درباره کارت گرافیک و اصطلاحات مرتبط با آن بیشتر بدانید

[internet 30]

سرعت پردازشگر

مشابه پردازشگر اصلي كامپيوتر ها، داشتن سرعت كلاك بيشتر براي پردازشگر كارت گرافيك ، صرفاً به مفهوم عملكرد سريعتر آن نيست. شايد يك پروسسور 400MHz سريعتر از يك پروسسور 600MHz در يك سيكل كاري باشد. از ديد يك پروسسور گرافيكي سرعت به سرعت Render و سرعت تعداد پيكسل هايي كه مي تواند در هر سيكل پردازش نمايد بستگي دارد.

ظرفيت حافظه

عبارت است از ميزان حافظه اي كه روي كارت گرافيك صرفاً جهت فعاليتها و كارهاي گرافيكي قرار گرفته است. در حال حاضر تمامي چيپ ها قابليت استفاده از مقادير مختلف حافظه را دارا هستند .كه در برخي موارد اين ميزان به 512MB هم مي رسد.ميزان حافظه در عملكرد كارت گرافيك به نوع كارت گرافيكيي كه انجم مي دهيد نيز بستگي دارد. دسترسي پردازشگر كارت گرافيك به حافظه كارت بسيار سريع تر از RAM كامپيوتر است. بنابراين حافظه بيشتر بر روي كارت باعث مي شود كه پردازشگر براي به دست آوردن اطلاعات مورد نياز كمتر به حافظه اصلي مراجعه كند و سرعت پردازش تصاوير بالا مي رود. به زبان ساده تر اگر در حال حاضر از كارت گرافيك Geforce 6600 با 128 مگا بايت حافظه استفاده مي كنيد و قصد داريد آن را به 256 مگابايت حافظه ارتقادهيد شايد در زماني كه با كامپيوتر بازي مي كنيد اصلاً متوجه تغيير عملكرد آن نشويد مگر اينكه از بازي هايي استفاده كنيد كه اين قابليت را دارا باشد.

پهناي باند حافظه

خصوصيت سرعتي است كه پروسسور گرافيكي مي تواند با حافظه كارت ارتباط برقرار كند. يكي از محدوديت ها در كارهاي سه بعدي سرعتي است كه كامپيوتر مي تواند اطلاعات را به پردازشگر گرافيك انتقال دهد. حافظه سريعتر به مفهوم بر طرف كردن اين محدوديت است كه باعث افزايش سرعت Rendering خواهد شد. كارت هاي گرافيك در حال حاضر از دو نوع حافظه بهره مي برند. DDR, GDDR3 كه نوع GDDR3 سريعتر است و بهتر مي تواند مانع از مشغول شدن پردازشگر گرافيك شود.

عملكرد كارت همچنين مي تواند از پهناي باند Memory BUS تاثير بپذيرد. يك كارت گرافيك با Memory BUS 128 Bit مي تواند دو برابر يك كارت با Memory BUS 64 Bit اطلاعات را بين حافظه كارت و پروسسور تبادل نمايد.

Shader Model

مدلهاي Direct X shader جزئيات بسياري را جهت كنترل بر روي آنچه نمايش داده مي شود براي افراد خواستار توسعه ارائه مي دهد. و مي تواند ايفكت هاي بسياري نظير سايه هاي پيچيده انعكاس نور، ايجاد مه و مانند آنها را بوجود آورد. مايكروسافت با ارائه Shader Model از ابتدا قدرت مانور زيادي را در اختيار توسعه دهندگان قرار داده است كه نتيجه آن ايجاد پتانسيل بالا جهت واقعي تر و ملموس تر كردن تصاوير بوده است Shader Model IIنسخه اي است كه DirectX-9.0 در اختيار كاربران قرار مي دهد. در كليه كارتهاي گرافيكي LEADTEK از چيپستهاي Nvidia كه از Shader Model III پشتيباني مي كند استفاده شده

