موضوع مقاله: کارت گرافیک | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # کارت گرافیک | مقدمه: کارت گرافیک (با نام‌های کارت ویدئو، کارت نمایشگر، آداپتور نمایشگر، آداپتور گرافیک و برد گرافیک شناخته می‌شود) یک کارت توسعه و یک دستگاه ورودی است که تصاویر خروجی را برای نمایشگر تولید می‌کند."What is a GPU?" Intel. | ## بخش 1: کارت گرافیک | اکثر کارت‌های گرافیک، توابع مختلفی مانند شتاب دهندهٔ رندر صحنه‌های سه‌بعدی و دوبعدی، رمز گشایی کردن MPEG-2/MPEG-4، خروجی تلویزیون یا قابلیت اتصال چند مانیتور را ارائه می‌کنند. پردازنده گرافیکی مجتمع (GPU) که هسته کارت گرافیک است، می‌تواند پردازش‌های اضافی را نیز انجام دهد، تا بار محاسباتی اضافه را از پردازنده مرکزی رایانه (CPU) حذف کند. در اواخر سال‌های ۲۰۱۰ نیز، تمایل به استفاده از قابلیت‌های محاسباتی پردازنده گرافیکی (GPU) برای حل وظایف غیر گرافیکی به وجود آمد. معمولا کارت گرافیک به شکل یک صفحه مدار چاپی (کارت توسعه) ساخته شده‌است و به شکاف‌های توسعه(ای‌جی‌پی، پی‌سی‌آی اکس‌پرس) متصل می‌شوند. بعضی از آن‌ها با استفاده از محفظه‌های اختصاصی ساخته شده‌اند که از طریق کابل به کامپیوتر متصل می‌شوند. تقریباً تمام مادربردهای دسکتاپ با گرافیک ادغام شده اجازه می‌دهد تا تراشه گرافیکی ادغام شده در بایوس غیرفعال شوند. در برخی موارد وقتی کارت گرافیک on-board در مادربورد از کار می‌افتد ما می‌توانیم با اتصال کارت گرافیک اختصاصی به مادربورد مشکل عدم نمایش تصویر را حل کنیم. گاهی اوقات هر دو گرافیک ادغام شده و کارت گرافیک اختصاصی می‌توانند به‌طور همزمان برای نمایش روی مانیتورهای جداگانه استفاده شوند. یک کارت گرافیک اختصاصی حافظه دسترسی تصادفی (VRAM)، سیستم خنک‌کننده مخصوص خود و تنظیم کننده‌های برق اختصاصی با تمام اجزای طراحی شده مخصوص برای پردازش تصاویر ویدئویی دارد. ارتقاء به یک کارت گرافیک اختصاصی از بار محاسبات پردازنده و حافظه مصرفی سیستم (RAM) می‌کاهد، بنابراین پردازش گرافیکی نه تنها سریعتر خواهد بود بلکه عملکرد کلی کامپیوتر نیز بهبود می‌یابد. کارت گرافیک بر پایه اطلاعات دریافت‌شده از پردازشگر، شیوه بکارگیری از پیکسل‌ها برای ساخت یک فرتور را درمی‌یابد. سپس اطلاعات به‌دست‌آمده از برآورد کار را از راه کابل میان خود و نمایشگر به نمایشگر روانه می‌کند. در دنیایی امروزه هسته تنسور در فعالیت‌های لپتاپ‌ها و کامپیوترهای شخصی و مرکز دیتاها نقش دارند. تنسور دو بعدی (ماتریسی) به‌طور خلاصه وار و ساده می‌توان گفت هسته‌های تنسور از قسمت‌های کوچکی تشکیل شده‌اند که برای انجام کار پردازشی سنگین به کارت گرافیک کمک می‌کنند و کار را برای انجام فعالیت آن ساده می‌کنند. | ## بخش 2: کارت گرافیک | پردازش موازی کارهسته کودا این است که در انجام کار بصورت موازی عمل می‌کنند در صورتی که دارای دو یا چهار یا هشت هسته باشد و زمانی که پردازش بصورت جداگانه در هسته‌های متفاوت انجام می‌شود قسمت‌های مختلف تأثیر بسزایی در اجرای بازی مختلف دارد بصورتی که توانایی اجرای آنها را به نحوه چشمگیری افزایش دهد مخصوصاً در اجرا و پردازش بازی مختلف کامپیوتری شخصیت‌های داستانی و ….. بصورت مجزا در هستهٔ آن اجرا و به نمایش دراورده می‌شود تا فعالیتی که فرد به آن مشغول است به نحوه بهتری انجام شود. HBM فناوری تولید شده توسط AMD که چندین سال قبل ابداع و به ایده نابی برای حافظه‌های ویدئویی مبدل گشت. کراس فایر کراس فایر نام یک فناوری معرفی شده توسط شرکت کانادایی ATI می‌باشد که توسط این فناوری امکان استفادهٔ هم‌زمان از چند کارت گرافیکی توسط یک مادربرد به کاربران داده می‌شود. به واسطهٔ این فناوری، یک چیپست کنترل‌کننده بر روی برد