مقالات الکترونیکی

» کارت گرافیک
هر کارت گرافیک از بخشی به نام واحد پردازنده گرافیک یا GPU تشکیل شده است که برای انجام محاسبات  روی تصاویر در نظر گرفته شده است. در کامپیوترهای اولیه این واحد همراه با CPU بود اما پس از گذشت زمان و زیاد شدن محاسبات گرافیکی واحد جدایی برای این کار تعریف شد به نام کارت گرافیک که شامل GPU و حافظه و قطعات مختص خودش است .

» GPU
پردازنده اصلی کارت گرافیک است و دقیقا مثل CPU دارای فرکانس کاری هسته است که هر چه قدر بیشتر باشد شما دارای پردازنده قوی تری خواهید بود.

» حافظه
عبارت است از میزان حافظه ای كه روی كارت گرافیك صرفاً جهت فعالیتها و كارهای گرافیكی قرار گرفته است. در حال حاضر تمامی چیپ ها قابلیت استفاده از مقادیر مختلف حافظه را دارا هستند .كه در برخی موارد این میزان به 2 گیگابایت نیز می رسد که در انواع مختلف DDR2 , DDR3, GDDR5 در بازار موجود هستند. دسترسی پردازشگر كارت گرافیك به حافظه كارت بسیار سریع تر از RAM كامپیوتر است بنابراین گرافیک هایی که از رم سیستم استفاده می کنند و به اصطلاح Share می کنند، دارای کارآیی کمتری هستند.

» پهنای باند حافظه
خصوصیت سرعتی است كه پروسسور گرافیكی می تواند با حافظه كارت ارتباط برقرار كند. یكی از محدودیت ها در كارهای سه بعدی سرعتی است كه كامپیوتر می تواند اطلاعات را به پردازشگر گرافیك انتقال دهد. حافظه سریعتر به مفهوم بر طرف كردن این محدودیت است كه باعث افزایش سرعت Rendering خواهد شد.
عملكرد كارت همچنین می تواند از پهنای باند Memory BUS تاثیر بپذیرد. یك كارت گرافیك با Memory BUS 512 Bit می تواند دو برابر یك كارت با Memory BUS 256 Bit اطلاعات را بین حافظه كارت و پروسسور تبادل نماید.

» Shader Model
مدلهای Direct X shader جزئیات بسیاری را جهت كنترل بر روی آنچه نمایش داده می شود برای افراد خواستار توسعه ارائه می دهد. و می تواند افكت های بسیاری نظیر سایه های پیچیده انعكاس نور، ایجاد مه و مانند آنها را بوجود آورد. مایكروسافت با ارائه Shader Model از ابتدا قدرت مانور زیادی را در اختیار توسعه دهندگان قرار داده است كه نتیجه آن ایجاد پتانسیل بالا جهت واقعی تر و ملموس تر كردن تصاویر بوده است.
یکی دیگر از مزایای این تکنولوژی این است که به نویسندگان نرم افزارهای گرافیكی 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 نواحی 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 افزارهای گرافیكی می توانند تصاویر گرافیکی باور نکردنیی که به واقعیت بسیار نزدیک می باشند و عملکرد پر هیبتی را برای بازیهای Fast Action به همراه خواهد داشت را خلق نمایند.
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
این خصوصیت به مفهوم سرعتی است كه كارت گرافیك می تواند یك صفحه را نقاشی كند. هر سطح در صحنه های سه بعدی دارای یك Texture است كه به آن نسبت داده شده سرعت پیكسلها (Texel) در ثانیه نشان دهنده این است كه چه تعداد از پیكسلهای Texture می توانند در هر ثانیه نمایش داده شوند.

اینكه Texture چیست ؟ باید بگویم Texture ها تصاویری هستند كه جنس،حالت و بعضی از خواص ماده را به صورت روكش روی سطح یك جسم سه بعدی نمایش می دهند مثلآ عكس یك چوب را روی یك مكعب مستطیل قرار می دهند تا شكل الوار دیده شود. اما یك Texel چیست؟ یك Texel به نوعی مشابه یك پیكسل سه بعدی است. در واقع یك رویه سطح می تواند توسط خانه های یك تصویر 640×480 پیكسل از تصویر آجرها نمایش داده شود. هر پیكسل در این صفحه Texel خوانده می شود و روی هر Texel پردازش صورت می گیرد تا فاصله و زاویه این نقطه از دیوار را نمایش دهد. سرعت fill حاصل ضرب سرعت كلاك پروسسور و تعداد پیكسل هایی است كه می تواند در هر سیكل كلاك پردازش شوند.

» گوشه ها
با وجود اینكه سرعت Fill اطلاعاتی در خصوص عملیات Rendering چیپ گرافیكی می دهد اما در مورد محاسبات هندسی هیچگونه اطلاعاتی ندارد. چیپهای گرافیكی نمی توانند روی سطوح منحنی كار كنند. آنها می توانند فقط سطوح مسطح را پردازش نمایند. اما اگر به اندازه كافی سطوح مسطح در اختیار داشته باشند می توانند با كنار هم قرار دادن آنها سطحی مشابه منحنی بوجود آورند. و هر چه تعداد این سطوح مسطح بیشتر باشد انحنای سطح حاصل طبیعی تر به نظر می آید البته كار پردازش برای گرافیك هم مشكل تر می شود.
در پردازشی كه Tessellation خوانده می شود تمامی اشیاء در یك صحنه سه بعدی به سطوح مثلثی شكل شكسته می شوند. همانطور كه گفته شد افزایش این سطوح مثلثی باعث نمایش بهتر اشیا می شود یك جسم سه بعدی می تواند متشكل از صدها یا هزاران مثلث باشد. این موضوع همان چیزی است كه سازندگان بازیها در زمان طراحی اشیاء و شخصیت های بازی با آن در گیر هستند یعنی مثلاً كاراكتر را به گونه ای طراحی كنند كه نه بازی خیلی سنگین شود ( تعداد سطوح مثلثی زیاد شود ) و نه آنقدر در تعداد آنها صرفه جویی كنند كه كاراكتر دارای لبه های تیزی شود و شكل طبیعی نداشته باشد.