است . Ultra Shadow II براي به تصویر کشیدن صحنه های واقعی و باور نکردنی در بازیها و خلق سایه های درست و دقیق استفاده مي شود.فعل و انفعالات پیچیده بین منابع نور ، اشیاء و نشانه های گرافیکی شامل برنامه هایی می شود که جزئیات را با دقت بیشتری بررسی می کنند و در واقع در یک بازی ، تمامی منابع نوری مرتبط به هر شیئ باید مورد تجزیه و تحلیل قرار بگیرند. امروزه پردازنده های Nvidia Gforce6 , Nvidia Gforce7, Nvidia Gforce8 توسط تکنولوژی Ultra Shadow ΙΙ بازی ها را برای ساخت جلوه های ویژه و همچنین ایجاد موقعیت های دیجیتالی پشتیبانی می کنند.این بدین معناست که در سیستمهایی که از پردازنده های فوق استفاده می کنند هر زمان که یک بازی یا یک برنامه کاربردی به برآورد سایه ها بپردازد، Ultra Shadow ΙΙ عملکرد نهایی کار را ارتقاء می بخشد. با استفاده از این تکنولوژی هرچه نیاز بیشتری به نورپردازی و محاسبه سایه ها در یک صفحه داشته باشیم بهبود قابل توجهی در نوع عملکرد حاصل خواهد شد و در حقیقت هر چه قدر ترکیبات پیچیده تر باشد، نتایج قابل ملاحظه و برجسته تری به دست خواهد آمد. در مجموع این تکنولوژی نسبت به نسخه قبلی می تواند میزان کارایی سایه زنی را تا چهار برابر افزایش دهد.

یکی دیگر از مزایای این تکنولوژی این است که به نویسندگان نرم افزارهاي گرافيكي این امکان را می دهد که سایه ها را با سرعت بسیار بالاتری از طریق حذف نواحی غیر ضروری برآورد نمایند.در واقع با مشخص کردن پهنای باند یک صفحه و تمرکز بر روی نواحیي که بیشتر تحت تاثیر منابع نوری هستند، نرم افزار نویسان می توانند فرآیند پردازش سایه ها را به طور عمده ای تسریع نمایند. با به کار گیری سایه ها یی که امکان تنظیمات پارامتری را برای افزایش کارایی دارند،نویسندگان نرم افزارهاي گرافيكي می توانند تصاویر گرافیکی باور نکردنیي که به واقعیت بسیار نزدیک می باشند و عملکرد پر هیبتی را برای بازیهای Fast Action به همراه خواهد داشت را خلق نمایند.

نهایتاً این که تکنیکهای جدید از سوی کمپانی NVIDIA به نویسندگان نرم افزارهاي گرافيكي امکان انعطاف پذیری بیشتری می دهد و بدین ترتیب می توانند از تمام توان سخت افزاری که برای ایجاد جلوه های بی نظیر در بازیها و نرم افزارهای سه بعدی بدان نیاز دارند، بهره گیرند.

بازیهای آینده با سرعت هر چه سریعتر به سمت نورپردازی موزون حرکت می کنند که این امر بدون کاهش عملکرد PC لحظات بسیار جذابی را برای کاربران به ارمغان خواهد آورد.

Fill Speed

اين خصوصيت به مفهوم سرعتي است كه كارت گرافيك مي تواند يك صفحه را نقاشي كند. هر سطح در صحنه هاي سه بعدي داراي يك Textureاست كه به آن نسبت داده شده سرعت پيكسلها (Texel) در ثانيه نشان دهنده اين است كه چه تعداد از پيكسلهاي Texture مي توانند در هر ثانيه نمايش داده شوند.

اينكه Texture چيست ؟ بايد بگويم Texture ها تصاويري هستند كه جنس،حالت و بعضي از خواص ماده را به صورت روكش روي سطح يك جسم سه بعدي نمايش مي دهند مثلآ عكس يك چوب را روي يك مكعب مستطيل قرار مي دهند تا شكل الوار ديده شود. اما يك Texel چيست؟ يك Texel به نوعي مشابه يك پيكسل سه بعدي است. در واقع يك رويه سطح مي تواند توسط خانه هاي يك تصوير 640×480 پيكسل از تصوير آجرها نمايش داده شود. هر پيكسل در اين صفحه Texel خوانده مي شود و روي هر Texel پردازش صورت مي گيرد تا فاصله و زاويه اين نقطه از ديوار را نمايش دهد. سرعت fill حاصل ضرب سرعت كلاك پروسسور و تعداد پيكسل هايي است كه مي تواند در هر سيكل كلاك پردازش شوند.

