کارت گرافیک

۱- معرفی و مشخصات ۲- نکات کاربردی ۳- رندر چیست ۴ - cudaکارت گرافیک چیست ؟کارت گرافیک، قطعه سخت افزاری است که تصاویری که شما روی مانیتور می‌بینید تولید می‌کند. کارت گرافیک مسئول تولید (رندر کردن) تصویر برای مانیتور است و این کار را با تبدیل دیتا به سیگنالی که مانیتور بتواند بفهمد انجام می‌دهد. منظور از تصویر قابل نمایش روی مانیتور این است که تصاویر قابل فهم باشند. (برای انسان )هر چه کارت گرافیک بهتری داشته باشید تصاویر با کیفیت‌ تری خواهید داشت. این مساله برای گیمرها و کسانی که ویدئو ادیت می‌کنند بسیار مهم است.تصاویر نمایش داده شده روی صفحه کامپیوتر شما از پیکسل ها (نقاط کوچک) ساخته شده است. مانیتور شما معمولا بیش از یک میلیون پیکسل را در تنظیمات رایج رایانه نمایش می دهد. و برای ایجاد تصویر مورد نیاز، کامپیوتر شما باید تصمیم بگیرد که چه کاری با هر پیکسل انجام دهد تا یک تصویر صافتر تولید شود.برای این اتفاق، یک مترجم مورد نیاز است (واحد پردازش گرافیکی گرافیکی)؛ چیزی برای تبدیل اطلاعات به یک تصویر قابل مشاهده است. این جایی است که کارت گرافیکی وارد می شود مادربورد کامپیوتر شما باید ساخته شده یا گرافیک نصب شده را برای ترجمه انجام دهد.اکثر کارت گرافیک ها ساخته شده اند برای پردازش موازیتفاوت کارت گرافیک و جی پی یو چیست ؟یک GPU، که مخفف Graphics Processing Unit (واحد پردازش گرافیکی) است، یک پردازنده مخصوص برای وظایف گرافیکی است. از آنجایی که این چپ مخصوص چنین کاری طراحی و بهینه‌سازی شده، نسبت به یک CPU در این کارها راندمان بیشتری دارد و اکثر پردازش‌هایی که برای نمایش گرافیک بازی‌ها لازم است را انجام می‌دهد.اما یک کارت گرافیک صرفا از GPU تشکیل نشده است. علاوه بر GPU، قطعات دیگری همچون حافظه ویدیو (VRAM)، کانکتورها و خنک‌کننده هم وجود دارند. همه این قطعات کارت گرافیک را تشکیل می‌دهند که یک قطعه سخت‌افزاری مخصوص پردازش گرافیک و خروجی ویدیو است.پس، «GPU» به طور مشخص به چیپ گرافیکی تولید شده توسط انویدیا و AMD اشاره می‌کند، در حالی که «کارت گرافیک» آن محصول نهایی است که از یک فروشگاه می‌خرید .رندرینگ چیست ؟به طور کلی به پروسه‌ی تولید یک تصویر یا خروجی گرفتن به صورت یک ویدیو از یک نرم افزار سه بعدی، عملیات رندرینگ (Rendering) گفته شده که توسط موتور رندرها انجام می شود.معمولاً رندرینگ، آخرین مرحله در عملیات ساخت یک صحنه ی سه بعدی است مگر این که بخواهید بر روی رندرهای خود با نرم افزارهای ادیت، آن ها را ویرایش کنید.رندرگیری فرآیند تولید یک تصویر یا ویدیو از یک مدل دو بعدی یا سه بعدی با استفاده از یک برنامه کامپیوتری است؛ خروجی این فرآیند و تصویر حاصل رندر (render) نامیده می شود. یک صحنه رندر در معماری شامل اطلاعات هندسی، بافت، نورپردازی و سایه پردازی می‌باشد. اصطلاح "رندر" در واقع تصور هنرمند از یک صحنه است.کودا چیست ؟کودا یک پلتفرم نرم افزاری قدرتمند است که به برنامه های کامپیوتری کمک می کند که برنامه های خود را سریع تر اجرا کنند . مانند رندرینگ و استخراج ارز و یادگیری عمیق و... ولی کودا صرفا یک برنامه نیست بلکه در سخت افزار ها هم تعبیه شده . ولی چرا کارت گرافیک باید داده هارو پردازش کنه مگه این کار بر عهده سی پی یو نیست؟ قبل از اینکه وارد ماجرا بشیم باید بدونیم که کارت گرافیک و سی پی یو چطور کار می کنند .سی پی یو متصدی محاسبات منطقی و ریاضی هستش پس وظیفه اصلی اون اجرای دستورات هست که به صورت کد هستند . هر زمان که ما با برنامه ها کار می کنیم ٬ فایلی رو کپی یا حذف می کنیم یا حتی فقط یک حرف را در یک داکیومنت تایپ می کنیم ، همه و همه توسط سی پی یو اجرا می شوند . همچنین وظیفه سی پی هست که ارتباط بین تمامی کامپونت ها رو به عهده بگیره در اصل سی پی یو واسطه ای بین آنهاست . به عنوان مثال هارد درایو هیچی راجب کیبورد نمی دونه اما به لطف سی پی یو ما می تونیم اسم فایل هارو در هارد درایو هامون تغییر بدیم . پس سی پی یو در انجام چندین وظیفه (multitasking) باید خیلی قدرتمند باشه ولی دقیقا اینطور نیست . هسته سی پی یو ها فقط یک وظیفه رو همزمان میتونه handle کنه . این هسته یک processing unit مستقله و توانایی multitasking مستقیما به تعداد هسته های سخت افزار ما بستگی داره که معمولا ( در بازار‌ ) ما از ۲ تا ۱۶ core استفاده می کنیم ولی چیزی که عجیبه اینکه ما متوجه هیچ مسئله یا مشکلی در فراید این عمل نمی شویم و دلیل آن سرعت بسیار زیاد سی پی یو هاست که تمامی وظایف و دستورات به یکباره در یک دنباله اجرا می شوند . پس درسته که آنها بسیار سریع هستند ولی در انجام موازی کار ها محدود هستنداما در مورد کارت گرافیک ها که بسیار قدرتمند هستند می توانند با استفاده حافظه و پردازشگری که دارند و قابلیت پردازش به صورت موازی به کمک سی پی یو ها بشتابند .اما gpu چطور در انجام دستورات از cpu سریع تر است ؟آیا میتوانید حدس بزنید که gpu ها امروزی چند core دارند؟ در حال حاضر rtx 3090 تقریبا 365 برابر یک پردازنده i9 نسل 12 هسته دارد (10496) وما چیزی حدود 10000 پردازش رو بیشتر از سی پی یو ها میتوانیم توسط gpu انجام بدیم .