ما هي وحدة معالجة (معالج) الرسوميات GPU؟

فائدتها وأنواعها وكيفية عملها

تعد الأجهزة المسؤولة عن رسومات الكمبيوتر GPU جزءاً أساسياً من أي نظام كمبيوتر حديث، حتى أجهزة الكمبيوتر المحمولة خفيفة الوزن. يرمز GPU إلى وحدة معالجة الرسومات، وهو جزء من الكمبيوتر مسؤول عن الصور التي تظهر على الشاشة.

ما هو عمل GPU:

إذا كنت تستخدم جهاز الكمبيوتر فقط للأساسيات (تصفح الويب أو استخدام برامج المكتب وتطبيقات سطح المكتب) فليس هناك الكثير الذي تحتاج إلى معرفته حول وحدة معالجة الرسومات. إنه الجزء من الكمبيوتر المسؤول عما تراه على الشاشة.

ومع ذلك، بالنسبة للاعبين أو أي شخص يقوم بعمل يمكن تسريعه بواسطة GPU، مثل العرض ثلاثي الأبعاد، وترميز الفيديو، وما إلى ذلك، فإن وحدة معالجة الرسومات تقوم بعمل أكثر بكثير.

يحتاج هؤلاء الأشخاص إلى تحقيق استفادة أكبر بكثير من وحدة معالجة الرسومات، لذلك دعونا نتعمق أكثر.

الأنواع المختلفة لوحدات معالجة الرسومات:

هناك نوعان أساسيان من وحدات معالجة الرسومات التي يمكنك الحصول عليها لجهاز كمبيوتر حديث: متكامل (مدمج) ومنفصل.

عادةً ما تكون بطاقات الرسومات عبارة عن مكونات كبيرة الحجم لأجهزة الكمبيوتر المكتبية التي تحتوي على مروحة واحدة أو اثنتين أو في بعض الأحيان ثلاثة مراوح.

تحتوي هذه البطاقات على شريحة معالج رسومات فعلية، بالإضافة إلى ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) للتعامل مع أحمال رسومات أعلى مثل ألعاب الفيديو. تحافظ المراوح على المكونات باردة.

تعد بطاقات رسومات سطح المكتب من أسهل المكونات التي يمكن ترقيتها. نقدم لك دليلاً مفصلاً لكيفية ترقية أو استبدال بطاقة الرسوميات في جهاز الكمبيوتر.

يمكن أن تحتوي أجهزة الكمبيوتر المحمولة أيضاً على وحدات معالجة رسومات منفصلة. بدلاً من البطاقة الضخمة، فإن وحدة معالجة الرسومات الخاصة بالكمبيوتر المحمول هي مجرد شريحة ملحومة على اللوحة الأم. بخلاف تلك الموجودة على سطح المكتب، فهذه ليست سهلة الترقية.

كما أن هناك بطاقات رسومات مدمجة في المعالج مباشرة. ليس كل وحدات المعالجة المركزية لديها هذا الشيء. على سبيل المثال، تشتهر وحدات المعالجة المركزية Ryzen لسطح المكتب الرائد من AMD بأنها تفتقر إلى أي بطاقة رسومات مدمجة على الإطلاق.

ومع ذلك، فإن الشركة تصنع معالجات سطح مكتب مع رسومات مدمجة تسمى وحدات المعالجة السريعة (APUs).

تفتقر أيضاً معالجات Core لسطح المكتب من إنتل Intel مع أرقام الطراز التي تنتهي بالحرف F إلى بطاقات الرسومات، كما هو الحال مع وحدات المعالجة المركزية Core X-Series مع أرقام الطراز التي تنتهي بـ X.

نظراً لأن هذه المعالجات لا تحتوي على وحدة معالجة رسومات، فيتم بيعها بسعر أقل.

المعالج بدون رسومات هو مصدر قلق لأجهزة سطح المكتب. مرة أخرى، تُباع أجهزة الكمبيوتر المحمولة كصفقة شاملة، لذا فهي تتطلب إما وحدة معالجة رسومات منفصلة أو بطاقة رسومات مدمجة في المعالج.