گوشه ها

با وجود اينكه سرعت Fill اطلاعاتي در خصوص عمليات Rendering چيپ گرافيكي مي دهد اما در مورد محاسبات هندسي هيچگونه اطلاعاتي ندارد. چيپهاي گرافيكي نمي توانند روي سطوح منحني كار كنند. آنها مي توانند فقط سطوح مسطح را پردازش نمايند. اما اگر به اندازه كافي سطوح مسطح در اختيار داشته باشند مي توانند با كنار هم قرار دادن آنها سطحي مشابه منحني بوجود آورند. و هر چه تعداد اين سطوح مسطح بيشتر باشد انحناي سطح حاصل طبيعي تر به نظر مي آيد البته كار پردازش براي گرافيك هم مشكل تر مي شود.

در پردازشي كه Tessellation خوانده مي شود تمامي اشياء در يك صحنه سه بعدي به سطوح مثلثي شكل شكسته مي شوند. همانطور كه گفته شد افزايش اين سطوح مثلثي باعث نمايش بهتر اشيا مي شود يك جسم سه بعدي مي تواند متشكل از صدها يا هزاران مثلث باشد. اين موضوع همان چيزي است كه سازندگان بازيها در زمان طراحي اشياء و شخصيت هاي بازي با آن در گير هستند يعني مثلاً كاراكتر را به گونه اي طراحي كنند كه نه بازي خيلي سنگين شود ( تعداد سطوح مثلثي زياد شود ) و نه آنقدر در تعداد آنها صرفه جويي كنند كه كاراكتر داراي لبه هاي تيزي شود و شكل طبيعي نداشته باشد.

استاندارد هاي متفاوتي براي بيان ميزان قدرت پردازش هندسي استفاده مي شود مشخصه چيپNVIDIA بر اساس تعداد رئوس در ثانيه است، كه به مفهوم نقاط در گوشه هاي مثلث مي باشد، در حاليكه مشخصه ATI بر اساس تعداد مثلث در ثانيه است. با توجه به اينكه مثلث هاي كنار هم داراي رئوس مشتركي هستند. نمي توان به سادگي تعداد مثلث ها را بدست آورد.

Anti-aliasing

aliasing روشي است كه براي حذف دندانه هايي كه در خطوط مورب يا منحني ها ديده مي شود ايجاد شده است. براي فهم بهتر موضوع برنامه paint را باز كنيد و يك خط مورب بكشيد اين دندانه ها به راحتي قابل ديدن هستند، Anti-aliasing باعث مي شود تصوير طبيعي تر به نظر بيايد ولي معمولاً سبب كند شدن كامپيوتر مي شود چندين سطح براي Anti-aliasing وجود دارد كه برخي بيش از بقيه به سيستم فشار وارد مي كنند.

RAMDAC

RAMDAC مخفف عبارت RAM Digital to Analogue Converter مي باشد كه به معناي مبدل ديجيتال به آنالوگ حافظه RAM مي باشد. RAMDAC يك چيپ ست است كه صحنه ها را مي گيرد و به فرمتي مناسب براي مانيتور يا نمايشگر تبديل مي كند. پردازشگر گرافيكي ، تصوير نهايي را خلق مي كند و RAMDAC به عنوان رابط پردازشگر و كابل VGA يا DVI قرار مي گيرد تا در نهايت تصوير روي مانيتور قرار گيرد RAMDAC ها داراي سرعتهاي متفاوتي هستند معمولاً 350-400 مگاهرتز. يك RAMDAC سريعتر به معناي آن است كه كارت گرافيك قادر است رزولوشن بالاتري را در خروجي پشتيباني كند، RAMDAC چند تايي به اين معناست كه كارت گرافيك مي تواند از چندين نمايشگر به طور همزمان پشتيباني كند

SLI-Support

SLI مخفف عبارت Scalable Link Interface است. شركت NVIDIA اين روش را براي توسعه كارتهاي گرافيكي خود ابداء نموده و از آن استفاده مي نمايد . با استفاده از اين تكنولوژي مي توان دو يا چند كارت گرافيك كه از SLI پشتيباني مي كنند را در كنار هم نصب نمود و يك خروجي بسيار قوي و با كيفيت دريافت نمود .

SLI يك برنامه كاربردي جهت پردازش موازي تصاوير گرافيكي كامپيوترمي باشد كه به منظور افزايش توان پردازش در محاسبات كارتهاي گرافيكي استفاده مي شود. با استفاده از SLI به راحتي مي توان با اضافه كردن تنها يك كارت گرافيكي ديگر به كامپيوترپيچيدگيهاي گرافيكي سنگيني را حل كرد .

