کارت گرافیک چیست و چگونه کار می کند

تصاویری که روی مانیتور می بینید از نقاط کوچکی به نام پیکسل ساخته شده اند. در اکثر 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 هر کدام چه کند. برای این کار، به یک مترجم نیاز دارد.

امروزه اکثر افراد با کارت گرافیک و کمپانی هایی نظیر NVIDIAو AMDآشنا هستند. کارت گرافیک با اسم های متعددی در بازار شناخته شده اند مانند Video Adapter, VGA Card,  Graphics Card, Video Cardو ...

در این مطلب قصد داریم شما را با کارت گرافیک آشنا کنیم و به چگونگی و نحوه عملکرد کارت گرافیک در سیستم رایانه بپردازیم.

کارت گرافیک چیست؟

کارت گرافیک قطعه­ای از سخت افزار رایانه است که تصویری را که روی مانیتور مشاهده می­کنید تولید می­کند. کارت گرافیک وظیفه ارائه تصویر به مانیتور شما را دارد، این کار را با تبدیل داده­ها به سیگنالی که مانیتور شما می­تواند درک کند انجام می­دهد. هرچه کارت گرافیک شما بهتر باشد، می­توان تصویر صاف­تری تولید کرد. کارت گرافیک معمولا برای گیمرها، گرافیست ها و ویرایشگران فیلم نسبت به سایر کاربران اهمیت بیشتری نیز دارد.

انواع کارت گرافیک

کارت گرافیک Intergrated(یکپارچه) :

کارت گرافیک داخلی که در آن هیچ کارت اضافی استفاده نشده است.  کارت گرافیک Intergrated  از حافظه اختصاصی خودشان استفاده نمی کنند، بلکه معمولا از 1 تا 5 درصد از حافظه RAMسیستم بهره­مند می­شوند. این موارد را در بیشتر لپ­تاپ­ها و رایانه­های "استاندارد" خواهید یافت، آنها یک مدل مقرون به صرفه هستند اما به راحتی قابل ارتقا نیستند. این نوع کارت گرافیک معمولا برای افرادی که از سیستم خود برای گشت و گذار در اینترنت یا تماشای فیلم استفاده می­کنند مناسب است.

کارت گرافیک Dedicated:

این نوع از کارت گرافیک که به آن کارت گرافیک گسسته نیز می­گوییم، به عنوان یک قطعه روی مادربرد نصب می­شود. کارت گرافیک گسسته حافظه اختصاصی خودش را دارد و از حافظه RAMسیستم استفاده نمی کند. این نوع از کارت گرافیک معمولا برای کسانی که تمایل به ارتقا سیستم خود و به روز نگهداشتن آن را دارند، ایده­آل است. کاربرانی که از رایانه­ی خود برای امور گرافیکی، ادیت فیلم و یا بازی استفاده می­کنند، معمولاً یک کارت گرافیک گسسته برای سرعت بخشیدن به زمان پردازش تصویر، مورد نیاز آنهاست.

کارت گرافیک چگونه کار می کند

پردازنده مرکزی، همراه با برنامه­های نرم­افزاری، اطلاعات مربوط به تصویر را به کارت گرافیک می­فرستد. کارت گرافیک تصمیم می­گیرد که چگونه از پیکسل­های روی صفحه برای ایجاد تصویر استفاده کند. سپس این اطلاعات را از طریق کابل به مانیتور می­فرستد.

کارت گرافیک برای ایجاد تصاویر سه بعدی ابتدا یک طرح اسکلتی ( wire frame) از آن تصویر می­سازد، سپس با استفاده از پیکسل­ها آن را به شکل یک فرتور شطرنجی تبدیل می­کند و به آن نور، بافت و رنگ می­افزاید. برای بازی­های سریع، رایانه 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 این روند را با استفاده از 4 مولفه انجام می دهد:

مادربرد: اتصال مادربرد برای داده و قدرت

پردازشگر:پردازنده ای که تصمیم می­گیرد با هر پیکسل روی صفحه چه کاری انجام دهد

حافظه:حافظه برای نگهداری اطلاعات مربوط به هر پیکسل و ذخیره موقت تصاویر کامل شده

مانیتور:اتصال مانیتور، بنابراین می­توانید نتیجه نهایی را ببینید

پردازش گرافیکی (GPU)

مانند مادربرد، کارت گرافیک یک صفحه مدار چاپی است که پردازنده وRAM را در خود جای داده است. این دستگاه همچنین دارای تراشه سیستم ورودی/خروجی(BIOS) است که تنظیمات کارت را ذخیره می­کند و در هنگام راه اندازی، روی حافظه، ورودی و خروجی تشخیص می دهد. پردازنده کارت گرافیک، به نام واحد پردازش گرافیک(GPU)که مخفف عبارت مخففGraphics Processing Unit است و مشابه پردازنده مرکزی رایانه است.GPU  به عنوان مغز کارت گرافیک است، تصاویری را که روی صفحه مشاهده می­کنید، ایجاد می­کند. GPU، به طور خاص برای انجام محاسبات پیچیده ریاضی و هندسی که برای ارائه گرافیک لازم است، طراحی شده است. میزان قدرت GPUها به مدلی که انتخاب می­کنید متفاوت خواهد بود.برخی از سریعترین پردازنده­های گرافیکی ترانزیستور بیشتری نسبت به پردازنده مرکزی دارند. GPU گرمای زیادی تولید می­کند، بنابراین معمولاً در زیر یک فن قرار دارد.

