کارت گرافیک چیست؟ چگونه کارت گرافیک مناسب خود را انتخاب کنیم؟

واحد پردازش گرافیکی یا GPU به یکی از اجزای مهم در دنیای رایانه‌های شخصی و حرفه‌ای تبدیل شده است. این قطعه که برای پردازش موازی (در کنار پردازنده مرکزی) طراحی شده، در انجام وظایف پیچیده‌ای مانند رندرینگ گرافیک و ویدیو کاربرد دارد. اگرچه انواع کارت گرافیک بیشتر به خاطر نقششان در بازی‌های ویدیویی شناخته می‌شوند، اما امروزه در تولید محتوای خلاقانه و هوش مصنوعی نیز به کار گرفته می‌شوند. در این مقاله ابتدا به بررسی انواع کارت گرافیک، وظایفی که بر عهده این واحد است و برندهای مطرح در این زمینه می‌پردازیم و در نهایت نکاتی درباره انتخاب بهترین کارت گرافیک با توجه به نیازهایی که دارید ذکر خواهیم کرد. با فرامگ همراه باشید. 

تفاوت کارت گرافیک و GPU چیست؟

در بیشتر مواقع اصطلاحات کارت گرافیک و GPU به جای یکدیگر استفاده می‌شوند؛ اما خوب است بدانید که تفاوت‌های ظریفی بین این دو وجود دارد. همان‌طور که CPU بر روی مادربورد نصب می‌شود؛ کارت گرافیک نیز به عنوان یک برد جانبی شناخته می‌شود که GPU را در خود جای داده است. در واقع GPU یک زیرمجموعه از کارت گرافیک محسوب می‌شود که از طریق آن می‌تواند به سایر قسمت‌های سیستم متصل شود؛ بنابراین این دو اصطلاح مفهوم متفاوتی دارند و یکی زیرمجموعه دیگری است.

انواع کارت گرافیک

همه انواع کارت گرافیک‌ موجود در بازار بر اساس نحوه نصب و اتصال آن‌ها به اجزای دیگر کامپیوتر یا لپ تاپ، به دو دسته اصلی یکپارچه و مجزا تقسیم می‌شوند. البته دسته سومی تحت عنوان کارت گرافیک اکسترنال نیز وجود دارد که در واقع زیرمجموعه‌ای از کارت گرافیک مجزا محسوب می‌شود. توضیحات کامل درباره این دسته‌ها را در ادامه مشاهده خواهید کرد. 

کارت گرافیک یکپارچه (آنبرد یا Integrated) 

بیشتر انواع کارت گرافیک موجود در بازار از نوع یکپارچه هستند. این دسته از کارت‌های گرافیک، به‌صورت جداگانه روی برد نصب نمی‌شوند؛ بلکه مستقیما در کنار CPU روی مادربرد تعبیه شده‌اند. وجود این نوع GPU در سیستم‌ها باعث کاهش مصرف انرژی، طراحی باریک و سبک و در مجموع کاهش هزینه کلی می‌شوند. البته غالبا توان پردازشی این GPUها از متوسط پایین‌تر است؛ بنابراین سیستم‌هایی با این نوع از کارت گرافیک برای کاربران حرفه‌ای یا کسانی که استفاده‌های سنگین‌تری دارند مناسب نیست. 

کارت گرافیک مجزا (Discrete)

در حالی که بسیاری از برنامه‌های کامپیوتری به‌خوبی با کارت گرافیک یکپارچه اجرا می‌شوند؛ برای برنامه‌هایی که نیاز به عملکرد قوی‌تر و توان پردازشی بیشتری هست، سیستمی با کارت گرافیک مجزا مناسب خواهد بود. این GPUها قدرت پردازش بیشتری ارائه می‌دهند اما در عوض مصرف انرژی بیشتری دارند و گرمای بیشتری نیز تولید می‌کنند. دقیقا به همین دلیل است که کارت‌های گرافیک مجزا معمولا به سیستم‌های خنک‌کننده اختصاصی نیاز دارند تا بتوانند عملکرد بهینه خود را حفظ کنند. 

کارت گرافیک خارجی (External)

سومین مورد از انواع کارت گرافیک، مدل خارجی یا اکسترنال است که یک راه حل قدرتمند برای افزایش توان پردازش گرافیکی لپ تاپ یا سیستم کامپیوتری است. این GPUها از طریق پورت‌هایی مانند Thunderbolt 3 به سیستم متصل می‌شوند و به کاربران اجازه می‌دهند تا عملکرد گرافیکی را برای کارهایی مانند بازی‌های سنگین، ویرایش ویدیو یا رندرینگ سه‌بعدی بهبود ببخشند. کارت گرافیک خارجی را می‌توان ارتقا داد، اما از طرف دیگر گران‌تر از کارت گرافیک داخلی بوده و به منبع تغذیه و فضای اضافی نیز نیاز دارد. 