يمكن أن تكون المعالجات الحديثة ذات بطاقة الرسومات المدمجة قوية بشكل مدهش. بعضها قادر على تشغيل عناوين AAA قديمة مختارة بمعدلات إطارات قابلة للتشغيل عندما تكون إعدادات الرسومات منخفضة.

إنها خيار فعال من حيث التكلفة لأولئك الذين لا يستطيعون تحمل تكلفة بطاقة الرسومات التي يحلمون بها. ومع ذلك، سيحتاج أي شخص يريد ممارسة بعض الألعاب الضخمة إلى وحدة معالجة رسومات منفصلة.

ماذا يفعل كرت الشاشة (معالج الرسومات) GPU:

أسهل طريقة لفهم ما تفعله وحدة معالجة الرسومات هي التحدث عن ألعاب الفيديو. في لعبة ما، قد نرى صورة تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر لشخص أو منظر طبيعي أو نموذج مفصل بشكل معقد لكائن ثلاثي الأبعاد. مهما كان ما نراه، كل ذلك يتم بفضل وحدة معالجة الرسومات.

ألعاب الفيديو هي مهام معقدة تتطلب الكثير من العمليات الحسابية التي تحدث بالتوازي لعرض الصور على الشاشة. تم تصميم وحدة معالجة الرسومات بغرض معالجة معلومات الرسومات بما في ذلك هندسة الصورة ولونها وتظليلها وأنسجتها.

كما أن ذاكرة الوصول العشوائي الخاصة بها متخصصة في الاحتفاظ بكمية كبيرة من المعلومات الواردة إلى وحدة معالجة الرسومات وبيانات الفيديو، والمعروفة باسم حاجز الإطارات، والتي تتجه إلى شاشتك.

تقوم وحدة معالجة الرسومات (GPU) باستقبال التعليمات الخاصة برسم الصور على الشاشة من وحدة المعالجة المركزية، ثم تقوم بتنفيذها. تسمى عملية الانتقال من التعليمات إلى الصورة النهائية عملية العرض.

الوحدة الأساسية لبدء إنشاء رسومات ثلاثية الأبعاد هي المضلع. بشكل أكثر تحديداً المثلثات. يبدأ كل شيء تقريباً تراه في لعبة فيديو نموذجية كمجموعة ضخمة من المثلثات. يمكن أن تكون هناك أشكال أخرى مستخدمة أيضاً، لكن الغالبية العظمى منها مثلثات.

تُعرف هذه الأشكال الأساسية، بالإضافة إلى الخطوط والنقاط الأخرى، باسم الأساسيات. لقد تم إنشاؤها لعمل أشياء يمكن التعرف عليها، مثل طاولة أو شجرة أو ساحر يحمل عصا. كلما زاد عدد المضلعات التي تستخدمها لكائن ما، كلما أصبحت صورك النهائية أكثر دقة.

كل كائن لديه مجموعة الإحداثيات الخاصة به ليتم تعيينها في مشهد. إذا كان الإنسان يرسم صورة لغرفة الطعام على سبيل المثال، فسيستخدم حكمه الخاص فيما يتعلق بمكان الطاولة والكراسي، أو مدى قرب هذه الأشياء من الحائط.

لا يستطيع الكمبيوتر إجراء هذه الأحكام ويطلب الإحداثيات. هذا هو أحد الأسباب التي تجعل الأمور تسوء في بعض الأحيان في ألعاب الفيديو.

بمجرد ضبط المشهد، تبدأ وحدة معالجة الرسومات في اكتشاف المنظور بناءً على مكان نظر الكاميرا إلى المشهد.

ستبدو معركة في الشارع على سبيل المثال مختلفة تماماً إذا كانت شخصيتك تقف على قمة حافلة تنظر إلى الأسفل، أو تجلس القرفصاء خلف سيارة. مرة أخرى، هناك الكثير من العمليات الحسابية لمعرفة زوايا المشاهدة هذه.

