GPU (وحدة معالجة الرسومات) عبارة عن جهاز إلكتروني مصمم لبناء ومعالجة الصور ثنائية أو ثلاثية الأبعاد وعرضها لاحقًا على الشاشة. تُستخدم وحدات معالجة الرسومات على نطاق واسع في أنظمة الحوسبة المكتبية والهواتف المحمولة والخوادم ووحدات التحكم في الألعاب.
تطبيقات GPU
يتم تثبيت شرائح الرسومات الحديثة على بطاقات رسومات الكمبيوتر أو دمجها في اللوحات الأم لتوفير مساحة على الكمبيوتر. تتيح وحدات معالجة الرسومات المعالجة الفعالة لرسومات الكمبيوتر ، مما يجعلها أكثر أنواع الشرائح استخدامًا لعرض معلومات الرسومات على الشاشة.
لأول مرة ، تم استخدام مصطلح GPU في عام 1999 بواسطة Nvidia عند تقديم بطاقة الفيديو GeForce 256 ، والتي كانت في ذلك الوقت اللوحة الأكثر إنتاجية في الشركة. يمكن للمعالج النموذجي معالجة حوالي 10 ملايين مضلع رسومي في الثانية.
المهام
تتكون وحدة معالجة الرسومات من ترانزستورات خاصة ، يستخدم معظمها لمعالجة الصور ثلاثية الأبعاد. في البداية ، تم إنشاء معالجات الرسومات بهدف تسريع بناء القوام وسرعة معالجة مضلعات الرسومات بواسطة أجهزة الكمبيوتر ، لكن نوى الرسومات لاحقًا تعلمت إجراء حسابات هندسية ، مما أدى أيضًا إلى تسريع سرعة عرض الصور وجودتها.
تتضمن التطورات الأخيرة في وحدة معالجة الرسومات (GPU) تنشيط دعم الظلال القابلة للبرمجة ، وهي تقنية لتقليل تأثيرات عناصر الصورة المتداخلة فوق بعضها البعض. أيضًا ، يمكن لوحدات معالجة الرسومات الجديدة إنتاج الألوان بدقة أكبر على الشاشة.
تدعم بطاقات الفيديو الحديثة دفق الفيديو من مصادر مختلفة متصلة عبر واجهات خاصة.
أنواع GPU
يمكن تقسيم بطاقات الرسومات إلى ثلاثة أنواع: منفصلة ومدمجة ومختلطة. يتم تثبيت بطاقات الفيديو المنفصلة في فتحة منفصلة على اللوحة الأم لجهاز كمبيوتر أو جهاز محمول (كمبيوتر محمول) من خلال واجهة خاصة (على سبيل المثال ، PCI-Express أو AGP). يتميز هذا النوع من GPU بأقوى خصائص الأداء نظرًا للهيكل الخاص لوحدة الفيديو ومؤشرات الطاقة الخاصة بها. أيضًا ، إذا لزم الأمر ، يمكن بسهولة استبدال بطاقة الفيديو المنفصلة بلوحة من طراز آخر.
تسمح تقنيات مثل SLI أو CrossFire بدمج بطاقات فيديو متعددة لتحسين أداء الرسومات بشكل أكبر.
تُستخدم وحدات معالجة الرسومات المدمجة في الأجهزة المحمولة ولها أداء حسابي متواضع نظرًا لصغر حجم اللوحة وتعقيد أنظمة التبريد والميزات الهيكلية الخاصة بها. تعد بطاقات الرسومات الهجينة فئة جديدة من المحولات التي تهدف إلى استبدال الوحدات النمطية المدمجة والمنفصلة. يتم إنشاء التقنية الجديدة بهدف زيادة سرعة تبادل البيانات مع نظام ذاكرة الوصول العشوائي والمعالج لتحسين أداء الرسومات بشكل عام. يمكن دمج البطاقة المختلطة في اللوحة الأم ، ولكن في نفس الوقت تعمل على أساس تقنية بطاقات الرسومات المنفصلة PCI-Express.