نام SLI اولين بار توسط 3dfx استفاده شد . 3dfx يك شركت توليد كننده كارتهاي گرافيكي بود كه در سالهاي 1990 تا 2000 ورشكسته شد و براي هميشه از صنعت توليد قطعات كامپيوتري كنار رفت .اين شركت SLI را Scan-Line Interleave مي ناميد . پس از ورشكستگي 3dfx شركت NVIDIA تشكيل مي شود كه كليه كاركنان 3dfx را استخدام كرده و با خريداري كارخانجات 3dfx فعاليت توليد قطعات كامپيوتري ، به ويژه كارتهاي گرافيكي را با مديريتي نوين از سر مي گيرد .

سرانجام شركت NVIDIA در سال 2004 مجدداً‌SLI را به بازار مصرف معرفي مي كند . NVIDIA اين كار را همزمان با استفاده از كامپيوترهايي كه از تكنولوژي جديد PCI Express پشتيباني مي كردند ، آغاز مي نمايد. به هر حال با حضور SLI، تكنولوژي ، نمايش مهيجي از تصاوير حرفه اي در معرض ديد عموم قرار داد.

خروجي DVI

از كارت های گرافیك كه دارای اينترفيس ويژوال دیجیتال می باشند ، بمنظور اتصال به مانیتورهای دیجیتال استفاده می گردد. با استفاده از اينترفيس DVI و پورت خروجی DVI، امکان اتصال کارت های گرافيک به انواع مانیتورهای دیجیتال و آنالوگ ، فراهم می گردد .

ورودي-خروجي S-Video

پورت خروجی S-Video ، امکان ارسال سیگنالهای ویدئویی را به تلویزیون، VCR و سایر دستگاههای مشابه فراهم می نمايد. با استفاده از پورت ورودی S-Video ، می توان تصاوير ویدئویی را از وسایلی نظیر VCR، دوربین های فیلمبرداری به كامپیوترتان تغذيه نمود.

ورودي-خروجي مركب

پورت های مرکب دارای عملکردی مشابه پورت های S-Video بوده با اين تفاوت که امکان اتصال به تجهیزات قدیمی كه دارای پتانسيل لازم بمنظور ارتباط و استفاده از پورت S-Video نمی باشند را فراهم می نمايد .اكثر كارت های گرافیك كه دارای پورت های S-Video می باشند ، دارای يک کابل لازم بمنظور تبديل پورت فوق به پورت های مرکب می باشند .

نمايش دو تصوير

بمنظور اتصال کامپيوتر به يک مانيتور ديگر و يا تلويزيون ( مشاهده دو و یا حتی سه تصویر جداگانه ) ، می بايست از يک کارت گرافيک که دارای پورت های اضافه و RAMDAC (تراشه هائی که تصاویر دیجیتال را به سیگنالهای آنالوگ تبدیل می كنند) اضافی ، استفاده گردد

چند نکته شبه فنی درباره SLI

بسیاری از دوستان این‌گونه تصور می‌کنند که SLI‌ به‌عنوان تکنولوژی پشتیبانی از چند کارت‌گرافیک روی یک مادربرد، حاصل خلاقیت متخصصان nVIDIA است. در واقع SLI‌محصول دهه نود میلادی و حاصل تیم تحقیق و توسعه شرکت Voodoo‌است که بعدتر به مالکیت nVIDIA‌ درآمد. از آن‌جا که حق مالکیت به‌صورت تام و تمام توافق شده بود، تمامی تکنولوژی‌ها و حقوق ثبت‌شده متعلق به این شرکت نیز به مالک جدید تعلق گرفت. SLI‌ به‌عنوان طرحی تحقیقی که اندکی بعد شکل واقعی به ‌خود گرفت نیز مانند دیگر موارد جالب‌انگیزناک به nVIDIA ‌منتقل شد. البته مردمان آن روزگار استقبال شایسته‌ای از SLI‌ ارایه شده توسط Voodoo نکردند، چرا که این تکنولوژی برای آن روزگار قدری زود عرضه شده بود و نیازهای گرافیکی چندانی نیز در دست نبود.

