نقش معماری کارت گرافیک در پردازش موازی

معماری کارت گرافیک نقش مهمی در پردازش موازی ایفا می کند. کارت های گرافیک از تعداد زیادی هسته پردازشی کوچک به نام واحد پردازش گرافیکی (GPU) تشکیل شده اند که می توانند به طور همزمان روی محاسبات مختلف کار کنند. این امر باعث می شود که کارت های گرافیک برای پردازش موازی بسیار مناسب باشند.

ویژگی های معماری کارت گرافیک که برای پردازش موازی مناسب هستند عبارتند از:

تعداد زیادی هسته پردازشی کوچک
توانایی کار بر روی محاسبات مختلف به طور همزمان
توانایی دسترسی به حافظه مشترک به سرعت

نقش معماری کارت گرافیک در پردازش موازی در موارد زیر استفاده می شوند:

یادگیری ماشین و هوش مصنوعی
پردازش تصویر و ویدئو
مدل سازی سه بعدی
شبیه سازی
بازی های ویدئویی

در یادگیری ماشین و هوش مصنوعی، کارت های گرافیک برای آموزش و اجرای مدل های یادگیری ماشین استفاده می شوند. مدل های یادگیری ماشین اغلب محاسبات پیچیده ای را انجام می دهند که برای پردازش موازی مناسب هستند.

رزولوشن‌های بالاتر صفحه به قدرت GPU بیشتر نیاز دارد. رزولوشن صفحه نمایش بالاتر پیکسل های بیشتری برای پر کردن دارد.

بیشتر بخوانید | راهنمای خرید کارت گرافیک

معماری پاسکال انویدیا قدمی نو در عرصه تکنولوژی

معماری پاسکال انویدیا، نسل سوم معماری پردازنده گرافیکی انویدیا بود که در سال 2015 معرفی شد. این معماری جانشین معماری ماکسول بود و پیشرفت‌های قابل توجهی در عملکرد، بهره‌وری انرژی و قابلیت‌های جدید ارائه می‌کرد.

برخی از مهم‌ترین معامری معماری پاسکال عبارتند از:

افزایش عملکرد: معماری پاسکال با افزایش تعداد هسته‌های CUDA و فرکانس کلاک، عملکرد قابل توجهی نسبت به معماری ماکسول ارائه می‌داد.
بهبود بهره‌وری انرژی: معماری پاسکال با استفاده از فرآیند ساخت 16 نانومتری و بهینه‌سازی‌های مختلف، بهره‌وری انرژی را تا 2 برابر نسبت به معماری ماکسول بهبود می‌بخشید.
قابلیت‌های جدید: معماری پاسکال قابلیت‌های جدیدی مانند پشتیبانی از حافظه GDDR5X، فناوری NVLink و یادگیری ماشین را ارائه می‌داد.
معماری پاسکال در کارت‌های گرافیک سری GTX 1000 انویدیا استفاده شد. این کارت‌ها شامل مدل‌های زیر بودند:

GeForce GTX 1080
GeForce GTX 1070
GeForce GTX 1060
GeForce GTX 1050 TiGeForce GTX 1050

معماری پاسکال در سال 2018 توسط معماری تورینگ انویدیا جایگزین شد.

در اینجا برخی از مزایای معماری پاسکال نسبت به معماری ماکسول آورده شده است:

افزایش عملکرد تا 2 برابر
بهبود بهره‌وری انرژی تا 2 برابر
پشتیبانی از حافظه GDDR5X با پهنای باند 320 گیگابیت بر ثانیه
فناوری NVLink برای اتصال چندین کارت گرافیک
پشتیبانی از یادگیری ماشین
معماری پاسکال یک پیشرفت قابل توجه نسبت به معماری ماکسول بود و به انویدیا کمک کرد تا در بازار کارت‌های گرافیک برتری خود را حفظ کند.

اگر کارت گرافیک تمیز و بدون آسیب به نظر می رسد و فروشنده جعبه اصلی را به شکلی زیبا داشته باشد، همه اینها می توانند نشانه های خوبی باشند.