علاوه بر قدرت پردازش، از برنامه­نویسی ویژه­ای برای کمک به تجزیه و تحلیل و استفاده از داده­ها استفاده می­کند.کمپانی های  ATI وnVidia اکثر GPU های موجود در بازار را تولید می­کنند. هر شرکت همچنین تکنیک­های خاصی را برای کمک بهGPU در استفاده از رنگ، سایه، بافت و الگوها ایجاد کرده است.

RAM گرافیک

کارت­های گرافیک فعلی همچنین دارای حافظهRAM هستند، این حافظه مختص کارت گرافیک است، بنابراین ازRAM رایانه شما جدا است.همانطور کهGPU تصاویر را ایجاد می­کند، برای نگهداری اطلاعات و تصاویر تکمیل شده به فضایی احتیاج دارد. برای این منظور ازRAM کارت استفاده می­کند، داده­های مربوط به هر پیکسل، رنگ آن و محل آن روی صفحه ذخیره می­شود. بخشی ازRAM همچنین می­تواند به عنوان بافر عمل کند، به این معنی که تصاویر کامل شده را تا زمان رسیدن به زمان نمایش در آنها نگه می­دارد. به طور معمول، RAM  گرافیک با سرعت بسیار بالایی کار می کند و دو پورت است، به این معنی که سیستم می­تواند همزمان از آن داده را بخواند و برای آن داده ارسال کند.

 RAMمستقیماً به عنوان مبدل دیجیتال به آنالوگ عمل می­کند که به آن DAC  یاRAMDAC  نیز نامیده می­شود، RAMتصویر را به سیگنالی آنالوگ تبدیل می­کند که مانیتور می­تواند از آن استفاده کند. بعضی از کارت­ها دارایRAMDAC های متعدد هستند که می تواند عملکرد را بهبود بخشد و از بیش از یک نمایشگر پشتیبانی کند.

ظرفیتRAM  اکثر کارت­های گرافیک مدرن از 512 مگابایت تا 8 گیگابایت خواهد بود که محبوب­ترین فرمت­هاDDR3 وGDDR5 SDRAM هستند.

برای گیمرها حافظه در کارت گرافیک مهم است زیرا به آنها اجازه می­دهد بازی­ها را با وضوح بالاتر انجام دهند. پیشنهاد می­کنیم که گیمرها از کارت گرافیکی استفاده کنند که حداقل حافظه 1 گیگابایتی را داشته باشد، البته این مولفه باید با سایر جنبه های کارت و رزولوشن مورد نظر شما در یک بازی تعادل داشته باشد.

برای انتخاب و خرید بهترین کارت گرافیکموجود در بازار، با قیمت های مناسب، پیشنهاد می کنیم به صفحه مربوطه در فروشگاه تک رایان مراجعه نمایید.

  در صورت نیاز به راهنمایی بیشتر با کارشناسان ما تماس حاصل فرمائید.

خروجی های کارت گرافیک

کارت­های گرافیک از طریق تعدادی گزینه خروجی می­توانند به یک نمایشگر متصل شوند. باید کارت ویدیویی خریداری کنید که با درگاه مانیتور شما مطابقت داشته باشد. بسیاری از کارت های ویدیویی حداقل دارای دو یا سه پورت هستند که برخی از آنها از چهار یا بیشتر پشتیبانی می کنند.

VGA (Video Graphics Array)  دارای اتصال آنالوگ 15 پین است که به عنوان D-Subنیز شناخته می شود. پورت هایVGA به اندازه کافی خوب کار می کنند اما پورت­های دیگر کیفیت فیلم بهتری را ارائه می­دهند.

DVI (رابط تصویری دیجیتال) -   DVI-I (سیگنال های آنالوگ و دیجیتال را حمل می­کند) وDVI-D (فقط سیگنال­های دیجیتال را حمل می­کند)- DVI در بیشتر نمایشگرهای صفحه تخت دیده می­شود.

 HDMI به دلیل سرعت و قابلیت انعطاف پذیری یکی از محبوب­ترین اتصالات است.HDMI  هم سیگنال صوتی و هم تصویری را حمل می کند.

 DisplayPortاز محبوب­ترین اتصالات است که در اکثر مانیتورهای نسل جدید مشاهده می شود. DisplayPort   می­تواند ویدئو ، صدا و سایر اشکال داده را حمل کند.

همانند بسیاری از مولفه­ها سبک و طراحی کارت گرافیک برای کاربران حائز اهمیت است. اگر فضای داخل کیس کامپیوترتان کم است می­توانید از کارت گرافیک­های باریک استفاده کنید.