واحد پردازش گرافیکی (GPU) چیست؟

در دنیای امروز که فناوری نقش کلیدی در زندگی ما ایفا می‌کند، انتخاب یک لپ‌ تاپ مناسب به‌ ویژه برای کاربران حرفه‌ ای و گیمرها اهمیت زیادی دارد. یکی از مهم‌ ترین بخش‌ های یک لپ‌ تاپ، پردازنده گرافیکی (GPU) است که وظیفه پردازش داده‌ های تصویری و نمایش آن‌ ها را بر عهده دارد. شناخت نحوه عملکرد GPU و تفاوت میان انواع مستقل و یکپارچه آن می‌تواند به کاربران کمک کند تا دستگاهی متناسب با نیازهای خود انتخاب کنند. ما از آکادمی محسن نصراللهی در این مقاله به بررسی کلی واحد پردازش گرافیکی لپ تاپ می پردازیم، با ما همراه باشید.

واحد پردازش گرافیکی (GPU) چگونه کار می‌کند؟

واحد پردازش گرافیکی یا همان GPU یک مدار چاپی است که مسئول پردازش داده‌ های مرتبط با تصاویر می‌باشد. به زبان ساده، این قطعه مجموعه‌ ای از سیگنال‌ های الکتریکی را به فرمان‌ هایی برای نمایشگر تبدیل می‌کند و به آن «می‌گوید» کدام پیکسل‌ ها در چه زمانی باید روشن شوند.

این فرآیند چگونه کار می‌کند؟ با اینکه بسیار پیچیده است، اما ما تلاش می‌کنیم آن را ساده و قابل درک توضیح دهیم.

هر کاری که روی لپ‌ تاپ انجام می‌دهید، از حرکت ماوس گرفته تا فشردن کلیدهای کیبورد، اطلاعاتی را به واحد پردازش مرکزی (CPU) ارسال می‌کند. بخشی از این اطلاعات مربوط به تصاویر است. CPU این داده‌ ها را به GPU ارسال می‌کند. سپس GPU این داده‌ ها را پردازش کرده و اطلاعات مورد نیاز را به نمایشگر می‌فرستد. اگر به جزئیات بیشتری نیاز دارید، مقاله اینتل توضیحات بیشتری درباره عملکرد GPU ارائه می‌دهد.

GPU مستقل (Discrete GPU) چیست؟

GPU مستقل یا اختصاصی که به dGPU نیز معروف است، یک واحد پردازش گرافیکی جداگانه از تراشه CPU است. این نوع GPU معمولاً در لپ‌ تاپ‌ های پیشرفته و تخصصی طراحی‌ شده برای تولید محتوا یا بازی‌ های گرافیکی استفاده می‌شود. این GPU به‌طور مستقل از CPU انرژی دریافت می‌کند و به CPU اجازه می‌دهد تا بدون نیاز به اشتراک‌ گذاری انرژی، عملکرد کامل خود را ارائه دهد. در ادامه به مزایا و معایب واحد پردازش گرافیکی مستقل (Discrete GPU) می پردازیم:

مزایا

1. گرافیک‌ های اختصاصی بسیار قوی‌ تر از GPU های یکپارچه هستند و می‌توانند وظایف سنگین گرافیکی مانند تولید محتوا یا بازی‌ های سنگین را مدیریت کنند.
2. چون نیازی به اشتراک انرژی با CPU ندارند، پردازنده می‌تواند تمام قدرت خود را صرف پردازش‌ های خودش کند که این موضوع باعث افزایش کارایی CPU می‌شود.
3. برخی کارت‌ های گرافیک قدرتمند اختصاصی از فناوری رهگیری پرتو (Ray Tracing) برخوردارند که تجربه بصری بهتری را به‌ ویژه هنگام بازی یا کار با محتوای سه‌ بعدی ارائه می‌دهد.

نکته جالب این است که بسیاری از لپ‌تاپ‌ های دارای GPU اختصاصی همچنان یک کارت گرافیک یکپارچه نیز روی تراشه CPU دارند. این لپ‌ تاپ‌ ها می‌توانند بین GPU اختصاصی و یکپارچه جابجا شوند. این قابلیت با کمک سوییچ MUX در برخی از لپ‌ تاپ‌ های پیشرفته فعال می‌شود. هنگامی که نیاز به پردازش سنگین نیست، فرآیندهای گرافیکی به GPU یکپارچه هدایت می‌شود تا کارایی افزایش یابد.

معایب

1. چون GPU اختصاصی انرژی مستقلی از CPU دریافت می‌کند، مصرف باتری بیشتر می‌شود. با این حال، این موضوع در لپ‌ تاپ‌ هایی که سوییچ MUX دارند، قابل حل است.
2. GPU اختصاصی به فضای بیشتری نیاز دارد، هم برای تراشه خود و هم برای اجزای تامین انرژی و سیستم خنک‌کننده ، که این مسئله باعث افزایش وزن و ضخامت دستگاه می‌شود.

GPU یکپارچه (Integrated GPU) چیست؟

رایج‌ ترین نوع واحد پردازش گرافیکی در لپ‌ تاپ‌ ها نوع یکپارچه یا iGPU است. اگر لپ‌ تاپی برای کارهای سنگین طراحی نشده باشد، احتمال زیادی دارد که فقط یک GPU یکپارچه داشته باشد.