بیشتر بخوانید | راهنمای خرید کارت گرافیک استوک

برای بررسی و خرید کارت گرافیک گیمینگ روی تصویر کلیک کنید.

معماری Ampere

معماری Ampere، نسل چهارم معماری پردازنده گرافیکی انویدیا است که در سال 2020 معرفی شد. این معماری جانشین معماری تورینگ بود و پیشرفت‌های قابل توجهی در عملکرد، بهره‌وری انرژی و قابلیت‌های جدید ارائه می‌داد.

برخی از مهم‌ترین معامری معماری Ampere عبارتند از:

افزایش عملکرد: معماری Ampere با استفاده از فرآیند ساخت 7 نانومتری و بهینه‌سازی‌های مختلف، عملکرد قابل توجهی نسبت به معماری تورینگ ارائه می‌داد.
بهبود بهره‌وری انرژی: معماری Ampere با استفاده از فرآیند ساخت 7 نانومتری و بهینه‌سازی‌های مختلف، بهره‌وری انرژی را تا 2 برابر نسبت به معماری تورینگ بهبود می‌بخشید.
قابلیت‌های جدید: معماری Ampere قابلیت‌های جدیدی مانند پشتیبانی از حافظه GDDR6X، فناوری NVLink 2.0 و یادگیری ماشین را ارائه می‌داد.

معماری Ampere در کارت‌های گرافیک سری GeForce 30 انویدیا استفاده شد. این کارت‌ها شامل مدل‌های زیر بودند:

در اینجا برخی از مزایای معماری Ampere نسبت به معماری تورینگ آورده شده است:

افزایش عملکرد تا 2 برابر
بهبود بهره‌وری انرژی تا 2 برابر
پشتیبانی از حافظه GDDR6X با پهنای باند 600 گیگابیت بر ثانیه
فناوری NVLink 2.0 برای اتصال چندین کارت گرافیک
پشتیبانی از یادگیری ماشین

معماری Ampere یک پیشرفت قابل توجه نسبت به معماری تورینگ بود و به انویدیا کمک کرد تا در بازار کارت‌های گرافیک برتری خود را حفظ کند.

برخی از ویژگی‌های کلیدی معماری Ampere عبارتند از:

استفاده از فرآیند ساخت 7 نانومتری TSMC: این امر باعث کاهش اندازه ترانزیستورها و افزایش بهره‌وری انرژی می‌شود.
توسعه هسته‌های CUDA: هسته‌های CUDA جدیدتر عملکرد بهتری نسبت به هسته‌های CUDA در معماری تورینگ ارائه می‌دهند.
بهبود عملکرد یادگیری ماشین: هسته‌های Tensor جدیدتر عملکرد یادگیری ماشین را تا 3 برابر نسبت به معماری تورینگ بهبود می‌بخشند.
پشتیبانی از حافظه GDDR6X: حافظه GDDR6X جدیدترین نوع حافظه گرافیکی است که پهنای باند بیشتری نسبت به حافظه GDDR6 دارد.
فناوری NVLink 2.0: فناوری NVLink 2.0 جدیدترین نوع فناوری اتصال چند کارت گرافیک است که پهنای باند بیشتری نسبت به فناوری NVLink در معماری تورینگ دارد.

معماری Ampere یک معماری پیشرفته است که عملکرد و بهره‌وری انرژی را در کارت‌های گرافیک بهبود می‌بخشد. این معماری همچنین قابلیت‌های جدیدی مانند پشتیبانی از یادگیری ماشین را ارائه می‌دهد.

اگر به دنبال یک کارت گرافیک قدرتمند و با کیفیت هستید، ممکن است کارت گرافیک اینو تری دی Inno3D بهتان پاسخگو باشد. Inno3D یکی از برندهای مطرح در زمینه تولید کارت های گرافیک است که با تکنولوژی های پیشرفته و طراحی های متفاوت خود، توانسته است جایگاه خود را در بازار بهترین کارت های گرافیک کسب کند.

