کارت گرافیک چیست و چه کاربردی دارد؟

کامپیوتر یک دستگاه الکترونیکی پیچیده است که از کنار هم قرار گفتن اجزا و قطعات مختلف ساخته شده است. این اجزا به صورت هماهنگ با یکدیگر برای انجام وظایف مختلف کار می‌کنند. در میان اجزای کامپیوتر، Graphics card یکی از قطعات مهم برای افرادی است که به بازی علاقمند هستند یا کارهای مهندسی سنگین و… را انجام می‌دهند. سوالی که پیش می‌آید این است که کارت گرافیک چیست و چه انواعی دارد؟ بهترین برند آن کدام است؟ در این مقاله هر یک را برای شما بیان خواهیم کرد.

مدل جدیدی از کارت گرافیک

کارت گرافیک چیست ؟

کارت گرافیک، سخت افزاری است که برای افزایش حافظه ویدئویی کامپیوتر و بالا بردن کیفیت نمایش آن استفاده می‌شود. Graphics card، کامپیوتر را قدرتمندتر کرده و به آن توانایی انجام کارهای سطح بالا را می‌دهد. کیفیت تصویر به کیفیت کارت گرافیک بستگی دارد و برای بازی و ویرایش ویدیو در رایانه شخصی بسیار مهم است.

انواع کارت گرافیک

انواع مختلف کارت گرافیک چیست؟ به طور کلی کارت گرافیک به دو صورت Integrated (یکپارچه) و Discrete (منفصل) وجود دارد. کارت‌های Integrated به صورت داخلی در مادربرد (On-board) جای گرفته‌اند و به طور عموم در اکثر لپ‌تاپ‌ها استفاده می‌شوند و قابلیت ارتقا آن‌ها به سادگی وجود ندارد. اما کارت گرافیک Discrete یک سخت‌افزار خارجی است که به عنوان مولفه اضافی به مادربرد افزوده می‌شود.

بیشتر افراد برای کارهای روزمره مثل ایجاد فایل، انجام کارهای اداری، تماشای فیلم، گوش دادن به آهنگ و غیره، احتیاج به کارت گرافیک خارجی ندارند. ولی کاربرانی که بازی‌های با وضوح بالا و ویرایش ویدئو و… انجام می‌دهند، قطعاً به کارت گرافیک متناسب با کارشان نیاز پیدا خواهند کرد. اما انواع کارت گرافیک کامپیوتر چیست؟ از کجا بدانیم چه نوعی را احتیاج داریم؟ در ادامه به این موضوع می‌پردازیم.

انواع کارت گرافیک بر اساس نیازهای مختلف عبارتند از: کارت گرافیک هوش مصنوعی، بازی یا گیمینگ و ایستگاه کاری.

هوش مصنوعی

کارت گرافیک هوش مصنوعی (Artificial intelligence graphics card) قابلیت‌های ویژه و خاصی دارد که امکان اجرای الگوریتم‌ها و محاسبات پیچیده در حوزه AI را فراهم می‌کند. این نوع کارت‌ها معمولا دارای واحد پردازش مخصوص و متناسب با مسائل هوش مصنوعی همچون شبکه‌های عصبی و… هستند. همچنین در زمینه‌ی تشخیص تصاویر، پردازش زبان طبیعی و ترجمه ماشینی کاربرد دارند.

کارت گرافیک بازی یا گیمینگ

یکی دیگر از انواع کارت گرافیک لپ تاپ و کامپیوتر مربوط به بازی است. عموماً آن‌ها را با نام کارت گرافیک گیمینگ می‌شناسیم و جهت اجرای بازی‌های رایانه‌ای با کیفیت بالا و رزولوشن بزرگ طراحی شده‌اند. این کارت‌ها پردازنده‌ها و چیپ‌های گرافیکی قوی دارند که سبب می‌شود تا تجربه گیمینگ روان و بدون لگ داشته باشید. حافظه گرافیکی بالا، پشتیبانی از تکنولوژی Ray Tracing از جمله قابلیت‌های موجود در این نوع از کارت‌های گرافیک است.

کارت گرافیک ایستگاه کاری

Workstation Graphics Cards یا همان کارت گرافیک ایستگاه کاری برای کارهای حرفه‌ای و محاسبات سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرد. تحقیقات تحلیلگر داده، انیمیشن‌ها و برنامه‌های مدل سازی سه بعدی، نرم افزار خاصی مانند CAD به یک کارت گرافیک ایستگاه کاری نیاز دارند. این کارت‌های گرافیک به گونه‌ای برنامه‌ریزی شده‌اند که هنگام بازی یا انجام کارهایی که نیاز به منابع زیادی دارند، عملکرد سریع‌تری را به کاربران ارائه دهند. AMD RadeonPro و NVIDIA Quadro بهترین کارت‌های گرافیک ایستگاه کاری هستند.

