وظیفه کارت گرافیک چیست ؟

هسته اصلی کارت گرافیک یک تراشه به نام GPU  (واحد پردازش گرافیک) است. وظیفه کارت گرافیک نمایش تصاویر روی صفحه کامپیوتر شما است. GPU دستورالعمل‌ها و داده‌های مربوط به نمایش تصویر را از (CPU) واحد پردازش مرکزی ، مرکز کنترل و کنترل کامپیوتر شما دریافت می‌کند. سپس داده‌ها را پردازش کرده و به صفحه کامپیوتر می‌گوید که چه چیزی را نمایش دهد. و صفحه کامپیوتر شما سیگنال‌ها را از GPU دریافت کرده و تصویر را نمایش می‌دهد.

تصاویری که روی مانیتور می‌بینید از نقاط کوچکی به نام پیکسل ساخته شده‌اند. در بیشترین تنظیمات رزولوشن رایج ، یک صفحه نمایش بیش از یک میلیون پیکسل را نشان می‌دهد و کامپیوتر برای ایجاد یک تصویر باید تصمیم بگیرد که با هرکدام چه کند. برای این کار ، به یک مترجم نیاز دارد چیزی برای گرفتن داده‌های باینری از CPU و تبدیل آن به تصویری که می‌بینید. تا زمانی که کامپیوتر دارای قابلیت گرافیک در مادربرد نباشد ، این ترجمه وظیفه کارت گرافیک است.  

کار کارت گرافیک پیچیده است ، اما اصول و اجزای آن به راحتی قابل درک هستند. در این بلاگ ، ما به قسمت‌های اساسی و اینکه کارت گرافیک چیست و چه اجزایی دارد، خواهیم پرداخت. ما همچنین عواملی را که برای ساخت یک کارت گرافیک سریع و کارآمد با هم کار می‌کنند بررسی خواهیم کرد.

اجزای کارت گرافیک:

کامپیوتر را مانند یک شرکت با دپارتمان هنری خاص خود در نظر بگیرید. هنگامی‌که افراد شرکت می‌خواهند یک اثر هنری داشته باشند ، آن‌ها درخواستی را به بخش هنر ارسال می‌کنند. گروه هنری تصمیم می‌گیرد که چگونه تصویر را خلق کند و سپس آن را روی کاغذ می‌گذارد. نتیجه نهایی این است که ایده کسی به یک تصویر واقعی و قابل مشاهده تبدیل می‌شود.

کارت گرافیک با همان اصول کار می‌کند. پردازنده ، همراه با برنامه‌های نرم افزاری ، اطلاعات مربوط به تصویر را به کارت گرافیک می‌فرستد. وظیفه کارت گرافیک این است که تصمیم می‌گیرد که چگونه از پیکسل‌های روی صفحه برای ایجاد تصویر استفاده کند. سپس این اطلاعات را از طریق کابل به مانیتور می‌فرستد.

ایجاد یک تصویر از داده‌های باینری یک فرایند است که برای ایجاد یک تصویر 3 بعدی ، کارت گرافیک ابتدا یک قاب سیم را از خطوط مستقیم ایجاد می‌کند. سپس ، تصویر را به صورت تصادفی در می‌آورد (پیکسل‌های باقیمانده را پر می‌کند). همچنین به نور ، بافت و رنگ افزوده است. برای بازی‌های سریع ، کامپیوتر مجبور است این روند را حدود شصت بار در ثانیه طی کند. بدون داشتن کارت گرافیک برای انجام محاسبات لازم ، حجم کار برای کامپیوتر بسیار زیاد است.

کارت گرافیک با استفاده از چهار مولفه اصلی این کار را انجام می‌دهد:

• اتصال مادربرد برای داده و قدرت
• پردازنده‌ای که تصمیم می‌گیرد با هر پیکسل روی صفحه چه کاری انجام دهد
• حافظه برای نگهداری اطلاعات مربوط به هر پیکسل و ذخیره موقت تصاویر کامل شده
• اتصال مانیتور ، در نتیجه می‌توانید نتیجه نهایی را ببینید.

در ادامه ، به جزئیات بیشتری از پردازنده و حافظه خواهیم پرداخت:

مانند مادربرد ، کارت گرافیک یک صفحه مدار چاپی است که پردازنده و RAM را در خود جای داده است. همچنین دارای تراشه سیستم ورودی / خروجی(BIOS)  است که تنظیمات کارت را ذخیره می‌کند و در هنگام راه‌اندازی ، روی حافظه ، ورودی و خروجی تشخیص می‌دهد. پردازنده کارت گرافیک ، به نام واحد پردازش گرافیک (GPU) ، مشابه پردازنده مرکزی کامپیوتر است.

وظیفه کارت گرافیک اما به طور خاص انجام محاسبات پیچیده ریاضی و هندسی برای ارائه گرافیک است ، طراحی شده است. برخی از سریع‌ترین پردازنده‌های گرافیکی ترانزیستور بیشتری نسبت به پردازنده مرکزی دارند. پردازنده گرافیکی گرمای زیادی تولید می‌کند ، بنابراین معمولاً در زیر یک مخزن گرم کننده یا یک فن قرار دارد.

کارت گرافیک علاوه بر قدرت پردازش ، از برنامه نویسی ویژه‌ای برای کمک به تجزیه و تحلیل و استفاده از داده‌ها استفاده می‌کند. ATI و nVidia اکثر قریب به اتفاق GPU‌های موجود در بازار را تولید می‌کنند و هر دو شرکت پیشرفت‌های خاص خود را برای عملکرد GPU ایجاد کرده‌اند.

 برای بهبود کیفیت تصویر ، پردازنده‌ها از چه مواردی استفاده می‌کنند:

• صحنه کامل ضد( aliasing FSAA) ، که لبه‌های اشیا 3 بعدی را صاف می‌کند.
• فیلتر ناهمسانگرد (AF) ، که تصاویر را واضح تر نشان می‌دهد.
• هر شرکت همچنین تکنیک‌های خاصی را برای کمک به GPU در استفاده از رنگ ، سایه ، بافت و الگوها ایجاد کرده است.

همانطور که وظیفه کارت گرافیک ایجاد تصاویر ست ، برای نگهداری اطلاعات و تصاویر تکمیل شده به جایی احتیاج دارد. برای این منظور از RAM کارت استفاده می‌کند ، داده‌های مربوط به هر پیکسل ، رنگ آن و محل آن را روی صفحه ذخیره می‌کند.

بخشی از RAM همچنین می‌تواند به عنوان یک بافر فریم عمل کند ، به این معنی که تصاویر کامل شده را تا زمان رسیدن به زمان نمایش در آن‌ها نگه می‌دارد. به طور معمول ، رم تصویری با سرعت بسیار بالا کار می‌کند و دارای دو پورت است ، به این معنی که سیستم می‌تواند همزمان از آن بخواند و برای آن بنویسد.

RAM مستقیماً به مبدل دیجیتال به آنالوگ ، DAC متصل می‌شود. این مبدل که RAMDAC نیز نامیده می‌شود ، تصویر را به سیگنال آنالوگ تبدیل می‌کند که مانیتور می‌تواند از آن استفاده کند. بعضی از کارت‌ها دارای RAMDAC‌ های متعدد هستند که می‌تواند عملکرد را بهبود بخشد و از بیش از یک نمایشگر پشتیبانی کند. در چگونگی کارکرد ضبط آنالوگ و دیجیتال می‌توانید اطلاعات بیشتری در مورد این فرآیند کسب کنید.