بعد العديد من التحسينات، تحصل الصور على الأنسجة والظلال والألوان والتظليل الذي يجعلها تنبض بالحياة.

تتم كل عمليات معالجة الرسومات هذه بسرعات فائقة، مما يتطلب عمليات حسابية كبيرة، وهذا هو سبب الحاجة إلى وحدة معالجة منفصلة في المقام الأول.

تم تصميم وحدة معالجة الرسومات خصيصاً لمعالجة الرسومات، الأمر الذي يتطلب الكثير من العمليات الحسابية التي تحدث بشكل متوازٍ.

هذا التركيز الأثقل على الحساب والعمليات الموازية هو السبب وراء تحول دعاة العملات الرقمية Bitcoin الأوائل إلى منصات مليئة بوحدات معالجة الرسومات لتوليد الحسابات المطلوبة لتعدين العملات المشفرة.

وفي الوقت نفسه، فإن وحدات المعالجة المركزية (CPU) ليست متخصصة كما أنها ذات أغراض عامة.

يمكنك -من الناحية الفنية- الاعتماد على وحدة المعالجة المركزية للرسومات، لكنها لن تكون فعالة ولن تكون النتيجة النهائية مثيرة للإعجاب من الناحية المرئية.

ببساطة لا تمتلك وحدة المعالجة المركزية الموارد اللازمة لمعظم الألعاب. إنه يشغل بالفعل نظام التشغيل والبرامج الأخرى والعمليات الخلفية. كما أنه يساعد في تشغيل اللعبة من خلال الحسابات الفيزيائية وعمليات الذكاء الاصطناعي والمهام الأخرى.

ما هو كرت الرسومات GPU الذي تحتاجه؟

الآن أنت تعرف أساسيات ما تفعله وحدة معالجة الرسومات والأنواع المختلفة الموجودة هناك. لذا، كيف تعرف أي معالج رسومات تحتاجه؟

إذا كنت تلعب ألعاباً على سطح مكتب، فأنت بحاجة إلى بطاقة رسومات، وهناك عالم كامل من المراجعات لمساعدتك في اختيار الأفضل.

بشكل عام، تأكد من الحصول على بطاقة رسومات مناسبة لدقة شاشتك، مثل 1080 بكسل أو 1440 بكسل أو 4K. تتطور ميزات ألعاب الفيديو باستمرار وتتطلب أجهزة جديدة.

هذا يعني أن بطاقات الرسومات تميل إلى أن تصبح قديمة بشكل أسرع من المكونات الأخرى. يجب على مالكي أجهزة سطح المكتب شراء شيء تم إصداره في آخر سنتين إلى ثلاث سنوات.

للألعاب على الكمبيوتر المحمول، كن حذراً للغاية. تحتوي العديد من أجهزة الكمبيوتر المحمولة المخصصة للألعاب على وحدات معالجة رسومات منفصلة يصل عمرها إلى جيلين وتكلف نفس التكلفة (أو تقريباً) مثل جهاز كمبيوتر محمول مزود بوحدة معالجة رسومات أحدث.

إذا كنت اهتمامك في مجال تحرير الفيديو، فستكون وحدة المعالجة المركزية القوية أكثر أهمية، ولكن هناك حاجة أيضاً إلى بطاقة رسومات منفصلة (حتى تلك التي عمرها بضعة أجيال).

بالنسبة لأي شخص آخر، فإن الرسومات المدمجة ستفي بالغرض. بكل الأحوال، لدينا دليل هام لزيادة معلوماتك ومعرفة كيفية اختيار بطاقة الرسومات المناسبة لك.

مقالات قد تعجبك:

شرح لتطبيقات فوتوشوب للهواتف الذكية، وما ميزاتها ؟
شركة سامسونج أعلنت عن معالج Exynos 1080 أول معالج 5 نانومتر لها
إنستغرام أعلنت عن تغييرات كبيرة في تطبيقها
كيفية منع الحذف التلقائي للملفات المحملة على ويندوز 10
كيفية مشاركة مستندات جوجل Google Docs كملف PDF من خلال رابط
تعليقات
جاري تحميل التعليقات ...