» Anti-aliasing
aliasing روشی است كه برای حذف دندانه هایی كه در خطوط مورب یا منحنی ها دیده می شود ایجاد شده است. برای فهم بهتر موضوع برنامه paint را باز كنید و یك خط مورب بكشید این دندانه ها به راحتی قابل دیدن هستند، Anti-aliasing باعث می شود تصویر طبیعی تر به نظر بیاید ولی معمولاً سبب كند شدن كامپیوتر می شود چندین سطح برای Anti-aliasing وجود دارد كه برخی بیش از بقیه به سیستم فشار وارد می كنند.

» RAMDAC
RAMDAC مخفف عبارت RAM Digital to Analogue Converter می باشد كه به معنای مبدل دیجیتال به آنالوگ حافظه RAM می باشد. RAMDAC یك چیپ ست است كه صحنه ها را می گیرد و به فرمتی مناسب برای مانیتور یا نمایشگر تبدیل می كند. پردازشگر گرافیكی ، تصویر نهایی را خلق می كند و RAMDAC به عنوان رابط پردازشگر و كابل VGA یا DVI قرار می گیرد تا در نهایت تصویر روی مانیتور قرار گیرد RAMDAC ها دارای سرعتهای متفاوتی هستند معمولاً 350-400 مگاهرتز. یك RAMDAC سریعتر به معنای آن است كه كارت گرافیك قادر است رزولوشن بالاتری را در خروجی پشتیبانی كند، RAMDAC چند تایی به این معناست كه كارت گرافیك می تواند از چندین نمایشگر به طور همزمان پشتیبانی كند

» SLI-Support
SLI مخفف عبارت Scalable Link Interface است. شركت NVIDIA این روش را برای توسعه كارتهای گرافیكی خود ابداء نموده و از آن استفاده می نماید . با استفاده از این تكنولوژی می توان دو یا چند كارت گرافیك كه از SLI پشتیبانی می كنند را در كنار هم نصب نمود و یك خروجی بسیار قوی و با كیفیت دریافت نمود .
SLI یك برنامه كاربردی جهت پردازش موازی تصاویر گرافیكی كامپیوترمی باشد كه به منظور افزایش توان پردازش در محاسبات كارتهای گرافیكی استفاده می شود. با استفاده از SLI به راحتی می توان با اضافه كردن تنها یك كارت گرافیكی دیگر به كامپیوتر پیچیدگیهای گرافیكی سنگینی را حل كرد .
نام SLI اولین بار توسط 3dfx استفاده شد . 3dfx یك شركت تولید كننده كارتهای گرافیكی بود كه در سالهای 1990 تا 2000 ورشكسته شد و برای همیشه از صنعت تولید قطعات كامپیوتری كنار رفت .این شركت SLI را Scan-Line Interleave می نامید . پس از ورشكستگی 3dfx شركت NVIDIA تشكیل می شود كه كلیه كاركنان 3dfx را استخدام كرده و با خریداری كارخانجات 3dfx فعالیت تولید قطعات كامپیوتری ، به ویژه كارتهای گرافیكی را با مدیریتی نوین از سر می گیرد .
سرانجام شركت NVIDIA در سال 2004 مجددا ‌SLI را به بازار مصرف معرفی می كند . NVIDIA این كار را همزمان با استفاده از كامپیوترهایی كه از تكنولوژی جدید PCI Express پشتیبانی می كردند ، آغاز می نماید. به هر حال با حضور SLI، تكنولوژی ، نمایش مهیجی از تصاویر حرفه ای در معرض دید عموم قرار داد.

» خروجی DVI
از كارت های گرافیك كه دارای اینترفیس ویژوال دیجیتال می باشند ، بمنظور اتصال به مانیتورهای دیجیتال استفاده می گردد. با استفاده از اینترفیس DVI و پورت خروجی DVI، امکان اتصال کارت های گرافیک به انواع مانیتورهای دیجیتال و آنالوگ ، فراهم می گردد .

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

» ورودی - خروجی مركب
پورت های مرکب دارای عملکردی مشابه پورت های S-Video بوده با این تفاوت که امکان اتصال به تجهیزات قدیمی كه دارای پتانسیل لازم بمنظور ارتباط و استفاده از پورت S-Video نمی باشند را فراهم می نماید .اكثر كارت های گرافیك كه دارای پورت های S-Video می باشند ، دارای یک کابل لازم بمنظور تبدیل پورت فوق به پورت های مرکب می باشند .

» نمایش دو تصویر
بمنظور اتصال کامپیوتر به یک مانیتور دیگر و یا تلویزیون ( مشاهده دو و یا حتی سه تصویر جداگانه ) ، می بایست از یک کارت گرافیک 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 جالب‌ 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 .