در نهایت انتخاب یک گزینه از بین انواع کارت گرافیک مانند یکپارچه یا مجزا به نیازهای شما بستگی دارد. اگر به عملکرد بالا برای پردازش‌های سنگین نیاز دارید، کارت گرافیک مجزا بهترین انتخاب است؛ اما برای استفاده‌های روزمره یا کاربرانی با بودجه بسیار پایین، کارت گرافیک یکپارچه گزینه مناسبی خواهد بود. 

ساختار انواع کارت گرافیک

ساختار کارت گرافیک شامل چندین بخش اصلی است که عملکرد کلی آن را تعیین می‌کنند. این بخش‌ها در موارد زیر خلاصه می‌شوند:

1- واحد پردازش گرافیکی (GPU)

قلب اصلی کارت گرافیک، GPU است که مسئول رندرینگ گرافیکی، محاسبات، شتاب‌دهی و سایر وظایف مرتبط است. GPUهای مدرن از واحدهای محاسباتی زیادی استفاده می‌کنند تا قابلیت‌های پردازش موازی بالا را فراهم کنند که برای زمینه‌هایی مانند پردازش گرافیک و یادگیری عمیق بسیار مناسب است. عملکرد GPU معمولاً به معماری و تعداد هسته‌های محاسباتی آن بستگی دارد.

2- حافظه دسترسی تصادفی ویدیویی (VRAM)

حافظه ویدیویی یک حافظه با سرعت بالا است که در کارت گرافیک قرار دارد و مسئول ذخیره‌سازی داده‌های موقتی است که در هنگام رندرینگ گرافیک تولید می‌شوند. ظرفیت و پهنای باند حافظه ویدیویی مستقیماً بر عملکرد کارت گرافیک تأثیر می‌گذارد؛ به ویژه زمانی که گرافیک با وضوح بالا و بافت‌های با کیفیت بالا پردازش می‌شود.

3- سیستم خنک‌کننده

کارت‌های گرافیک معمولاً حرارت زیادی تولید می‌کنند؛ بنابراین اغلب با یک سیستم خنک‌کننده شامل هیت‌سینک و فن‌ها مجهز می‌شوند. کارت‌های گرافیک پیشرفته ممکن است از سیستم‌های خنک‌کننده پیچیده‌تری مانند خنک‌کننده‌های آبی استفاده کنند تا GPU را در زیر بار سنگین به صورت پایدار نگه دارند.

4- رابط خروجی

کارت‌های گرافیک معمولاً دارای چندین رابط خروجی ویدیویی مانند HDMI یا DisplayPort هستند که برای اتصال به مانیتورها یا سایر دستگاه‌های خروجی تصویر استفاده می‌شوند. هر رابط از وضوح‌ها و نرخ‌های تازه‌سازی مختلف پشتیبانی می‌کند تا نیازهای کاربران مختلف را برآورده سازد. البته در لپ‌تاپ‌ها، کارت گرافیک معمولاً مستقیماً با صفحه نمایش داخلی لپ‌‌تاپ ارتباط دارد و خروجی‌های ویدئویی به صورت داخلی به صفحه نمایش متصل می‌شوند.

5- رابط برق

کارت‌های گرافیک به‌ویژه کارت‌های گرافیک مجزای با عملکرد بالا به منبع تغذیه اضافی نیاز دارند. این کارت‌ها معمولاً با یک رابط برق 6 پین یا 8 پین همراه هستند تا به منبع تغذیه اصلی متصل شوند و تأمین جریان پایدار را تضمین کنند.

برندهای خوب کارت گرافیک کدام‌اند؟

همان‌طور که اشاره کردیم، کارت گرافیک یکی از مهم‌‎ترین اجزای سخت‌افزاری در لپ تاپ یا سیستم کامپیوتری است و نقش کلیدی در پردازش تصاویر، ویدیوها و اجرای بازی‌های رایانه‌ای دارد. در این میان انویدیا (NVIDIA) و AMD به عنوان دو برند پیشرو در تولید انواع کارت گرافیک، با محصولات متنوع خود پاسخگوی نیازهای مختلف کاربران از گیمرهای حرفه‌ای گرفته تا طراحان صنعتی و برنامه‌نویسان هوش مصنوعی هستند. این برندها با ارائه فناوری‌های نوین و توان پردازشی بالا، جایگاه ویژه‌ای در میان گزینه‌های پیش‌روی کاربران دارند. 