معماری کارت‌های گرافیک

معماری کارت‌های گرافیک به چه صورت است؟

معماری کارت‌های گرافیک، عملکرد و قابلیت‌های آن‌ها را بیان می‌کنند. این شامل واحدهای محاسباتی هسته، حافظه پنهان، رندرینگ، اتصالات، حافظه ویدئویی و… می‌باشد. در طول زمان معماری کارت گرافیک تکامل یافته و عملکرد و کارایی نیز به همان تناسب بهبود یافه است.

یک کارت گرافیک کامپیوتری در حالت استاندارد معمولا از هسته‌های پردازشی سبک، موازی‌سازی داده‌ها و توان حافظه بالا برخوردار است. اجزای خاص معماری کارت گرافیک بر اساس مدل‌ها متفاوت می‌باشد، اما اکثراً کارت‌های گرافیک مدرن از معماری جریان داده‌های چندگانه با یک دستورالعمل (SIMD) بهره می‌برند.

مشخصات کلیدی و ویژگی‌های کارت گرافیک

مشخصات کلیدی یک کارت گرافیک چیست؟ انواع کارت‌های گرافیک به صورت کلی شامل مجموعه‌ای از مشخصات و ویژگی‌ها برای پردازش تصاویر و گرافیک در سیستم‌های کامپیوتری هستند. در هنگام خرید کامپیوتر بایستی به این موارد توجه ویژه‌ای شود که به شرح زیر می‌باشند:

• پهنای باند حافظه (memory bandwidth)
• سرعت ساعت و ساعت تقویتی (Clock speed and boost clock)
• رم ویدئو
• قدرت طراحی حرارتی (Thermal Design Power (TDP))
• فرم فاکتور و اتصال

پهنای باند حافظه

یکی از ویژگی‌های کلیدی در کارت گرافیک memory bandwidth است، این کلمه را در شبکه‌های اینترنتی زیاد شنیده‌ایم اما در کارت گرافیک منظور از پهنای باند چیست؟ پهنای باند کارت گرافیک بیانگر میزان داده‌هایی است که می‌تواند بین حافظه حافظه VRAM و پردازنده گرافیک (GPU) رد و بدل شود. افزایش پهنای باند حافظه می‌تواند عملکرد پردازش تصاویر را بهبود بخشد.

سرعت ساعت و ساعت تقویتی

سرعت ساعت و ساعت تقویمی کارت گرافیک چیست؟ دو مولفه دیگر در کارت گرافیک لپ تاپ و pc هستند. Clock speed نشان دهنده سرعت عملکرد GPU می‌باشد و Boost Clock بیانگر سرعت بیشتری است که پردازنده گرافیک می‌تواند در شرایط بارگذاری بالا داشته باشد. افزایش این سرعت‌ها قابلیت اجرای برنامه‌ها و بازی‌ها را به همان تناسب افزایش می‌دهند.

حافظه ویدئویی کارت گرافیک

رم ویدئو

منظور از رم ویدئو در کارت گرافیک چیست؟ حافظه ویدیویی که به عنوان حافظه دسترسی تصادفی ویدیویی (VRAM) نیز شناخته می‌شود، یک حافظه اختصاصی روی کارت گرافیک کامپیوتر یا واحد پردازش گرافیکی (GPU) است و داده‌های مربوط به گرافیک و پردازش ویدیو را ذخیره و مدیریت می‌کند. رم ویدئو یکی از معیارهای مهم است که بایستی در هنگام خرید کارت گرافیکی توجه شود.

VRAM با تعیین میزان داده‌ای که می‌تواند توسط واحد پردازش گرافیکی ذخیره شود و به آن دسترسی پیدا کند، مستقیماً بر عملکرد گرافیکی تأثیر می‌گذارد. حافظه ویدئویی ناکافی می‌تواند منجر به کاهش نرخ فریم، وضوح پایین‌تر و کاهش کلی کیفیت گرافیکی شود. حافظه ویدیویی روی کارت گرافیک قرار دارد. این حافظه جدا از حافظه دسترسی تصادفی کامپیوتر (RAM) می‌باشد و به طور خاص برای رسیدگی به نیازهای پهنای باند بالای برنامه‌های کاربردی گرافیکی طراحی شده است.

