این مقاله، ارائه من برای درس کارگاه کامپیوتر بوده - اسلاید هارو میتونید اینجا ببینید
ا GPU یا Graphics Processing Unit به معنی واحد پردازش گرافیکی میباشد، اکثرا برای کار با ماتریس های دوبعدی و 3 بعدی و انجام عملیات هایی مانند ضرب داخلی، خارجی، جمع و ... میباشد (بقیه کار ها مانند افزودن افکت به تصویر و رندر کردن که به GPU واگذار میشود نیز به همین کار با ماتریس ها تقلیل میابد).
تصویر بالا نشان میدهد که GPU با تقسیم کار به عملیات های بسیار کوچک تر و با استفاده از هسته های زیاد خود، کار ها را انجام میدهد در صورتی که بیشتر کار هایی که به CPU واگذار میشود باید به "ترتیب" انجام شود و قابلیت شکسته شدن به تسک های کوچک تر را ندارد.
در اولین تصویر از سمت چپ، ویژگی Anti-Alising را مشاهده میکنید که تقریبا همه GPU ها چه در موبایل و چه در کامپیوتر از آن پشتیبانی میکنند. خلاصه ای از وظیفه آن به این صورت است که زمانی که تصویر یا متنی روی تصویر نمایش داده میشوند که دقیقا روی پیکسل های مانیتور قرار نمیگیرند، حالتی زشت و تیزی دارند (برای مثال حرف e) - کاری که انجام میشود این است که بعد از رندر اولیه (رندر این صفحه تیز و زشت) GPU با استفاده از الگوریتم های موجود در درایور نصبی خود، تصویر رندر شده را دوباره بررسی میکند و در صورت مشاهده این قسمت های تیز، سعی میکند به چند پیکسل اطراف، رنگ آن را به گونه ای تنظیم کند که طبیعی به نظر برسد ( هر چند اگر پیکسل های صفحه نمایش کم باشد همچنان این مورد قابل مشاهده است ولی کمتر )
در تصویر بالا که یک عکس به حالت معمولی را در بالا نشان میدهد و هرچه به سمت پایین حرکت میکنیم، تصویر کوچک تر میشود. برای کوچک کردن تصویر چند روش وجود دارد، یکی اینکه از پیکسل های اطراف میانگین گرفت و تصویر را ایجاد کرد (که بسیار زمان بر است زیرا برای محاسبه هر پیکسل، باید از رنگ n پیکسل اطراف آن نیز خبرداشته باشیم و شاید چند هزار - برای یک عکس HD که 720 * 1280 پیکسل است که در مجموع 921,600 پیکسل دارد- باید انجام شود تا به نتیجه دلخواه برسیم) یا اینکه از روش خلاقانه تری استفاده شود که از نقاط مشخص نسبت به هر پیکسل را انتخاب کنیم و در جای آن قرار دهیم. این روش دوم که تقریبا همه جا استفاده میشود را MipMap مینامند. (در مورد mip ها بیشتر بدانید)
در تصویر بالا، 3 جسم فلزی مشاهده میکنید که با توجه به فلز بودنشان خاصیت آیینه هم دارند. رندر کردن این تصویر پیچیدگی های زیر را دارد:
در توضیح هر مورد:
در تصویر بالا هم افکت درخشش را مشاهده میکنید که برای ایجاد آن، باید تصویر آن جسم نورانی در چند مرجله کوچک شود و آن تصویرها کوچک شده، دوباره بزرگ شده و روی تصویر اصلی قرار بگیرند (منبع).
البته که این توان پردازشی زیاد، بدون هزینه هم نیست و گرمای زیادی تولید میکند. برای انتقال گرمای تولید شده، از طراحی های خاصی استفاده میشود. برای مثال یک سر سیم مس را که خاصیت رسانایی گرمایی بسیار بالایی را دارد به chip (قسمتی که هسته ها در آن هستند) وصل میشود و سر دیگر آن به اطراف بدنه کارت گرافیک متصل میشود که بتوان به خوبی گرما در به اطراف منتقل کند.
یا طراحی دیواره هایی مثل دیواره سوفاژ در اطراف فن که بتواند با استفاده از هوا، گرما را به بیرون هدایت کند.
البته اگر سیستم گرمایشی پیشفرض کارت گرافیک باز جواب کارتون رو نداد، میتونید از خنک کننده های مایع استفاده کنید
کارت گرافیک درون خود یک رم دارد که به VRAM معروف است. سرعت این نوع RAM، از RAM ای که در کنار قطعات دیگر قرار میگیرد بسیار بیشتر است و تنها خود کارت گرافیک از آن استفاده میکند.
حجم رم بیشتر به تعداد مانیتور هایی مورد استفاده و تعداد پیکسل های آن ها بستگی دارد.
شرکت هایی مانند Samsung و Hisilicon (برای شرکت هوآوی) نیز "تحت لایسنس" شرکت Arm کارت گرافیک های Arm را برای محصولات خود تولید میکنند.