بیشتر بخوانید | کارت گرافیک چیست؟ معرفی برند ها

معماری RDNA تکنولوژی شگفت AMD

معماری RDNA، نسل سوم معماری پردازنده گرافیکی شرکت ای‌ام‌دی است که در سال 2019 معرفی شد. این معماری جانشین معماری GCN بود و پیشرفت‌های قابل توجهی در عملکرد، بهره‌وری انرژی و قابلیت‌های جدید ارائه می‌کرد.

برخی از مهم‌ترین معامری معماری RDNA عبارتند از:

افزایش عملکرد: معماری RDNA با استفاده از فرآیند ساخت 7 نانومتری و بهینه‌سازی‌های مختلف، عملکرد قابل توجهی نسبت به معماری GCN ارائه می‌داد.
بهبود بهره‌وری انرژی: معماری RDNA با استفاده از فرآیند ساخت 7 نانومتری و بهینه‌سازی‌های مختلف، بهره‌وری انرژی را تا 2 برابر نسبت به معماری GCN بهبود می‌بخشید.
قابلیت‌های جدید: معماری RDNA قابلیت‌های جدیدی مانند پشتیبانی از حافظه GDDR6، فناوری Infinity Cache و Ray Tracing را ارائه می‌داد.

معماری RDNA در کارت‌های گرافیک سری Radeon RX 5000 ای‌ام‌دی استفاده شد. این کارت‌ها شامل مدل‌های زیر بودند:

Radeon RX 5700 XT
Radeon RX 5700
Radeon RX 5600 XT
Radeon RX 5500 XT
Radeon RX 5500

معماری RDNA در سال 2021 توسط معماری RDNA 2 جایگزین شد.

در اینجا برخی از مزایای معماری RDNA نسبت به معماری GCN آورده شده است:

افزایش عملکرد تا 2 برابر
بهبود بهره‌وری انرژی تا 2 برابر
پشتیبانی از حافظه GDDR6 با پهنای باند 14 گیگابیت بر ثانیه
فناوری Infinity Cache برای بهبود عملکرد حافظه
پشتیبانی از Ray Tracing

معماری RDNA یک پیشرفت قابل توجه نسبت به معماری GCN بود و به ای‌ام‌دی کمک کرد تا در بازار کارت‌های گرافیک رقابتی‌تر شود.

برخی از ویژگی‌های کلیدی معماری RDNA عبارتند از:

استفاده از فرآیند ساخت 7 نانومتری TSMC: این امر باعث کاهش اندازه ترانزیستورها و افزایش بهره‌وری انرژی می‌شود.
طراحی مجدد هسته‌های Shader: هسته‌های Shader جدیدتر عملکرد بهتری نسبت به هسته‌های Shader در معماری GCN ارائه می‌دهند.
استفاده از Infinity Cache: Infinity Cache یک حافظه نهان کوچک است که در تراشه GPU تعبیه شده است. این امر باعث کاهش وابستگی به حافظه سیستم و بهبود عملکرد می‌شود.
پشتیبانی از Ray Tracing: Ray Tracing یک فناوری جدید است که باعث بهبود کیفیت گرافیک در بازی‌ها و برنامه‌های کاربردی می‌شود.

معماری RDNA یک معماری پیشرفته است که عملکرد و بهره‌وری انرژی را در کارت‌های گرافیک بهبود می‌بخشد. این معماری همچنین قابلیت‌های جدیدی مانند پشتیبانی از Ray Tracing را ارائه می‌دهد.

در ادامه به بررسی برخی از ویژگی‌های کلیدی معماری RDNA می‌پردازیم:

فرآیند ساخت 7 نانومتری:

معماری RDNA از فرآیند ساخت 7 نانومتری TSMC استفاده می‌کند. این امر باعث کاهش اندازه ترانزیستورها و افزایش بهره‌وری انرژی می‌شود.

طراحی مجدد هسته‌های Shader:

معماری RDNA هسته‌های Shader را مجدداً طراحی کرده است. هسته‌های Shader جدیدتر عملکرد بهتری نسبت به هسته‌های Shader در معماری GCN ارائه می‌دهند.