قدرت طراحی حرارتی

توان طراحی حرارتی (TDP) کارت گرافیک چیست؟ TDP به حداکثر مقدار گرمایی که GPU می‌تواند تحت یک بار کاری پایدار تولید کند اشاره دارد. مشابه پردازنده‌های مرکزی، پردازنده‌های گرافیکی نیز هنگام کار، گرما تولید می‌کنند. TDP بالاتر نشان می‌دهد که GPU می‌تواند وظایف سخت‌تری را انجام دهد و در عین حال انرژی بیشتری مصرف کند، در نتیجه گرمای بیشتری نیز تولید می‌شود.

TDP برای GPU معمولاً توسط سازنده تراشه تعیین می‌شود و سرعت کلاک پایه و هر ساعت تقویتی که ممکن است فعال باشد را در نظر می‌گیرد. افزایش نرخ ساعت با استفاده از Boost Clock تا زمانی که کارت گرافیک به هدف قدرت مشخص شده خود برسد امکان پذیر است. پردازنده‌های گرافیکی سطح بالاتر معمولاً TDP بالاتری دارند، زیرا می‌توانند گرمای بیشتری را از بین ببرند.

پردازنده‌های گرافیکی با TDP بالاتر عموماً برای برنامه‌های سخت‌افزاری مانند بازی، ویرایش ویدیو و یادگیری ماشینی قوی‌تر و مناسب‌تر هستند، در حالی که پردازنده‌های گرافیکی با TDP پایین‌تر برای کارهای روزمره مانند مرور اینترنت یا کارهای اداری مناسب‌تر هستند.

برای حجم کاری سنگین، TDP و GPU سیستم شما به دو دلیل مهم است. اول، TDP بالاتر به این معنی است که GPU شما گرمای بیشتری تولید می‌کند و به یک راه حل خنک کننده قوی‌تر نیاز دارد و دوم، TDP بالاتر معمولاً به معنای عملکرد بهتر است. بنابراین، اگر به دنبال تهیه یک رایانه شخصی با عملکرد بالا هستید، باید مطمئن شوید که یک GPU با TDP مناسب انتخاب می‌کنید.

فرم فاکتور و اتصال

فرم فاکتور و اتصال در کارت گرافیک چیست؟ به طور کلی فرم فاکتور (form factor) به مشخصات فیزیکی از جمله اندازه، شکل و چیدمان قطعات سخت افزاری کامپیوتر (مانند: مادربرد، کارت گرافیک و…) اشاره دارد. کارت‌های گرافیک در اشکال و اندازه‌های مختلف موجود هستند.

form factor کارت گرافیک به طول و عرض آن بستگی دارد. طول یک graphic cart را می‌توان با تعداد فن‌هایی که (از صفر تا سه) دارد، تعیین کرد در حالی که عرض یا ضخامت یک کارت گرافیک به تعداد اسلات‌های PCIe بر روی کیس و مادربرد اشاره می‌کند. متداول ترین اندازه‌ها تک، دوتایی یا سه شیار هستند. این ویژگی‌ها برای انتخاب کارت گرافیک متناسب با سیستم و محل قرارگیری آن درون کیس کامپیوتر مهم هستند.

بهترین برند کارت گرافیک

بهترین برندهای کارت گرافیک

به نظر شما بهترین برند کارت گرافیک چیست؟ بهترین کارت گرافیک کامپیوتر باید چه ویژگی‌هایی داشته باشد؟ کارت‌های گرافیک با مارک‌ها و مشخصات متعددی وجود دارند. برندها اغلب در بازار تغییر کرده و به مرور زمان جایگاه‌های مختلفی کسب می‌کنند. در این بین معمولا سه برند ایسوس، ام اس آی و گیگابایت به دلیل عملکرد بالا، کیفیت ساخت، و توانایی در ارائه تکنولوژی‌های جدید، مورد توجه هستند.

توجه داشته باشید که بهترین برند برای شما به نیازها، بودجه و استفاده مورد نظرتان نیز بستگی دارد. همچنین نسخه‌های مختلف از یک برند ممکن است در عملکرد و ویژگی‌ها با هم تفاوت داشته باشند.