تکنولوژی SLI‌ اما در دستان nVIDIA شکل دیگری پیدا کرد، چراکه تجربه سالیان و توان سرمایه‌گذاری بالای این شرکت، امکان موفقیت بیشتری برای SLI‌ فراهم ساخته بود. نکته جالب‌تر این است که تکنولوژی SLI‌ هنگامی معرفی و وارد بازار شد که متقاضیان برای استفاده از آن بسیار بودند، در حالی که Voodoo‌ بیچاره زمانی دستاورد خود را عرضه کرد که نه تقاضا و نه محلی برای مصرف پیش‌بینی شده بود. nVIDIA به‌ غیر از کار روی تکنولوژی جدید، روی بازار نیز فعالیت گسترده‌ای را آغاز کرد و بستر تجاری لازم برای ورود سوگلی خود را فراهم ساخت.

SLI چیست؟

به‌طور حتم می‌دانید که امر پردازش گرافیکی پس از عرضه پردازنده‌های گرافیکی جدید شکل دیگری یافته است. اما بازی‌های کامپیوتر با شتاب بیشتری در حال حرکت بوده و بازار سخت‌افزار روز به روز از آن دورتر می‌ماند. عرضه SLI‌ به بازار عقب مانده کمک کرد تا خود را با سازندگان بازی‌ها همراه کند و اگر فرصتی دست داد مانند روزگاران قدیم، پیشی گیرد. امکان استفاده از دو کارت گرافیک روی مادربردهای قدری گرانقیمت مهیا شده بود و کاری که تکنولوژی SLI‌ انجام داد، مدیریت مجتمع پردازش گرافیکی بود، به این معنی که از توان پردازشی کارت‌ها به فراخور نیاز سیستم استفاده می‌کرد. وجود دو کارت گرافیکی مشکلات جدیدی به‌ همراه داشت. کارت‌های جدیدتر، انرژی بیشتری مصرف می‌کردند و وجود دو کارت گرافیکی پرمصرف دمار از روزگار منابع تغذیه درآورده بود. این روند هم‌چنان ادامه داشت و البته همین مشکل جلو افزایش دو کارت به کارت‌های بیشتر را نیز مسدود کرده بود. nVIDIA در مرحله اول، چیپ‌ست‌هایی عرضه کرد که انرژی محدودتری مصرف کرده و راندمان کاری بالاتری عرضه می‌کنند. طراحی چیپ‌ست‌‌های جدید امکان افزایش پشتیبانی از چند کارت گرافیکی را مهیا می‌سازد.

SLI سه‌گانه

شرکت nVIDIA چندی است که چیپ‌ست پشتیبانی کننده از مادربردهای جدید را در اختیار سازندگان مادربرد قرار داده تا نمونه‌های اولیه را تولید کنند. این مادربردها قرار است با سه شکاف PCIe X16 عرضه شوند. به‌ بیان دیگر امکان استفاده همزمان از سه‌کارت گرافیکی فراهم خواهد شد. این حرکت nVIDIA در حالی شکل واقعی به‌خود گرفته است که در آن سوی میدان شرکت AMD/ATI‌ پروژه تکنولوژی چهارگانه را ارایه داده است. ATI‌ چند ماهی پس از nVIDIA اقدام به ارایه تکنولوژی Crossfire به‌عنوان رقیب SLI‌ کرد و نتوانست بازار قابل توجهی به‌دست آورد. البته بسیاری اعتقاد داشته و دارند که کیفیت پردازش گرافیکی Crossfire کم از تکنولوژی SLI‌ ندارد. یکی از دلایل نفوذ بیشتر تکنولوژی SLI‌ در بازار، تقدم و بازار بزرگ‌تر nVIDIA‌ است.

به‌گفته برخی بزرگان nVIDIA در عرضه تکنولوژی نسل بعدی با مشکل مواجه شده و ATI از رقیب دیرین خود پیشی گرفته است. اینکه متخصصان ATI‌ چگونه موفق به ارایه تکنولوژی استفاده از چهار کارت‌گرافیک روی یک مادربرد شده‌اند جای سوال دارد!

نکته جالب ماجرا این است که nVIDIA به‌عنوان سردمدار این بازار در مواردی از تکنولوژی رقیب کپی‌برداری کرده. برای مثال، یکی از ضعف‌های تکنولوژی SLI‌ این است که دو کارت‌گرافیکی نصب شده روی مادربرد الزاما باید دارای یک چیپ‌ست گرافیکی باشند، در حالی‌که تکنولوژی Crossfire شرکت AMD/ATI‌ از کارت‌های متنوع به‌صورت همزمان پشتیبانی می‌کند. تنها شرط AMD/ATI‌ این است که کارت‌های فوق‌الذکر از Crossfire پشتیبانی کنند