانند HDMI ،DisplayPort ،DVI یا VGA روی آن تعبیه شده‌اند تا اتصال به مانیتورها و تلویزیون‌ها ممکن بشود.

---

کارت گرافیک موبایل یا لپ‌تاپ چیست؟

کارت گرافیک موبایل که به آن کارت گرافیک لپ‌تاپ نیز حرف های می‌بشود، یکی از اجزای کلیدی سیستم است که ماموریت پردازش تصاویر، ویدیوها و داده‌های گرافیکی را بر مسئولیت دارد. این کارت‌ها همان کارکرد کارت‌های گرافیک دسکتاپ را دارند اما به‌علت محدودیت‌های فضایی، انرژی و گرمایی، طراحی آنها جمع‌وجورتر و بهینه‌تر است.

برخلاف کامپیوترهای دسکتاپ، در زیاد تر لپ‌تاپ‌ها امکان ترقی یا معاوضه کارت گرافیک وجود ندارد؛ به این علت انتخاب درست زمان خرید اهمیت اختصاصی‌ای دارد، مخصوصاً اگر مقصد منفعت گیری از نرم‌افزارهای سنگین یا بازی‌های گرافیکی باشد.

---

دکمه روی کارت گرافیک چیست؟

برخی از کارت‌های گرافیک، به‌اختصاصی مدل‌های رده‌بالا از برندهایی همانند ASUS ،‌MSI یا Gigabyte، یک یا چند دکمه فیزیکی کوچک دارند که طبق معمولً لبه کارت یا نزدیک خروجی‌های عکس قرار می‌گیرند. این دکمه‌ها برای تنظیم سریع برخی قابلیت‌ها طراحی شده‌اند و بسته به مدل، کاربردهای متغیری دارند. رایج‌ترین انواع این دکمه‌ها عبارت‌اند از:

دکمه BIOS Switch (کلید دوگانه BIOS)

برخی کارت‌ها دو BIOS دارند؛ یکی برای کارکرد بالا (Performance Mode) و فرد دیگر برای حالت بی‌صدا یا کم‌مصرف (Silent Mode). این دکمه به شما اجازه می‌دهد بدون نیاز به نرم‌افزار، بین این ۲ حالت جابه‌جا شوید.

دکمه RGB On/Off

در کارت‌هایی با نورپردازی RGB، این دکمه برای خاموش و روشن کردن مستقیم نورهای RGB به کار می‌رود، بدون نیاز به نرم‌افزار.

دکمه Fan Stop یا Fan Boost

در برخی مدل‌ها، دکمه‌ای برای فعال یا غیرفعال‌کردن فن‌ها وجود دارد؛ برای مثال، با فعال‌کردن حالت Fan Stop، فن‌ها فقط در دمای بالا اغاز به کار می‌کنند و در دماهای پایین بی‌صدا می‌همانند.

دکمه Overclock یا OC Mode

برخی کارت‌ها دکمه‌ای برای فعال‌کردن سریع حالت اورکلاک دارند تا بدون نیاز به نرم‌افزار، کاربر به قوت پردازشی بیشتری دست اشکار کند.

اگر کارت گرافیک شما این چنین دکمه‌هایی دارد، بهتر است دفترچه راهنمای مخصوص مدل خود را مطالعه کنید تا از کارکرد دقیق آن مطلع شوید؛ چون کاربرد دکمه‌ها امکان پذیر بسته به برند و مدل متفاوت باشد.

---

پارامترهای کارت گرافیک چیست؟

هنگامی سخن بگویید از قوت و کارکرد کارت گرافیک می‌بشود، مجموعه‌ای از مشخصات فنی یا پارامترها نقش تعیین‌کننده دارند. آشنایی با این پارامترها کمکتان می‌کند زمان خرید یا قیاس کارت‌های گرافیک، انتخاب آگاهانه‌تری داشته باشید. با اهمیت ترین این پارامترها عبارت‌اند از:

حافظه ویدیویی (VRAM)

نوع و مقدار حافظه کارت گرافیک. طبق معمولً از نوع GDDR6 یا GDDR6X است و ظرفیت آن (برای مثالً ۸ یا ۱۲ گیگابایت) بر توانایی کارت در اجرای بازی‌های سنگین یا کار با پروژه‌های گرافیکی بزرگ تأثیر می‌گذارد.

پهنای باند حافظه (Memory Bus Width)

مقدار اطلاعاتی که در هر سیکل بین GPU و VRAM منتقل می‌بشود (۱۲۸ یا ۲۵۶ بیت). پهنای باند زیاد تر به معنی شدت انتقال زیاد تر و کارکرد بهتر است.

فرکانس کاری (Clock Speed)

شدت کار GPU که به‌صورت Base Clock و Boost Clock و برحسب مگاهرتز محاسبه می‌بشود. فرکانس بالاتر به معنی کارکرد سریع تر در پردازش است.

تعداد هسته‌های پردازشی

تعداد هسته‌های پردازشی داخل GPU بسته به سازنده (NVIDIA یا AMD) با نام متغیری شناخته می‌بشود. هر چه تعداد آن زیاد تر باشد، قوت پردازش نیز زیاد تر است.

توان حرارتی طراحی‌شده (TDP)

مقدار گرمایی که کارت گرافیک تشکیل می‌کند مشخص می کند به چه منبع تغذیه و چه سیستم خنک‌کننده‌ای نیاز دارید که برحسب وات محاسبه می‌بشود.

قابلیت رهگیری پرتو و ساخت فریم با هوش مصنوعی

قابلیت رهگیری پرتو (Ray Tracing) اختصاصی سری RTX کارت‌های گرافیک انویدیا است. این چنین در کارت‌های گرافیک هسته‌هایی برای انجام عملیات هوش مصنوعی همانند DLSS برای انویدیا و FSR برای AMD است که می‌تواند فریم‌های بیشتری با هوش مصنوعی تشکیل کند.

---

جمع‌بندی

کارت گرافیک یکی از با اهمیت ترین اجزای هر سیستم کامپیوتری است که ماموریت پردازش داده‌های تصویری و تشکیل خروجی گرافیکی را بر مسئولیت دارد. چه کاربر عادی باشید چه گیمر حرفه‌ای یا طراح گرافیک، انتخاب کارت گرافیکی مناسب می‌تواند توانایی کاری یا سرگرمی شما را به‌طور چشمگیری بهبود بدهد. شناخت انواع کارت‌های گرافیک (داخلی و مجزا)، آشنایی با اجزای مهم آنها و فهمیدن پارامترهای کلیدی همانند VRAM ،GPU، پهنای باند و توان حرارتی به شما پشتیبانی می‌کند برای خرید و منفعت گیری از این سخت‌افزار تصمیمی آگاهانه بگیرید. درنهایت باتوجه‌به نیاز و بودجه، کارت گرافیک می‌تواند به یکی از مؤثرترین عوامل در کارکرد و کیفیت خروجی تصویری سیستم شما تبدیل بشود.

سؤالات متداول درمورد کارت گرافیک