استفاده از Infinity Cache:

Infinity Cache یک حافظه نهان کوچک است که در تراشه GPU تعبیه شده است. این امر باعث کاهش وابستگی به حافظه سیستم و بهبود عملکرد می‌شود.

پشتیبانی از Ray Tracing:

Ray Tracing یک فناوری جدید است که باعث بهبود کیفیت گرافیک در بازی‌ها و برنامه‌های کاربردی می‌شود. معماری RDNA از Ray Tracing پشتیبانی می‌کند.

عجله کن جا نمونی

معماری GCN

معماری GCN (Graphics Core Next) یک معماری پردازنده گرافیکی است که توسط شرکت ای‌ام‌دی توسعه یافته است. این معماری برای اولین بار در کارت‌های گرافیک سری Radeon HD 7000 ای‌ام‌دی در سال 2012 معرفی شد و در کارت‌های گرافیک بعدی ای‌ام‌دی نیز مورد استفاده قرار گرفت.

معماری GCN بر اساس معماری VLIW (Very Long Instruction Word) است. این معماری از هسته‌های Shader برای انجام محاسبات گرافیکی استفاده می‌کند. هسته‌های Shader در واحدهای Shader سازماندهی شده‌اند. هر واحد Shader شامل چندین هسته Shader است.

معماری GCN دارای چندین ویژگی کلیدی است، از جمله:

استفاده از فرآیند ساخت 28 نانومتری: این امر باعث کاهش اندازه ترانزیستورها و افزایش بهره‌وری انرژی می‌شود.
طراحی مجدد هسته‌های Shader: هسته‌های Shader جدیدتر عملکرد بهتری نسبت به هسته‌های Shader در معماری‌های قبلی ای‌ام‌دی ارائه می‌دهند.
پشتیبانی از ویژگی‌های جدید گرافیکی: معماری GCN از ویژگی‌های جدید گرافیکی مانند Tessellation و Anti-aliasing پشتیبانی می‌کند.

معماری GCN یک پیشرفت قابل توجه نسبت به معماری‌های قبلی ای‌ام‌دی بود و به این شرکت کمک کرد تا در بازار کارت‌های گرافیک رقابتی‌تر شود.

در ادامه به بررسی برخی از ویژگی‌های کلیدی معماری GCN می‌پردازیم:

فرآیند ساخت 28 نانومتری:

معماری GCN از فرآیند ساخت 28 نانومتری TSMC استفاده می‌کند. این امر باعث کاهش اندازه ترانزیستورها و افزایش بهره‌وری انرژی می‌شود.

طراحی مجدد هسته‌های Shader:

معماری GCN هسته‌های Shader را مجدداً طراحی کرده است. هسته‌های Shader جدیدتر عملکرد بهتری نسبت به هسته‌های Shader در معماری‌های قبلی ای‌ام‌دی ارائه می‌دهند.

پشتیبانی از ویژگی‌های جدید گرافیکی:

معماری GCN از ویژگی‌های جدید گرافیکی مانند Tessellation و Anti-aliasing پشتیبانی می‌کند.

مزایای معماری GCN:

عملکرد بهتر نسبت به معماری‌های قبلی ای‌ام‌دی
بهره‌وری انرژی بهتر
پشتیبانی از ویژگی‌های جدید گرافیکی

معایب معماری GCN:

عدم پشتیبانی از Ray Tracing
عدم پشتیبانی از فناوری‌های جدید گرافیکی مانند Variable Rate Shading

معماری GCN یک معماری موفق بود و به ای‌ام‌دی کمک کرد تا در بازار کارت‌های گرافیک رقابتی‌تر شود. این معماری در کارت‌های گرافیک سری Radeon HD 7000، Radeon HD 8000، Radeon R9 2000 و Radeon RX 4000 ای‌ام‌دی استفاده شد.

در سال 2017، ای‌ام‌دی معماری GCN را با معماری RDNA جایگزین کرد. معماری RDNA پیشرفت‌های قابل توجهی نسبت به معماری GCN ارائه می‌داد، از جمله پشتیبانی از Ray Tracing و فناوری‌های جدید گرافیکی مانند Variable Rate Shading.