اصلی نصب می‌شود و وظیفهٔ کنترل کانال‌های واسطه و ادغام اطلاعات آن‌ها برای نمایش بر روی صفحهٔ نمایشگر بر عهدهٔ این چیپست می‌باشد. کاربرد آن در گیمینگ از کاربردهای این تکنولوژی می‌توان به ادغام و پردازش موازی و همزمان ۲ کارت گرافیک اشاره کرد و از موفق‌ترین کارت گرافیک‌های این عرصه کراس فایر می‌توان به کارت گرافیک xfx rx580 ساخت شرکت تایوانی ایکس اف ایکس اشاره کرد. این کارت گرافیک با آنکه قدیمی شده هنوز هم در سال 2023 مخصوصا در ایران ارزش خرید بالایی دارد. در شبکهٔ بیت کوین، هش ریت سرعت اتمام عملیات محاسباتی در کد بیت کوین را نشان می‌دهد. به‌طور کلی ماین کردن ارزهای دیجیتال شامل پیدا کردن بلاک‌ها از طریق حل محاسبات پیچیده‌است، هرکدام از این بلاک‌ها شبیه به یک پازل ریاضی است و دستگاه‌های ماین در هر ثانیه میلیون‌ها بار حدس مختلف می‌زنند تا جواب صحیح را برای هر بلاک پیدا کنند. در پروسهٔ استخراج، احتمال رسیدن به هدف مورد نظر که با صفرهای زیادی شروع می‌شود، بسیار کم خواهد بود. به همین دلیل ماینرها مدام حدسیات خود را تغییر می‌دهند تا بالاخره به عدد هدف برسند. این تکرار تغییر دادن حدس‌های زده‌شده در ثانیه را قدرت هش دستگاه ماین می‌گویند که هرچه یک دستگاه در در یک ثانیه تعداد بیشتری حدس بزند، قوی‌تر عمل می‌کند و قدرت هش آن نیز بیشتر خواهد بود. برای استخراج یک بلاک و دریافت جایزهٔ آن، نرخی که توسط دستگاه ماین حدس زده می‌شود، برای موفقیت‌آمیز بودن باید برابر یا کمتر از هدف مورد نظر باشد. بدین معنی که اگر عدد به دست آمده بیشتر از عدد هدف باشد، کاربر جایزه‌ای دریافت نخواهید کرد. | ## بخش 3: کارت گرافیک | با تغییر درجهٔ سختی، هدف نیز عوض خواهد شد یعنی هرچقدر درجهٔ سختی استخراج بالاتر باشد، پیدا کردن عدد مورد نظر سخت‌تر و پیچیده‌تر خواهد بود. برای اینکه بتوان به هش مورد نظر رسید، ماینر باید بعضی از هدرهای بلاک که نانس (Nonce) نام دارند را نیز تغییر دهد. هر کدام از نانس‌ها با یک صفر شروع شده و به منظور رسیدن به هش یا هدف مورد نظر افزایش پیدا می‌کنند. نانس همان عددی است که ماینرهای بلاک چین باید به منظور حل کردن رمزنگاری بلاک‌ها، آن را پیدا کنند. هَشینگ» (Hashing) به فرآیندی گفته می‌شود که طی آن کامپیوتر ورودی‌هایی چند رقمی از هر نوع (مثلاً حروف، اعداد و نماها) را می‌گیرد و با به‌کارگیری یک فرمول ریاضی آن را خرد و مخلوط می‌کند که در انتها یک خروجی با اندازه‌ای مشخص تولید خواهد شد. «تابع هش» (Hash Function) که به آن «تابع درهمساز» نیز می‌گویند دقیقاً همین کار را می‌کند؛ این تابع، یک ورودی دریافت کرده و خروجی متفاوتی را تحویل می‌دهد. برای مثال یک تابع هش می‌تواند کلمهٔ «سلام» را دریافت کرده و به عنوان خروجی عبارت زیر را تحویل دهد: bda1fa48345336618741fd2c4bc02409eb098c49a9b02fb5056401b5c4dc2e5 به این خروجی که توسط تابع هش تولید می‌شود، «هش» گفته می‌شود و این فرایند که تابع هش طی آن هش جدیدی می‌سازد هشینگ نام‌گذاری شده‌است. تقریباً می‌توان از هر محتوای دیجیتالی مانند یک سند، تصویر، آهنگ یا هرچیز دیگری، هش ایجاد کرد. برای هشینگ تنها از یک فرمول ریاضی استفاده نمی‌شود و تعداد زیاد فرمول ریاضی متفاوت برای تولید هش وجود دارد. هر تابع هش ورودی‌ها را خرد و به روش‌های مختلف مخلوط می‌کند که در نتیجه خروجی‌های متفاوتی ایجاد خواهد شد. در دنیای رمز ارزها هرکسی می‌تواند با استفاده از علم ریاضی برای خود تابع هش بسازد. انواع متفاوتی از تابع هش وجود دارد که می‌توان آن را با استفاده از روش‌هایی گوناگون ساخت. | ## جمع‌بندی | در اینجا ما نحوهٔ عملکرد تابع هش SHA-256 را توضیح می‌دهیم چرا که پرکاربردترین تابع هش در دنیا بهشمار می‌رود.