در قسمتهای قبلی این متن، کامل به سیپییو، مادربرد، و حافظه موقت یا رم پرداختیم و حالا نوبت به کارت گرافیک رسیده. مورد علاقهترین و جذابترین قطعه برای پیسیبازها و عشاق رایانههای خانگی همین قطعه است و همیشه و هرجا و در هر فوروم و انجمنی بحثهای داغی پیرامون این جزء جادویی جریان دارد. کارت گرافیک قطعه جالب و متفاوتی است و از زمان تولدش تا به امروز مسیر صعودی عجیبی را طی کرده. ۵۰ سال پیش، نیازی به «کارت» گرافیک مجزا نبود چون اطلاعات بیشتر از حروف و عدد نبودند و برای نمایش آنها روی صفحه توان خود پردازنده مرکزی کافی بود. اما با معرفی شکل و حجم قضیه یواش یواش چهره دیگری به خودش گرفت و سازندگان متوجه شدند بهتر است وظیفه این کار را به شکل اختصاصی بر عهده یک واحد مستقل بگذارند. اینطوری بود که Graphic Card یا کارت تصویر معرفی شد.
معرفی اجمالی قطعه
کارت گرافیک یک برد دختری است که روی برد مادر قرار میگیرد و به طور اختصاصی اطلاعات خروجی تصویر را پردازش میکند. برای همین در قسمتهای مختلف سیستم از این قطعه با نام کارت تصویر (Display Card) یا کارت گرافیک (GC) یاد میشود. GC به ما نشان میدهد نتیجه کنشها و واکنشهای درون سیستم چیست؛ همه چیز را تصویرسازی میکند. پس سوالی درباره اهمیت نقش این جزء در اجرای چیزی مثل بازی ویدیویی وجود ندارد. نه تنها بازی، که سادهترین اعمال هم به برکت وجود همین قطعه روی صفحه نمایش نمود پیدا میکنند. همانطور که گفته شد، ابتدا وظیفه این کار بر دوش خود سیپییو بود اما با گذشت زمان واحد اختصاصی گرافیک کارت برای این کار درنظر گرفته شد. حالا و با حرکت بازار به سمت تولیدات قابل حمل و اهمیت کوچکسازی و ترکیب قطعات، دوباره پردازندههایی معرفی شدهاند که هسته پردازش گرافیکی هم درون خود آنها قرار دارد؛ مثل تراشههای Vega در پردازندههای AMD.
اجزاء قطعه
کارت گرافیک برای خودش یک برد مجزاست و میشود گفت تعدادی از قسمتهای یک مادربرد را درونش جای داده. این قسمتها طی گذر زمان و در نتیجه بالا رفتن توقع پردازش از این قطعه اضافه شدهاند؛ کارتی که در ابتدا فقط شامل یک برد یک تراشهای میشد حالا برای خودش دنیایی دارد که شامل این موارد میشود:
- هسته پردازش گرافیک یا GPU: مغز پردازشی کارت گرافیک همین تراشه است و ساختاری مشابه سیپییو دارد. تفاوت بین GPU و CPU در نوع محاسباتی است که انجام میدهند. با اینکه دستورهای اولیه برای فعالیت کارت گرافیک از سمت پردازنده مرکزی صادر میشود اما خود قطعه به شکل تقریباً مستقل عمل میکند. سرعت این جزء دقیقاً مثل سیپییو بر اساس دور بر ثانیه حساب میشود. شبیه به پردازنده مرکزی، این قسمت کارت گرافیک هم میتواند چند هستهای باشد. در نسل قبل شاهد تعداد هسته مجزا بودیم که بین بازه ۱ تا ۳۲ هسته (با مضرب دو) بودند. در نسل کنونی این هستهها تغییر ماهیت دادهاند و مقادیر آنها در مضارب ۱۰۰۰ و با عناوین CUDA و RDNA شناخته میشوند.
- حافظه موقت تصویری یا VRAM: همانطور که در قسمت قبلی درباره حافظهها خواندیم، اختلاف سرعت پردازش بین قطعات مختلف ایجاب میکند که شکلهای مختلفی از حافظه در جاهای مختلف روی مادربرد مورد استفاده قرار بگیرند. دقیقاً همین قضیه در مورد کارت گرافیک هم صادق است؛ درون این برد میزانی از حافظه موقت رم وجود دارد که به طور اختصاصی در اختیار کارت گرافیک قرار گرفته. ما معمولاً وقتی از حجم کارت صحبت میکنیم (مثلاً میگوییم ۲ گیگ یا ۴ گیگ گرافیک دارد!) در حقیقت داریم به این قسمت قطعه ارجاع میدهیم. وجود این حافظه باعث میشود کارت گرافیک با سرعت بیشتر و با تکیه کمتر روی ماژول رم مادربرد کارهایش را انجام بدهد.
