به نام حق
با سلام خدمت همه ی عزیزان
صنعت کارتهای گرافیکی طی چند سال اخیر پیشرفتهای فوقالعاده ای داشته و در بیشتر مواقع با معرفی فناوری های جدید همراه بوده
فناوری های جدید سبب شده تا در بخش کارتهی گرافیکی شاهد اصطلاحات متعددی باشیم اما این اصطلاحات در بعضی موارد سبب سردرگمی کاربران شده تا حدی که تعدادی از کاربران دیگر قادر به درک برخی از انها نیستند .
در این تاپیک قصد دارم توضیح مختصری در مورد این فناوریها ارایه کنم . ابتدا به بررسی این موضوع میپردازم که کارت گرافیکی از چه اجزایی تشکیل شده وهر یک از این اجزا چه وظیفه ای برعهده دارند .به طور کلی یک کارت گرافیک از اجزای زیر تشکیل شده است :
1.پردازنده ی گرافیکی (GPU) (پردازش تصاویر گرافیکی)
2.حافظه(memory) (ذخیره سازی داده هایی که برای پردازش به پردازنده ی گرافیکی ارسال میشوند و همچنین ذخیره سازی داده های پردازش شده توسط پردازنده ی گرافیکی)
3.رابط گرافیکی (ارتباط مادربورد با کارت گرافیکی )
4.پورت های خروجی تصویر (ارتباط کارت گرافیکی به صفحه نمایش و تلوزیون)
1.پردازنده گرافیکی (GPU):
همونطور که گفتم وظیفه پردازش ویدیویی بر عهده این بخش لست.واحد پردازش گرافیکی(GPU) دقیقا وظیفه ای
مشابه با پردازنده مرکزی سیستم(CPU) در یک کارت گرافیکی دارد. به عبارت دیگر پردازنده ی گرافیکی مغز یک کارت گرافیکی است و بسیاری و بسیاری از مشخصات یک کارت گرافیکی وابسته به ان هستند. به عنوان مثال میزان حافظه ای که یک کارت گرافیک پشتیبانی میکند یا نوع درگاه ارتباطی کارت گرافیکی بستگی به پردازنده ی دارد در حقیقت پردازنده ی گرافیکی مانند پردازنده ی اصلی سیستم از بخش ها ی مختلفی تشکیل شده که هر یک از این بخش ها وظیفه ای بر عهده دارند .البته این توضیح لازم است که در طول چند سال گذشته دستخوش تغییرات متعددی شده اند .
اندازه هسته(die size):
اندازه ی هسته ی گرافیکی به اندازه و تعداد ترانزیستور های به کار رفته در ان بستگی دارد . به طور کلی هر چه اندازه ترانزیستور های کوچکتر و تعداد شان کمتر باشد هسته نیز ابعاد کوچکتری خواهد داشت .اندازه ترانزیستورها توسط فرایند ساخت مشخص میشود. در حال حاضر کوچکترین فرایند ساخت برای پردازنده های گرافیکی چهل نانومتر است.
فرکانس هسته(core clock):
پردازنده ی گرافیکی مانند پردازنده ی مرکزی دارای فرکانس است در پردازنده ها این فرکانس نقش بسیار مهمی ایفا میکنند در حالی که در پردازنده های گرافیکی از اهمیت کمتری برخوردارند. زیرا معماری پردازنده ی گرافیکی بسیار پیچیده تر از پردازنده ی مرکزی است و معیار های متفاوتی در ارایه ی کارایی یک پردازنده ی گرافیکی وجود دارد (پردازنده ی مرکزی در فرکانس بالاتر از 3 گیگا هرتز ارایه شدند اما پردازنده ی گرافیکی پایینتر از 1.3 گیگاهرتز دارند)
نسخه سایه زن(نسخه ی رابط Direct x ):
پردازنده های گرافیکی برای انکه بتوانند از کلیه ی قابلیتهای API شرکت مایروسافت به نام Direct x پشتیبانی کنند به برخی قابلیت ها نیاز دارند این قابلیت باعث میشود تا پردازنده ی گرافیکی مبتنی بر یک Directx خاص عرضه شود. به طور کلی کارتهای گرافیکی میتوانند با نسخه های مختلف Directx شرکت مایکروسافت کار کنند اما در صورتی که از یک کارت گرافیکی مبتنی بر یک یک نسخه ی Directx پایین تر با سیستمی که Directx نسخه ی بالاتر شرکت مایکروسافت روی ان نصب است استفاده شود سیستم قادر است با توانایی ها ی Directx پایین تر عمل کند.