این پردازنده‌ های گرافیکی در همان تراشه CPU ساخته شده‌اند و انرژی خود را با CPU به اشتراک می‌گذارند. آن‌ها برای انجام اکثر کارهای روزمره مناسب هستند و برخی از GPU های یکپارچه مدرن حتی می‌توانند وظایف پیشرفته‌ تری مانند تولید محتوای سبک یا بازی‌ های ساده را انجام دهند. در ادامه به مزایا و معایب واحد پردازش گرافیکی یکپارچه (Integrated GPU) می پردازیم:

مزایا

1. بزرگ‌ترین مزیت GPU یکپارچه کارایی بالای آن است. چون روی همان مادربرد CPU قرار دارد، انرژی کمتری مصرف می‌کند و گرمای بسیار کمی تولید می‌کند.
2. فضای کمی اشغال می‌کند که به طراحی بدنه‌ های بسیار نازک و سبک کمک می‌کند.
3. لپ‌ تاپ‌ های دارای GPU یکپارچه معمولاً قیمت کمتری دارند.

معایب

1. ممکن است نتواند وظایف گرافیکی سنگین مانند ویرایش ویدیو یا رندر محتوای سه‌ بعدی را به‌خوبی انجام دهد.
2. چون انرژی خود را با CPU به اشتراک می‌گذارد، وقتی هر دو مشغول کار هستند، هیچ‌کدام نمی‌توانند به ظرفیت کامل خود برسند.

چه کسانی باید از لپ‌ تاپ با GPU اختصاصی استفاده کنند؟

واحد پردازش گرافیکی های اختصاصی برای تولیدکنندگان محتوا یا گیمرها ضروری هستند. اگر فایل‌ های سنگین پردازش می‌کنید، فرآیندهای پیچیده‌ ای مانند ویرایش ویدیو یا رندر محتوای سه‌ بعدی انجام می‌دهید یا جدیدترین بازی‌ های AAA را اجرا می‌کنید، به تمام قدرت ممکن نیاز دارید.

این موضوع هم برای CPU و هم GPU صدق می‌کند. اگر CPU نتواند به دلیل اشتراک انرژی با GPU به بهترین عملکرد خود برسد، ممکن است بهره‌ وری مثبت یا کیفیت تجربه بازی کاهش یابد.

چه کسانی باید از لپ‌ تاپ با GPU یکپارچه استفاده کنند؟

بیشتر کاربران با واحد پردازش گرافیکی یکپارچه کاملاً راحت خواهند بود. اگر قصد دارید از لپ‌ تاپ خود فقط برای کارهای معمولی مانند مرور اینترنت، تماشای ویدیو، کار با مجموعه آفیس مایکروسافت، شرکت در تماس‌ های ویدیویی یا حتی بازی‌ های سبک استفاده کنید، یک iGPU کافی خواهد بود.

واحد پردازش گرافیکی یکپارچه همچنین به طراحی بدنه‌ های باریک‌ تر و سبک‌ تر کمک می‌کند و ممکن است امکان استفاده از باتری بزرگ‌ تر را فراهم کند که به افزایش عمر باتری منجر می‌شود. این ویژگی‌ ها برای افرادی که مرتباً در حال جا به‌ جایی هستند، بسیار مهم است.

در نهایت، اگر بودجه محدودی دارید، احتمالاً باید لپ‌ تاپی با واحد پردازش گرافیکی یکپارچه انتخاب کنید. GPU یکپارچه به دلیل حذف برخی قطعات و سیستم خنک‌کننده ساده‌ تر، هزینه کمتری دارد.

نکات دیگر هنگام انتخاب لپ‌ تاپ

البته شما نباید فقط بر اساس GPU لپ‌ تاپ خود را انتخاب کنید. فاکتورهای مهم دیگری مانند نوع CPU، وزن و ابعاد دستگاه، فناوری نمایشگر و قیمت نیز باید در نظر گرفته شوند.

از سوی دیگر، باید به این نکته توجه کنید که واحد پردازش گرافیکی در لپ‌ تاپ‌ ها قابل ارتقا نیست. کاربرانی که نیاز به قدرت بیشتری از GPU لپ‌تاپ خود دارند، مجبور خواهند بود دستگاه جدیدی بخرند.

توصیه می‌کنیم اگر بین دو لپ‌تاپ مردد هستید، گزینه‌ای را انتخاب کنید که مشخصات بهتری دارد. بنابراین اگر پیش‌ بینی می‌کنید در آینده ممکن است به لپ‌ تاپی نیاز داشته باشید که بتواند وظایف سنگین‌ تری را انجام دهد، سرمایه‌ گذاری روی لپ‌تاپی با GPU و CPU قوی‌تر می‌تواند در طولانی‌مدت به صرفه باشد.

نتیجه‌گیری

واحد پردازش گرافیکی (GPU) یکی از اجزای مهم و تعیین‌ کننده در عملکرد گرافیکی لپ‌ تاپ‌ ها است. انتخاب بین یک GPU مستقل و یکپارچه به نیازهای کاربر بستگی دارد. در حالی که GPU های یکپارچه برای وظایف روزمره و کاربران عادی کاملاً کافی هستند، GPU های مستقل به دلیل قدرت بالاتر، گزینه‌ ای مناسب برای گیمرها و تولیدکنندگان محتوا به شمار می‌روند. با در نظر گرفتن تفاوت‌ های این دو نوع واحد پردازش گرافیکی (GPU) و بررسی نیازهای آینده، می‌توان بهترین انتخاب را انجام داد و تجربه‌ ای بهینه از کار با لپ‌تاپ داشت. برای کسب اطلاعات بیشتر با متخصصین ما در ارتباط باشید.