- خطوط پردازش تصویر یا Pipeline: در سادهترین شکل، Pipeline مسیرهایی است که توسط آنها کارت گرافیک پیکسلها و ارزشهای رنگی را پردازش میکند. هرچه تعداد این لولهها و مسیرها بیشتر باشد توان موازیکاری و پردازش همزمان و چندین برابر در کارت گرافیک بیشتر میشود. در نسل حاضر دیگر اهمیت خاصی برای این پارامتر قائل نیستند.
- خنک کننده و قاب: همانطور که پردازنده مرکزی نیاز به فن دارد، کارتهای گرافیک هم هنگام فعالیت حرارت تولید میکنند و چون میزان افزایش دما در این قطعات جدی است به طور مستقل و اختصاصی سیستمهای خنککننده متفاوت و مختلفی برای خودشان دارند. اجرای این سامانه خنککننده نیازمند قاب و زیرساخت است و به همین علت ظاهر کارتهای گرافیک با سایر قطعات فرقهای زیادی دارد.
نحوه کار کرد
پس از دریافت دستور پردازش از رم (که خودش آن را از سیپییو دریافت کرده و به طور موقت ذخیره کرده) کارت گرافیک شروع به تبدیل یا ترجمه دستورها میکند. به این صورت که هر عمل یا دستور ورودی یک عکس العمل یا خروجی گرافیکی دارد و برای دیده شدن آن روی مانیتور کارت گرافیک آن را تبدیل به کدهای تصویری میکند. این مرحله شامل فرمدهی و حجمدهی و رنگآمیزی میشود؛ ابتدا مختصات ظاهری مورد نظر (در مورد بازیهای ویدیویی و اشکال سهبعدی) تبدیل به شکلی متشکل از نقطهها و گوشههای فراوان میشود. در مرحله بعد بین این نقطهها سطوحی تشکیل میشوند و حجم کامل میشود. در مرحله آخر، GPU پیکسلها را تعریف میکند تا رنگ و بافت و ارزشهای نوری در تصویر مشخص شوند. این فرآیند برای هر یک فریم اتفاق میافتد. با در نظر گرفتن استانداردهای ۶۰، ۱۲۰، و ۲۴۰ فریم در ثانیه، خودتان تصور کنید توان و فشار پردازشی کارتهای گرافیکی نسل جدید چقدر است. همچنین با معرفی تکنولوژیهای جدیدی مثل Ray Tracing و … پیچیدگی و اهمیت کارت گرافیکها روز به روز بیشتر میشود. امروزه، حوزه فعالیت کارتهای گرافیک به مرزهایی فراتر از شکل و نور و احجام سهبعدی کشیده شده.
اهمیت قطعه در گیمینگ
اهمیت کارت گرافیک در دنیای گیم بر کسی پوشیده نیست و با نگاه گذرایی به بازار خواهیم دید که به هیچ وجه نمیشود با این جزء شوخی کرد. اما آنچه ما از قدرت و توان کارت گرافیک میدانیم ممکن است ناقص یا با اصل ماجرا کمی فاصله داشته باشد. برای مثال، بیشتر ما وقتی از قدرت کارت گرافیک صحبت میکنیم به حجم حافظه یا مارک و مدل آن اشاره میکنیم و خیلی اوقات سرعت ساعت GPU را از قلم میاندازیم. سوای این، گاهی بیش از حد برای کارت گرافیک نقش قائل میشویم و فراموش میکنیم حداکثر توان این قطعه نمیتواند بیشتر از مجموع توان عملکرد سایر قطعات باشد؛ بهترین کارت گرافیک دنیا در کنار چند ماژول رم ضعیف یا یک سیپییو متوسط نمیتواند کاری انجام بدهد. پس دوباره یادآور میشویم که تجربه من و شما از یک گیم برآیندی است از همکاری موازی تمام قطعات باهم. علاوه بر تمام اینها، نقش مانیتور هم در دریافت و ارائه خروجیای که GC میسازد بسیار مهم است که درباره آن بعداً در قسمت مانیتور صحبت خواهد شد.
فهرست راهنمای خرید بهترین کارت گرافیک گیمینگ
- با در نظر گرفتن بودجه، به این توجه کنید که توان کارت گرافیک نباید از سایر اجزا یا میزان پشتیبانی مادربرد بیشتر باشد.
- اگر میخواهید سیستم را از صفر ببندید ابتدا مادربرد و سیپییو را انتخاب و سپس با توجه به چیپست و تراشه برد مادر اقدام به انتخاب و تهیه کارت گرافیک کنید.
- اگر میخواهید سیستم فعلی را ارتقاء دهید ابتدا به طور کامل از طریق ستینگ ویندوز و جست و جوی اینترنتی توان پردازش و تراشههای مورد پشتیبانی سیستم خودتان را پیدا کنید و بعد با در نظر گرفتن آنها اقدام به تهیه جدیدترین و بهترین کارت گرافیک ممکن کنید تا به این روش بتوانید تا مدت طولانیتری خودتان را از شر ارتقای گرافیک (حتی در سیستم جدید) بینیاز کرده باشید.