ایسوس

ASUS یکی از تولیدکنندگان مطرح در زمینه تجهیزات کامپیوتری از جمله کارت‌های گرافیک می‌باشد. این شرکت با محصولات متنوع و با کیفیت در بازار تجهیزات گیمینگ و حرفه‌ای حضور مطرحی دارد. در زیر برخی از ویژگی‌ها و سری‌های معروف کارت‌های گرافیک ایسوس آورده شده است:

• (ROG (Republic of Gamers: از معروف‌ترین کارت‌های گرافیک ایسوس می‌باشد که مختص گیمرها طراحی شده است. مدل‌هایی مانند ROG Strix و ROG Matrix از این سری هستند.
• TUF Gaming: این نوع از کارت‌های گرافیک ASUS به کیفیت و دوام بالا معروف است. این سری نیز برای گیمینگ ایجاد شده و آن را می‌توانید با بودجه کمتری از نوع ROG تهیه نمایید.
• Dual Series: از کارت‌های گرافیک محبوب برند ASUS است و برای استفاده در کیس‌های کوچک با فضای محدود مناسب هستند.
• Phoenix Series: این کارت‌ها اغلب با طراحی کوچک و قیمت اقتصادی عرضه می‌شوند.
• Cerberus Series: این سری نیز از کارت‌های گرافیک با کیفیت است و قیمت مقرون به صرفه ای دارد.

شرکت ایسوس با ارائه محصولات در انواع مختلف، سعی دارد نیازهای گوناگون کاربران را برآورده کند. توجه بسیاری به جزئیات طراحی و عملکرد محصولات دارد.

کارت گرافیک گیمینگ ام اس آی

ام اس آی

MSI (Micro-Star International) یکی دیگر شرکت‌های به نام در این زمینه است و به عنوان یکی از برندهای خوب در بازار تجهیزات گیمینگ و حرفه‌ای شناخته شده است. برخی از کارت‌های گرافیک برند ام اس آی عبارتند از:

• Gaming X Series: برای گیمرها و بازی‌های حرفه‌ای طراحی شده است. کارت‌های گرافیک MSI Gaming X از دیزاین خاص، سیستم خنک‌کننده موثر و قابلیت اورکلاک بالا برخوردار هستند.
• Ventus Series: یک گزینه اقتصادی در بین کارت‌های گرافیک گیمینگ است. طراحی ساده و اورکلاک بالایی دارد.
• Sea Hawk Series: این سری از MSI با همکاری با شرکت Corsair برای علاقه‌مندان به خنک‌کننده‌های آبی (liquid cooling) طراحی شده و عملکرد بالایی دارند، علاوه بر این دمای پایین را نیز تضمین می‌کنند.

گیگابایت

Gigabyte نیز یک تولید کننده معتبر از کارت‌های گرافیک است و سری‌های AORUS و Gaming OC از محصولات محبوب این شرکت می‌باشند.

سخن پایانی

کارت گرافیک چیست؟ Graphics card یک نوع سخت‌افزار کامپیوتری است که جهت بهبود نمایش تصاویر، اجرای بازی‌های سنگین گرافیکی، پردازش‌های پیچیده هوش مصنوعی، طراحی‌های سه بعدی و… مورد استفاده قرار می‌گیرد. کارت‌های گرافیک لپ تاپ و کامپیوتر در برند و قابلیت‌های مختلفی در بازار وجود دارند. ایسوس، ام اس آی و گیگابایت برخی از معروف ترین برند‌های این حوزه هستند.

​انواع کارت‌های گرافیک هوش مصنوعی، گیمینگ و ایستگاه کاری هر کدام با اهداف مختلفی تولید شده‌اند و قابلیت‌های خاص خود را دارند. در همین مطلب می‌توانید با آن‌ها آشنایی کامل پیدا کنید.

فناوران آتیه گئومات

سوالات متداول

• کارت گرافیک کامپیوتر چیست؟

کارت گرافیک داده‌های بصری را از CPU گرفته و از قدرت پردازشی و حافظه خود (Video memory) برای رندر کردن تصاویر و خروجی آن‌ها از طریق پورت Display یا پورت HDMI به نمایشگر استفاده می‌کند.

• آیا واقعا به کارت گرافیک نیاز دارم؟

اگر از یک رایانه مدرن برای کارهای روزمره مانند گشت و گذار در اینترنت، ایجاد اسناد یا تماشای فیلم استفاده می‌کنید، معمولا همان کارت یکپارچه روی خود سیستم کفایت می‌کند. اما برای بازی، ویرایش ویدیو و طراحی‌های پیچیده و… به یک کارت گرافیک مجزا برای سرعت بخشیدن به زمان پردازش نیاز خواهید داشت.

• کارت گرافیک فقط برای بازی هست؟

یک کارت گرافیک کامپیوتر و لپ تاپ در طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها، از جمله گرافیک، رندر ویدئو، بازی و… استفاده می‌شود.