سایه زن راس(Vertex Shader):
در پردازنده های گرافیکی واحدی وجود دارد که وظیفه ی ساخت پیکره بندی و اسکلت اجسام را بر عهده دارد , این واحد سایه زن نام دارد . هر چه تعداد این واحد ها بیشتر باشد پردازنده ی گرافیکی قدرتمند تر عمل میکند .در کارت های گرافیک جدید سایه زن جای خود را به پردازنده های جرایانی داده است.
سایه زن پیکسل (Pixel Shader):
پردازنده های گرافیکی برای ان که بتوانند به اجسام ساخته شده توسط سایه زن روج ببخشند و ان ها را به دنیای راقعی نزدیکتر کنند به واحدی به اسم سایه زن پیکسل نیاز دارند .در حقیقیت سایه زن پیکسل رنگ و میزان نور هر یک از پیکسل های اجسام ساخته شده توسط سایه زن راس را تعیین میکند .این سایه زن موجب ایجاد اثرات Bump Mapping ,سایه ها,روشنایی,ماتی و دیگر پدیده های یک تصویر میشود.به دلیل نقش مهمی که این سایه زن در یک پردازنده ی گرافیکی دارد ,عموما تعداد انها نسبت به تعداد سایه زن راسبیشتر است. به عنوان مثال کارت گرافیک GeForce 7800GTX دارای 48 عدد سایه زن پیکسل و هشت پردازنده ی راس بود.
پردازنده ی جریانی(Stream Processor):
پردازنده های گرافیکی مبتنی بر DirectX نسخه ی 10 شامل تغییرات عمده ای در معماری شدند . در این پردازند هایگرافیکی سایه زن راس و پیکسل حذف شدند و پردازنده ی جریانی جایگزین انها شدند .هر پردازنده ی جریانی تقریبا مشابه با یک پردازنده ی بسیار کوچک است و به تنهایی وظایف مربوط به سایه زن های راسو پیکسل را انجام میدهد . پردازنده های گرافیکی شرکت NVIDIA از سری 8000 به بعد و شرکت ATI از 2000 به بعد دارا ی این پرازنده های جریانی هستند . به عنوان مثال پردازنده ی گرافیکی شرکت انویدیا با نام GEFORCE GTX 285 دارای 240 پردازنده ی جریانی هست که هر یک به تنهایی میتواند وظایف سایه زن راس و پیکسل را انجام دهد.نحوه ی عملکرد این پردازنده ها بسیار پیچیده است.
پردازنده های جریانی شرکت ATI از نظر ساختار بسیار متفاوت با پردازده های جریانی شرکت NVIDIA هست. جدیدترین پردازنده ی گرافیکی شرکت ATI دارای 1600 پردازنده ی جریانی میباشد (Radeon HD 5870)
:TMU
واحد نقشه گذاری بافت TMU یا (Texture Mapping Unit ) وظیفه ی اعمال عملیات بافت روی پیکسل ها را دارد . TMU ها با سایه زن ها ی راس و پیکسل در پردازنده ای گرافیکی قدیمی و پردازنده های جریانی در پردازند های جدید در ارتباط هستند .ان ها همچنین از دو بخش به نام های واحد ادرس دهی بافت و واحد فیلتر گذاری بافت تشکیل شده اند .
برای مثال GeForce GTX285 دارای هشتاد واحد TMU و HD4870 نیز دارای چهل واحد TMU هستند.
واحد فیلتر گذاری بافت:
واحد سایه زن پیکسل , رنگ های مربوط به هر پیکسل و واحد فیلتر گذاری بافت رنگ های مربوط به هر بافت را تعیین میکند . هر بافت شامل مجموعه ای از پیکسل هاست که واحد فیلتر گذاری بافت با بررسی پیکسل ها ی مجاور یکدیگر رنگ های مربوط به هر بافت را تعیین میکند .
واحد ادرس دهی بافت:
این واحد ادرس های مربوط به هر بافت را تعیین میکند پردازند ه ی GTX285 دارای هشتاد واحد فیلتر گذاری بافت است. واحد فیلتر گذاری و ادرس دهی بافت در فیلتر های Anistropic نقش بسیار مهمی ایفا میکند.
ادامه دارد..........
آخرین ویرایش: