الكمبيوتر هو جهاز مكون من عدة وحدات. من بين هذه الوحدات، من الممكن حساب وحدة المعالج وذاكرة الوصول العشوائي واللوحة الأم والعناصر المماثلة. ومع ذلك، يمكن أن تكون وحدة معالجة الرسومات (GPU) أو ما يسمى كرت الشاشة هي أهم وحدة للأشخاص الذين يمارسون الألعاب ويتطلبون عمليات تتطلب رسومات كثيفة مثل تحرير الفيديو. إذن ما هو GPU؟
في هذا المحتوى، سنحاول الإجابة على سؤال حول ماهية وحدة معالجة الرسومات بالتفصيل بالنسبة لك. سنتحدث عن ماهية وحدة معالجة الرسومات وماذا تفعل. في الوقت نفسه، سنقوم بتضمين استخدام GPU في مجالات مختلفة في المحتوى الخاص بنا. بالإضافة إلى ذلك، سنتحدث عن الاختلافات بين وحدة معالجة الرسومات والوحدات المماثلة.
ربما لاحظت أن العديد من العلامات التجارية تنتج أو تبيع وحدات معالجة الرسومات أو كروت الشاشة اليوم. من أجل إنهاء علامات الاستفهام حول هذا الموضوع، سنتطرق أيضًا إلى الشركات التي تنتج وحدات معالجة الرسومات في المحتوى الخاص بنا. لكن قبل كل هذا، نحتاج إلى الإجابة على سؤال حول ماهية وحدة معالجة الرسومات.
ما هو GPU؟
وحدة معالجة الرسومات GPU أو وحدة معالجة الرسومات هي الوحدة المسؤولة عن معالجة الرسومات في الأجهزة التكنولوجية مثل أجهزة الكمبيوتر. من الممكن ترجمة GPU كوحدة معالجة رسومات. بفضل هذه الوحدة، يصبح من الممكن إنشاء وعرض الرسومات على الأجهزة الالكترونية. من الممكن تعريف وحدة معالجة الرسومات بشكل عام على أنها دائرة الكترونية أو شريحة.
يعود أول ظهور لوحدة معالجة الرسومات إلى أواخر التسعينيات. في ذلك الوقت، جذبت انتباه المستخدمين من خلال توفير رسومات أكثر نجاحًا. اكتسبت وحدات معالجة الرسومات أيضًا شعبية لأنها تعمل على تحسين جودة الرسومات في مقاطع الفيديو والألعاب.
تم تقديم GeForce 256 بواسطة Nvidia في عام 1999، وأطلق عليها اسم أول GPU المتاح في السوق. في وقت صدوره، تم تعريفه على أنه المعالج الوحيد القادر على تنفيذ العديد من عمليات الرسومات. هذه الشريحة، التي طورتها Nvidia، زادت بشكل كبير من أداء الألعاب ثلاثية الأبعاد.
من الممكن أيضًا أن نقول إن هذه التكنولوجيا تطورت بمرور الوقت. تعد المنتجات مثل الألعاب ذات الرسومات الأفضل ومقاطع الفيديو ذات الرسومات الأفضل واحدة من أكبر البراهين على ذلك. في بداية العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، جذبت Nvidia الانتباه بمنتجاتها الجديدة. بعد ذلك، ساهم ظهور الشركات المنافسة في السوق بشكل إيجابي في تطوير التكنولوجيا.
اليوم، لا يزال تطوير GPU مستمرًا. مع ظهور تقنيات الرسومات الجديدة يومًا بعد يوم، تواصل الشركات تطوير وحدات معالجة الرسومات الخاصة بها. في الوقت الحاضر أيضًا، يظهر استخدام GPU في مجالات مختلفة. أصبحت وحدة معالجة الرسومات، التي كانت قابلة للاستخدام في منطقة محدودة أكثر، جزءًا لا غنى عنه من أجهزة الكمبيوتر.
ماذا تفعل وحدة معالجة الرسومات؟
في العنوان الفرعي السابق، تحدثنا بإيجاز عما تفعله وحدة معالجة الرسومات. لقد ذكرنا أن وحدة المعالج هذه، والتي تستخدم لإنشاء الرسومات في الأجهزة الالكترونية، لديها العديد من المهام. في الوقت الحاضر بشكل خاص، من الممكن رؤية استخدام GPU في العديد من المجالات بخلاف الألعاب.
واحدة من أكثرها شيوعًا هي عمليات تحرير الفيديو والصور. في الوقت نفسه، هناك مناطق يتم فيها استخدام وحدة معالجة الرسومات في عملية التعلم الآلي. بالإضافة إلى ذلك، يجب ذكر أهمية استخدام GPU في تعدين العملات المشفرة.
استخدام وحدة معالجة الرسومات في الألعاب
منطقة استخدام GPU الأكثر شيوعًا والمعروفة للجميع هي الألعاب بلا شك. إن تأثير تقنية GPU في رسومات الألعاب، والذي أصبح أكثر وأكثر نجاحًا من الماضي إلى الوقت الحاضر، واضح تمامًا. مع تطوير وحدة معالجة الرسومات (GPU)، التقت رسومات وألعاب أكثر واقعية باللاعبين.
تعد التقنيات المطورة حديثًا مثل دقة 4K و 8K من العوامل التي تزيد من واقعية الألعاب. في الوقت نفسه، أصبحت تجربة ألعاب الفيديو أكثر إثارة للإعجاب بفضل التطورات مثل معدلات التحديث الأعلى.
هذه الرحلة، التي بدأت بمعالجة الكائنات ثنائية وثلاثية الأبعاد بفضل وحدة معالجة الرسومات في الماضي، أصبحت أكثر تقدمًا اليوم. لهذا السبب، لن يكون من الخطأ القول أن الألعاب تتصدر استخدام وحدة معالجة الرسومات. ومع ذلك، لا ينبغي أن ننسى أن الألعاب ليست مجال الاستخدام الوحيد.
استخدام GPU في تحرير الفيديو
هناك مشكلة أخرى يكون فيها استخدام معالج الرسومات في غاية الأهمية وهي إنتاج المحتوى. عادة ما يحتاج برنامج تحرير الفيديو، المستخدم على نطاق واسع اليوم، إلى وحدة معالجة رسومات قوية. تستفيد الانتقالات والتأثيرات التي سيتم إنشاؤها باستخدام هذه البرامج من قوة وحدة معالجة الرسومات.
في الوقت نفسه، لا يقتصر الأمر على تحرير الفيديو فحسب، بل يستفيد أيضًا من عمليات تصميم الرسوم المختلفة من وحدة معالجة الرسومات. على سبيل المثال، تعد قوة وحدة معالجة الرسومات ذات أهمية كبيرة لإنشاء تصميمات باستخدام كائنات ثلاثية الأبعاد أو تصميم صور متحركة. يضمن وجود وحدة معالجة رسومات قوية السلاسة أثناء هذه العمليات.
بالإضافة إلى ذلك، يجب القول أن وحدة معالجة الرسومات مهمة للغاية في إخراج الصور. باستخدام معالجات الرسومات عالية الجودة، يصبح من الممكن إنتاج صور عالية الجودة وتقديمها بسهولة أكبر. وتجدر الإشارة إلى أنه لا ينبغي تجاهل جودة وحدة معالجة الرسومات، خاصة في هذه الفترة التي تشهد ارتفاعًا في مستويات NFT.
استخدام وحدة معالجة الرسومات في التعلم الآلي
جلب تطوير مجال البرمجيات معه تطبيقات مختلفة تمامًا. يعد استخدام وحدات معالجة الرسومات في موضوعات مثل الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي شائعًا جدًا اليوم. علاوة على ذلك، فإن هذا الوضع يتقدم بخطى مثيرة.
يوفر الأداء المذهل لمعالجات الرسومات اليوم قدرة حسابية عالية جدًا. بهذه الطريقة، فإن استخدام معالجات الرسوم في مواضيع مثل التعرف على الصور يوفر نتائج سريعة للغاية. وتجدر الإشارة إلى أنه يوفر أيضًا تطوير تقنيات الذكاء الاصطناعي مع معالجة الرسومات بسرعة كبيرة. في الوقت نفسه، تتطور تقنيات التعلم العميق أيضًا بفضل الاستخدام المشترك لوحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات.
استخدام GPU في تعدين العملات المشفرة
يعد تعدين العملات المشفرة من أكثر الموضوعات إثارة للجدل في استخدام GPU. نظرًا لأن التعدين يتطلب الكثير من العمليات الحسابية، فإن تسخير قوة وحدات معالجة الرسومات يسرع العملية إلى حد كبير. لهذا السبب، من الممكن أيضًا أن ترى أن أفضل نماذج بطاقات الفيديو غالبًا ما تواجه مشكلات في المخزون.
في هذه الحالة، على الرغم من أن استخدام GPU له نتائج إيجابية لعمال المناجم، لا يمكن القول إنه يجعل المستخدمين الباقين سعداء للغاية. بالإضافة إلى مشكلة الأسهم، فإن ارتفاع أسعار بطاقات الفيديو يجعل المستخدمين الآخرين قلقين للغاية. من الممكن أيضًا القول إنه يؤثر سلبًا على ميزانية الأشخاص الذين يحتاجون إلى استخدام وحدة معالجة رسومات قوية لعملهم. هذا يسري بنفس الطريقة بالنسبة للاعبين.
بالإضافة إلى كل ذلك، فإن أحد أكبر مخاطر تعدين العملات الرقمية هو استهلاك الطاقة. كما يؤثر تعدين العملات المشفرة، الذي يتسبب في استخدام مرتفع للغاية للكهرباء، سلبًا على العالم. لهذا السبب، يمكن القول إن الدول والشركات ستتخذ خطوة في هذا الصدد. ومع ذلك، فإن تعدين العملات المشفرة يؤثر على صناعة وحدة معالجة الرسومات على نطاق واسع جدًا.
ما هو الفرق بين GPU و CPU؟
قبل معالجات الرسومات، كانت أجهزة الكمبيوتر تستخدم وحدة لإنتاج الرسومات. تمت إدارة هذه المهمة بواسطة وحدة المعالج، أو وحدات المعالجة المركزية كما هو معروف على نطاق واسع. حتى أواخر التسعينيات، أثرت مهمة وحدات المعالجة المركزية على كل من الوظائف الأساسية للكمبيوتر ورسوماته.
في الأساس، هناك فرق مهم بين الوحدتين. على الرغم من معالجة البيانات والمعلومات، إلا أن وحدة معالجة الرسومات (GPU) تلفت الانتباه كوحدة متخصصة من حيث الرسومات. من ناحية أخرى، تترك وحدة المعالج مهمة معالجة الرسومات لوحدة معالجة الرسومات، مما يجعل الوظائف الأخرى للكمبيوتر أكثر نجاحًا. نتيجة مشاركة هذه المهمة ينتج عنها كمبيوتر أسرع بكثير.
بالإضافة إلى ذلك، تساعد وحدة معالجة الرسومات (GPU) في أداء الكمبيوتر عن طريق إجراء بعض الحسابات من وحدة معالجة الرسومات. وبالتالي، فإنه يسمح بظهور تقنيات وبرامج أكثر تقدمًا. في الأساس، من الممكن قول العديد من الميزات المشتركة لكلتا الوحدتين. ومع ذلك، بالإضافة إلى واجباتهم، يمكن أن تكون بنية الوحدات مختلفة للغاية.
الكائنات تسمى النوى تشارك في البيانات التي تتم معالجتها بواسطة GPU و CPU. كلما زاد عدد النوى في الوحدة، زادت كفاءة وسرعة معالجة الوحدة. وبالتالي، يمكن لأجهزة الكمبيوتر المزودة بوحدة معالجة مركزية ووحدة معالجة رسومات متعددة النواة إجراء عمليات أسرع بكثير.
يوجد في هيكل وحدات معالجة الرسومات المئات من النوى للمعالجة المتوازية. ومع ذلك، فإن الوضع يختلف مع وحدات المعالجة المركزية. تعالج وحدة المعالج المهام بالتسلسل. لذلك فإنه يستخدم عدد أقل بكثير من النوى. هذا هو سبب استخدام وحدات المعالجة المركزية (CPU) بدلاً من وحدات معالجة الرسومات (GPU) للمهام الأساسية.