کارت گرافیک برند انویدیا (NVIDIA)

انویدیا یکی از بزرگ‌ترین و معتبرترین شرکت‌ها در زمینه تولید انواع کارت گرافیک است که به عملکرد فوق‌العاده در پردازش گرافیکی شناخته می‌شود. این شرکت طیف گسترده‌ای از محصولات را برای مصارف مختلف تولید می‌کند که به شرح زیر است: 

1- سری GeForce

این سری شامل محبوب‌ترین کارت‌های گرافیک انویدیا برای همه کاربران از گیمرها گرفته تا افراد با استفاده‌های سبک است که به دو دسته GeForce RTX و GeForce GTX تقسیم می‌شود. دسته GeForce RTX مناسب بازی‌های سنگین، رندرینگ سه‌بعدی، واقعیت مجازی (VR) و پشتیبانی از رهگیری پرتو (Ray Tracing) است اما در دسته GeForce GTX مدل‌های اقتصادی‌تر برای بازی‌های متوسط و کارهای گرافیکی سبک جای گرفته‌اند. 

2- سری Quadro

بخش دیگری از انواع کارت‌های گرافیک حرفه‌ای برند انویدیا در این سری قرار دارند که نام آن اکنون به RTX A تغییر یافته است. این مدل‌ها برای طراحی صنعتی، مدل‌سازی سه‌بعدی، انیمیشن‌سازی و رندرینگ پیشرفته قابل استفاده‌اند و برای کاربران حرفه‌ای مانند مهندسان، معماران و گرافیست‌ها طراحی شده‌اند. 

کارت گرافیک برند AMD

انواع کارت گرافیک تولید شده توسط این برند در دسته‌های زیر جای می‌گیرند:

1- سری Radeon:

این سری شامل انواع مدل‌های مناسب برای بازی و کارهای گرافیکی هستند. دسته Radeon RX 7000 برای بازی‌های سنگین، رندرینگ و کارهای گرافیکی حرفه‌ای طراحی شده‌اند و از فناوری رهگیری پرتو (Ray Tracing) و فریم ریت بالا پشتیبانی می‌کنند؛ در حالی که Radeon RX 5000 یا 6000 گزینه‌های اقتصادی‌تر برای بازی‌های متوسط و کاربران عادی هستند.  

2- سری Radeon Pro:

این کارت‌ها برای کارهای حرفه‌ای‌تر مانند طراحی سه‌بعدی، ویرایش ویدئو، مدل‌سازی مهندسی و رندرینگ صنعتی ساخته شده‌اند. این سری رقابت نزدیکی با سری Quadro انویدیا دارد.

مفاهیم مهمی که باید قبل از خرید انواع کارت گرافیک بدانید

پیش از آن که نکات مهمی درباره خرید کارت گرافیک مطرح کنیم، ابتدا باید مفاهیمی را درباره عملکرد و ویژگی‌های آن‌ها بدانید. پس از آشنایی با این مفاهیم، قادر خواهید بود بهترین گزینه را از بین مدل‌های موجود انتخاب کرده و خریداری کنید. 

باس رابط کارت گرافیک

باس رابط کارت گرافیک مسیری است که از طریق آن کارت گرافیک با سایر اجزای سیستم، به‌ویژه پردازنده و حافظه رم ارتباط برقرار می‌کند. این باس تعیین‌کننده سرعت انتقال داده‌ها بین انواع کارت گرافیک و مادربورد است و نقش مهمی در عملکرد کلی سیستم دارد. رایج‌ترین و پیشرفته‌ترین رابط کارت گرافیک در حال حاضر، PCI Express یا PCIe است که در نسخه‌های مختلفی مانند PCIe 3.0، PCIe 4.0 و PCIe 5.0 ارائه می‌شود و هر کدام سرعت انتقال داده بیشتری نسبت به نسخه‌های قبلی دارند. این به معنای آن است که پهنای باند بالاتر است و عملکرد گرافیکی کارت گرافیکی با حداکثر توان خواهد بود. 

اورکلاک کارت گرافیک

اورکلاک کارت گرافیک به فرایند افزایش سرعت کلاک آن فراتر از مقادیر پیش‌فرض گفته می‌شود. هدف از اورکلاک، بهبود عملکرد گرافیکی برای بازی‌ها، رندرینگ سه‌بعدی و دیگر کارهای گرافیکی سنگین است. این کار معمولا با افزایش سرعت هسته و حافظه کارت گرافیک انجام می‌شود تا توان پردازشی بیشتری برای اجرای وظایف پیچیده‌تر در اختیار کاربر قرار گیرد. 

درایور کارت گرافیک

درایور کارت گرافیک، نرم‌افزاری است که کارت گرافیک و سیستم‌عامل را به یکدیگر متصل می‌کند و عملکرد صحیح کارت گرافیک را در برنامه‌ها و بازی‌ها تضمین می‌کند. در واقع درایور، رابطی است بین سخت‌افزار انواع کارت گرافیک و نرم‌افزارهای مختلف (مانند بازی‌ها، نرم‌افزارهای گرافیکی و سیستم‌عامل) که اجازه می‌دهد کارت گرافیک به درستی عمل کرده و داده‌ها را پردازش کند.

