تفاوت GPU و کارت گرافیک چیست؟

برای آن دسته از افرادی که به‌تازگی به دنیای پی‌سی و قطعات آن وارد شده باشند، شاید تمایز قائل شدن بین برخی اصطلاحات و مفاهیم رایج در این حیطه دشوار یا گیج‌کننده باشد. یکی از رایج‌ترینِ آن‌ها هم GPU و کارت گرافیک است که بسیاری از اوقات به‌جای یکدیگر نیز استفاده می‌شوند، اما معنای دقیقِ آن‌ها یکسان نیست.

تعریف GPU و کارت گرافیک

GPU که مخفف Graphics Processing Unit است، برخلاف CPU یک پردازنده‌ی تخصصی است که وظیفه‌ی پردازش گرافیک را در رایانه‌ی شما بر عهده دارد. از آنجایی که GPU یک تراشه‌ی تخصصی است، به‌طور خاص برای این نوع کارها طراحی و بهینه شده و برای این کار بسیار کارآمدتر از یک CPU عمل می‌کند. همچنین بیشترین بارِ کاری در مورد گرافیک‌های درون بازی بر عهده‌ی این تراشه است و شتاب‌دهنده‌ی سخت‌افزاریِ برخی تکنیک‌های سنگین گرافیکی مثل رهگیری پرتو یا همان ray tracing نیز در داخل این تراشه تعبیه شده است.

اما یک کارت گرافیک فقط از GPU تشکیل نشده است. بلکه علاوه‌بر پردازنده گرافیکی، تعدادی قطعات دیگر مانند حافظه‌ی ویدئویی، برد مدار چاپی یا همان PCB، کانکتورها و خنک‌کننده را نیز در بر می‌گیرد. درواقع کارت گرافیک قطعه‌ای سخت‌افزاری است که به پردازش گرافیکی و خروجی ویدیو به‌طور کلی اختصاص داده شده است و نه فقط یک پردازنده. به بیانِ دیگر، نمایشگرِ شما ازطریق یک درگاهِ استاندارد همیشه به خروجیِ گرافیک متصل می‌شود.

البته دو یا سه دهه قبل استفاده از "کارت نمایش" (display card) و "کارت ویدیویی" (video Card) به‌جای کارت گرافیک رواج داشت، چرا که این کارت‌های اضافه‌شونده پیچیدگی امروزی را نداشتند و نمایش تصاویر و ویدیو روی نمایشگر تنها وظیفه‌ای بود که به آن‌ها داده شده بود. با افزایش قابلیت‌های گرافیکی و پشتیبانی از انواع شتاب‌دهنده‌های سخت‌افزاری برای تکنیک‌های مختلف گرافیکی، به‌تدریج استفاده از نام "کارت گرافیکی" متداول شد.

GPU بدون کارت گرافیکی

GPU اگر به‌صورت مستقل طراحی شده باشد، حتما باید روی برد کارت گرافیکی نصب شود. از آنجایی که یک تراشه‌ی GPU بدون بهره‌گیری از سخت‌افزاری مانند حافظه یا بخش‌هایی مانند مدیریت انرژی و خنک‌کننده نمی‌تواند کار زیادی انجام دهد، توسط سازنده روی یک برد مدار چاپی (PCB) قرار می‌گیرد که دقیقاً برای آن اجزا طراحی شده است.

یک کارت گرافیک همچنین دارای یک اتصال پرسرعت به نام رابط استاندارد PCIe است که آن را به مادربرد متصل می‌کند تا با دیگر بخش‌‌های رایانه‌ی شما ارتباط برقرار کند. به یک کارت گرافیک با PCB مستقل، کارت گرافیکِ اختصاصی یا dGPU نیز گفته می‌شود. برخلافِ GPU، از اختصار iGPU برای تراشه گرافیکی یکپارچه استفاده می‌شود. iGPU هم عملکردی مشابه با GPU دارد، با این تفاوت که تراشه‌ی مجزایی نیست و معمولا به‌عنوان بخشی از یک تراشه‌ی بزرگتر مثل SoC (اختصاری از System on Chip به‌معنی اجزای اصلی رایانه روی یک تراشه) یا APU طراحی می‌شود که شامل بخش‌های پردازنده، کنترل‌ کننده‌ی حافظه و رابط‌های ورودی/خروجی می‌شود.

در صورت نیاز می‌توان چندین کارتِ گرافیک را به رایانه‌ی شخصی اضافه کرد، یا کارت گرافیک را بدون نیاز به تغییر دیگر اجزای سیستم (معمولا فقط منبع تغذیه) ارتقا داد. همچنین کارت‌های گرافیکِ اختصاصی توسط شرکت‌های متخصصی فروخته می‌شوند که خود بر تولید بهترین‌ها تمرکز دارند. به‌طور کلی، کارت گرافیک یک فرم تخصصی از سخت‌افزار است که در پردازش کارهایی که می‌توان به‌راحتی موازی کرد کاربرد زیادی دارند. این امر به‌لطف هسته‌های بسیار زیادِ یک GPU محقق می‌شود. اگرچه کارت‌های گرافیکی در ابتدا برای انجام کارهای گرافیکی یا بصری توسعه داده شدند، اما امروزه برای هر پردازش کاری (مثل شبیه‌سازی، محاسبات ریاضی سنگین، محاسبات هندسی، هوش مصنوعی و غیره) که به‌راحتی قابل موازی کردن است استفاده می‌شوند.

سازندگان GPU و کارت گرافیک

GPU معمولا به‌طور خاص به تراشه‌های گرافیکی تولید شده توسط انویدیا، AMD و اینتل اشاره دارد، درحالی‌که کارت گرافیک به محصول نهایی اطلاق می‌شود که شما از فروشگاه قطعات کامپیوتری می‌خرید، که معمولا توسط شرکت‌های شریک مانند ASUS، MSI، Gigabyte، EVGA و غیره ساخته می‌شود. درواقع ممکن است یک مدل تراشه‌ی گرافیکی خاص تولید شده توسط انویدیا، در طیف گسترده‌ای از کارت‌های گرافیکی ساخته شده توسط شرکای تجاری‌اش استفاده شود.

---