على الرغم من أن هذا هو الفرق بين وحدة معالجة الرسومات ووحدة المعالجة المركزية، فليس من الصواب مقارنة الاثنين. تختلف واجبات كلتا الوحدتين. لذلك، من الأهمية بمكان اختيار الوحدات المناسبة بما يتماشى مع احتياجات المستخدم. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن الوحدتين تعملان معًا لإعطاء أفضل نتيجة.
ما هو الفرق بين GPU وبطاقة الرسومات؟
مسألة أخرى مهمة هي مسألة ما بين GPU وبطاقة الرسوميات. من الشائع جدًا استخدام هذين المصطلحين بالتبادل. ومع ذلك، على الرغم من تشابههما، إلا أن هناك فرقًا بينهما.
تعمل بطاقة الرسومات كلوحة أم تضم أيضًا وحدة GPU. بمعنى آخر، هناك وحدة معالجة الرسومات (GPU) كوحدة داخل بطاقة الرسومات. ومع ذلك، توجد أيضًا مكونات أخرى بخلاف وحدة معالجة الرسومات على بطاقة الرسومات. بفضل هذه المكونات، يصبح تشغيل وحدة معالجة الرسومات ممكنًا. في الوقت نفسه، توجد أيضًا المكونات التي توفر الاتصال بالنظام على بطاقة الرسومات.
ومع ذلك، فإن استخدام مصطلحات GPU وبطاقة الرسومات بنفس المعنى ليس خاطئًا تمامًا. ومع ذلك، فإن هذا الموقف يختلف قليلاً في وحدات معالجة الرسومات الداخلية. في هذه الحالة، لا يحتوي الكمبيوتر على بطاقة فيديو تحمل وحدة معالجة الرسومات. مثل وحدة المعالج، تعمل وحدة معالجة الرسومات أيضًا بطريقة مضمنة. بطاقات الرسومات الخارجية هي مكونات تُعرف ببطاقات الفيديو في الحياة اليومية.
مصنعي GPU
بعد الإجابة عن سؤال ما هو GPU، أردنا فتح موضوع فرعي حول أشهر مصنعي GPU في السوق. اليوم، هناك شركتان على رأس القائمة من حيث إنتاج وحدة معالجة الرسومات. هذه هي شركات Nvidia و AMD. كما ذكرنا سابقًا في المحتوى الخاص بنا، كانت Nvidia موجودة منذ الظهور الأول لوحدة معالجة الرسومات. وتجدر الإشارة إلى أن AMD ليست بعيدة عن هذا السباق.
بالإضافة إلى ذلك، من الممكن مشاهدة منتجات من ماركات مختلفة أثناء شراء بطاقة الرسومات. هذا بسبب الشركات التي تسمى بائعي GPU. من بينها، من الممكن حساب الشركات المهمة مثل MSI و Gigabyte و ASUS.
يقوم هؤلاء البائعون بإطلاق وحدات معالجة الرسومات ببضع نقرات على التقنيات التي صنعتها AMD و Nvidia. على سبيل المثال، تبيع بطاقات الرسومات تحت علاماتها التجارية الخاصة بلمسات مثل إضافة ضوء RGB أو وضع مروحة إضافية على المنتج.
نفيديا
تأسست Nvidia في عام 1993، وهي شركة اكتسبت شهرة كبيرة، خاصة بفضل إنتاج GPU. تُعرف سلسلة GPU الأكثر شيوعًا التي تنتجها الشركة باسم GeForce. قلب السوق رأساً على عقب مع نموذج GeForce 3090 Ti اليوم، تنتج Nvidia أيضًا وحدات معالجة الرسومات (GPU) لمختلف المجالات. يُعرف تاريخ أول وحدة معالجة رسومات (GPU) أنتجتها Nvidia باسم 1999.
AMD
تأسست في عام 1969، Advanced Micro Devices أو AMD هي شركة تصنيع شرائح مقرها الولايات المتحدة. أنتجت الشركة نماذجها الأولى من GPU في عام 2000. ومن المعروف باسم Radeon مع سلسلة GPU الأكثر شعبية. تلفت AMD، التي تخوض حربًا مع Nvidia اليوم، الانتباه أيضًا إلى طرازات المعالجات الخاصة بها. تتحدى الشركة أيضًا سلسلة Intel Core بسلسلة Ryzen.