مفهوم FPS در کارت گرافیک

مفهوم FPS یا همان Frames Per Second (فریم در ثانیه) معیاری برای اندازه‌گیری عملکرد کارت گرافیک و توانایی سیستم در رندر کردن تصاویر متوالی در یک ثانیه است. به عبارت ساده‌تر، FPS نشان می‌دهد که کارت گرافیک قادر است چند فریم از یک تصویر (یک “تصویر” یا “فریم” به‌عنوان یک بخش از ویدیو یا بازی) را در هر ثانیه پردازش کند.

چگونه کارت گرافیک مناسب نیازهای خود را انتخاب کنیم؟

انتخاب کارت گرافیک مناسب (GPU) برای دستیابی به عملکرد بهینه، بسته به نیازهای خاص شما، بسیار حائز اهمیت است. انواع کارت گرافیک از نظر ویژگی‌ها، عملکرد و قیمت تفاوت‌های زیادی دارند و بسته به نوع کاربرد، انتخاب‌های مختلفی وجود دارد. در ادامه مواردی که باید در انتخاب بهترین کارت گرافیک بدانید را مطرح می‌کنیم. 

1- شناسایی کاربری

اولین قدم در انتخاب کارت گرافیک، درک این موضوع است که برای چه کاری به آن نیاز دارید. 

• اگر کاربری که مدنظر دارید گیمینگ است، به دنبال انواع کارت گرافیک با عملکرد بالا مانند NVIDIA GeForce RTX 4090 یا 4070 و AMD Radeon RX 7900 باشید تا بتوانند نرخ فریم‌های روان، وضوح بالا و ویژگی‌هایی مانند ردیابی پرتو را ارائه دهند.
• اگر قصد انجام کارهای حرفه‌ای مانند مدل‌سازی سه‌بعدی یا ویرایش ویدیو دارید، کارت‌های گرافیکی با VRAM بالا و عملکرد دقیق مانند NVIDIA RTX A6000 یا AMD Rardeon Pro برای شما مناسب است. 
• برای استفاده‌های عمومی مانند مرور وب، کارهای اداری و پخش رسانه، انواع کارت گرافیک یکپارچه مانند Intel UHD یا Intel Iris Xe کفایت می‌کند.

2- تعیین بودجه

با تعیین بودجه‌ای که برای خرید کارت گرافیک در نظر گرفته‌اید، می‌توانید گزینه‌های فراوان را غربال کرده و سریع‌تر به گزینه مناسب خود برسید. 

• کارت گرافیک‌های اقتصادی برای بازی‌های 1080p و کارهای خلاقانه ساده مناسب هستند.
• کارت‌ گرافیک‌های میان‌رده تعادلی بین عملکرد و قیمت ارائه می‌دهند و برای گیمرها و حرفه‌ای‌هایی با بودجه متوسط گزینه مناسبی خواهند بود. 
• کارت گرافیک‌های رده بالا برای کارهایی که نیاز به عملکرد عالی و توان پردازشی بالا دارند طراحی شده‌اند. 

3- مطابقت با وضوح نمایشگر

رزولوشن نمایشگر لپ تاپ یا کامپیوتر شما بر نوع کارت گرافیکی که انتخاب می‌کنید تاثیرگذار خواهد بود: 

• بیشتر کارت‌ گرافیک‌های میان رده و اقتصادی می‌توانند کیفیت 1080p را با نرخ فریم‌های بالا مدیریت کنند. 
• برای عملکرد روان در کیفیت 1440p، کارت گرافیک میان رده تا رده بالا مناسب است. 
• جهت حفظ عملکرد روان در کیفیت 4K، کارت گرافیک رده بالا توصیه می‌شود. 

جمع‌بندی کارت گرافیک و انواع آن

در مطلب فوق، به‌طور کامل وظایف کارت گرافیک و انواع آن را برای شما تشریح کرده و به اصطلاحاتی که باید در رابطه با این واحد بدانید نیز اشاره کردیم. در انتها نیز پیشنهاداتی برای خرید کارت گرافیک با توجه به نوع کاربری که دارید ارائه دادیم و نکات مهمی که باید در خرید آن‌ها مد نظر داشته باشید را مطرح کردیم. در نهایت باید به این موضوع توجه داشته باشید که خرید کارت گرافیک دست دوم نیز یکی از دیگر گزینه‌هاست که می‌تواند هزینه‌های شما را کاهش دهد؛ اما در هر صورت، توصیه می‌کنیم مدل‌های نو یا دست دوم را از فروشگاه‌های معتبر و پس از تحقیق و بررسی‌های لازم خریداری کنید تا انتخابی مطمئن داشته باشید.