- هنگام خرید کارت گرافیک فقط به حجم حافظه تصویری (VRAM که با واحد گیگابایت به آن اشاره میشود) توجه نکنید و کمی هم در مورد سرعت ساعت GPU تحقیق کنید؛ در بسیاری از موارد، با بودجه ثابت و بین مدلهای مشابه با مشخصات تقریباً برابر میشود فقط با درنظر گرفتن یکی از این موارد دست به خرید هوشمندانهتری زد.
- به نسل و تاریخ تولید و تکنولوژیهای مورد پشتیبانی کارت گرافیک توجه کنید تا مجبور نشوید خیلی زود اقدام به تعویض آنها بکنید.
- تعصب در مورد برند را کنار بگذارید و با توجه به نیاز، بازخوردهای کاربران، تراشه مادربرد، و بودجه خودتان اقدام به خرید کنید.
- پیشنهاد میکنیم هنگام جست و جو برای کارت گرافیک مدنظر ابتدا به مشخصات توجه کنید و پس از تعیین مختصات مورد نیازتان به سراغ مقایسه برندها و شرکتها بروید.
- میزان مصرف برق و تناسب آن با توان منبع تغذیه را هم مد نظر داشته باشید.
- مجدد یادآور میشویم که مانیتور در دریافت خروجی کارت گرافیک نقش بسیار حیاتی دارد پس هنگام خرید GC حواستان به نمایشگرتان هم باشد؛ مانیتور تعیین کننده سقف توان خروجی کارت گرافیک است و ریزولوشن آن میتواند همه چیز را تحت تاثیر قرار بدهد. (به قول سید عباس، لامبورگینی را نبرید توی جاده خاکی!).
بهترین کارتهای گرافیک گیمینک حال حاضر بازار
غول بی شاخ و دم
کارت Nvidia Geforce RTX 3080 در حال حاضر بالاترین جایگاه جدول طبقهبندی کارتهای تصویر را اشغال کرده. این کارت از هستههای CUDA استفاده میکند و بیش از ۸۰۰۰تای آنها را درون خودش (با فناوری ۸ نانومتری) جای داده. حافظه موقت این کارت ۱۰ گیگابایت و از نسل DDR6 است که با سرعت ۱۹ گیگاترنسفر کار میکند. سرعت ساعت پردازنده این قطعه ۱.۴۴۰ مگاهرتز و توان پردازش آن ۲۹.۷۶ ترافلاپس است. همانطور که میبینید، اعداد موجود روی این قطعه عملاً تخیلی هستند و به تبع برای بهره گیری از این غول بی شاخ و دم نیازمند یک سیستم خیلی قوی با منبع تغذیه بالای ۸۰۰ وات هستید. از طرف دیگر، به خاطر تقاضای بالا این قطعه فعلاً تبدیل به تخم طلا شده و برای پیدا کردن آن یا باید راههای دراز بروید یا بیشتر از قیمت پایه (در حال حاضر بالای ۱۰۰۰ دلار) هزینه کنید.
غول با شاخ و دم
وقتی بینهایت پول نداریم باید بودجه را تقسیم کنیم اما کارت گرافیک چیزی نیست که بشود برای صرفه جویی از آن چشمپوشی کرد. فلذا پیشنهاد ما برای خرید یک کارت قوی با قیمت منطقیتر (کمتر از ۴۰۰ دلار) AMD Radeon RX 6900 XT است که با ۵۰۰۰ هسته RDNA و سرعت ساعت ۱۸۲۵ مگاهرتز میتواند ۲۳ ترافلاپس پردازش کند. این قطعه ۱۶ گیگ حافظه تصویری با سرعت ۱۶ گیگاترنسفر دارد. این کارت توان رقابت با بسیاری از کارتهای گرانتر را از خود نشان داده و از خروجی 4K پشتیبانی میکند.
غول بی کرک و پر
مدلهای ارزانتر و متفاوت دیگری هم در بازار هستند اما از معرفی و پیشنهاد آنها خودداری میکنیم چون فراوانند. در کل مد نظر داشته باشید که هنگام خرید کارت گرافیک سعی کنید گرانترین مدلی که توان خرید آن را دارید تهیه کنید. برای سیستم گیمینگ این قطعه بسیار اهمیت دارد و معمولاً جزء گرانترین بخشهای یک کیس مخصوص بازی به حساب میآید. با خرید گرانترین قطعه خیالتان از نیاز به ارتقاء برای چند سال راحت خواهد بود و میتوانید روی تعویض سایر قطعات تمرکز کنید: مثل منبع تغذیه که قرار است در قسمت بعدی سخت افزار رایانه به آن بپردازیم.