بطاقة العرض : تعرف على أوجه الإختلافات فيما بينها

نبذة عن بطاقة العرض

بالنظر لأهمّية المعالجات في الحاسوب , فقد تحتل بطاقة العرض المرتبة الثانية أو الثالثة في أولويات الحاسوب.

إذ بدورها كشف لتفاصيل وبيانات متعلقة بــ الاستدعاءات البرمجية , والتي تمثل الجانب الرئيسي لــ حاسة النظر بالنسبة للإنسان.

ومع ذلك فإن العديد من الأشخاص يحققون انسجام كبير خلال التفاعل مع مكونات الرسم في الحاسوب.

أول بطاقة رسوميات في العالم

لقد تم استخدام مصطلح GPU  ولاول مرة منذ الثمانينات بحسب مصادر موقع Computer.

إذ تشير بأن شركة انفيديا كانت أول من أطلق  بطاقة العرض منفصلة بوظائف مجردة عن اللوحة الام.

وعلى سبيل المثال تعتبر بطاقة GeForce 256 اول وحدة معالجة رسوميات في العالم.

حيث تم إدخال مزايا تضمنت عمليات التحويل والاضاءة واعدادات القص والمثلثات ومحركات العرض.

أدى ذلك الى عرض هذه الخصائص على معالج أحادي الشريحة عندما لقي شهرته آنذاك.

الدوائر المتكاملة

الدوائر المتكاملة ويشار إليها أيضًا VLSI إذ توالت فترة ظهورها في اوائل التسعينيات.

تعمل هذه الدوائر مع أعداد الترانزستور المتزايدة التي تمكن المهندسين من دمجها على شريحة واحدة.

وبالتالي فقد ساعدت في مضاعفة وزيادة عدد الوظائف التي تتلقاها وحدة المعالجة المركزية أثناء معالجة الرسومات.

ويتم في هذه المرحلة تحويل عناصر الحساب والمنطق إلى نتائج مرئية على شاشة الحاسوب من قبل بطاقة العرض.

كان على ضوء ذلك خصائص متقدمة من عمليات التحويل والاضاءة ومحركات T&L.

وهي محركات مسؤولة عن تضليل قمم الرأس والمترجمات الهندسية.

معمارية بطاقة العرض

تشير معمارية بطاقة العرض إلى كل ما يمكنه أن يمنح وحدات معالجة الرسم الوظائف والقدرات الفريدة.

إذ تدل المعمارية او Architecture على مدى كفاءة القطع والمكونات الداخليّة بما فيها أشباه الموصلات.

على سبيل المثال كلّما قلت أحجام رقائق نانومتر داخل المعالج, كلما توفّرت بذلك مساحة للتطوير ومضاعفة الأداء.

ولا شك في أن بنية GPU وفرت فور صدورها كل ما يمنح وحدات معالجة الرسم الوظائف والقدرات المواكبة للحداثة والتطور.

يشمل  ذلك أيضا الوحدات الحسابية والذاكرة و ذواكر التخزين المؤقت بالإضافة إلى الوصلات.

إذ تشير جميع المكونات السابقة الى تحسين وتوسيع  وظائف وكفاءة بطاقة العرض.

تصنيف بطاقات العرض

هو تصنيف تخضع له معماريه بطاقات العرض يعود الى مايكل جي فلن في جامعة ستانفورد.

يتم في ضوء هذا التصنيف التحقق من خضوع بطاقة العرض الى مقاييس مطلوبة.

على سبيل المثال تدفقات البيانات التي يتم معالجتها وفقا للتسلسل لمرة واحدة أو بالتوازي.

البيانات الفردية SISD

تسمى أيضا دفق SISD وهي عبارة عن البنية التي يتم فيها تنفيذ دفق التعليمات في بطاقة العرض.

وتستخدم هذه البنية في المعالج القديم احادي النواة بالاضافة الى الاجهزة البسيطة.

تعليمات واحدة مقابل بيانات متعددة SIMD

تتضمن بنية SIMD معالج تحكم واحد وذاكرة تعليمات حيث يمكن تشغيل تعليمه واحدة في أي وقت محدد.

على سبيل المثال يتم نسخ هذه التعليمات الفردية في ان واحد لكل نواة.

وبالتالي فان لكل معالج ذاكرة مخصصة توفر له عملية التوازي مع مستوى البيانات.

البيانات الفردية للتعليمات المتعددة MISD

يعمل تيار MISD على عكس SIMD وبالتالي يتم تنفيذ تعليمات متعددة في بطاقة العرض على نفس دفق البيانات.

مع ذلك فإن حالات استخدام تيار MISD  محدوده للغايه.

وذلك نظرا للتعامل مع التطبيقات بشكل أفضل من خلال تيار MIMD.

منصة الحوسبة المتوازية CUDA

يمكن من خلال هذه الخطوة فهم بنية بطاقة العرض عند ربطها مع الحوسبة المتوازية CUDA.

على سبيل المثال فقد وفرت Nvidia هذه التقنية عن طريق دعم واجهة برمجة خاصة بالتطبيقات تمكن المطورين من استخدام موارد بطاقة العرض.

يمكن من خلالها تحسين الأداء ومعادلات الرسم حيث قطعت معمارية Cuda شوط كبير في وحدة معالجة الرسم.

دعم مكتبات الرسم

وفّرت كل من DirectX و OpenGL  محاكاة واقعية لقوانين الرسم والفيزياء على حسب ما وصلت إليه المصفوفات.

حيث تتطلب إصداراتها مزيدًا من الدعم في بطاقة العرض الأكثر حداثة.

يصعب على البطاقات القديمة تفعيل كافّة المزايا.

على سبيل المثال , فإن بطاقة العرض NVIDIA GT 730 لا تدعم بتاتًا إصدارات DirectX لعام 2020.

  وبالتالي لا يتوافق مع إصدارات 2022 من الألعاب.

إلا أن الاهتمام بمقاييس الدعم من شأنه استمرار البطاقات في خط سير الخدمة لوقتٍ أطول.

نوع الذاكرة

تلعب ذاكرة البطاقة دوراً هامّاً في إمكانية حمل وتدفّق البيانات.

ولو قمت بإجراء بعض الاختبارات حول تقنية GDDR6.

سوف تجد أنّ معمارية الذّاكرة في بطاقة العرض لها كامل الدور في نجاح الاستدعاءات البرمجية ودون التغاضي بعض التفاصيل الدقيقة.

مع ذلك يمكن الإشارة بأن هناك نوعين من ذاكرة بطاقة العرض وهما DDR و GDDR.

بالتالي تستخدم بطاقات GPU مؤخرا ذاكرة GDDR  حيث تساعد على نقل بيانات مضاعف.

الا ان لدى GDDR العديد من الأنواع مع التفاوت في بعض الفروقات مثل سعة عرض النطاق وغيره.

وفي الوقت الحالي أكثر الأنواع شيوعا هي GDDR3 و GDDR5 لكن الانواع الاخرى لا تزال موجودة في الأسواق.

حجم الذاكرة

يعتبر حجم الذاكرة من المسائل ذات الأهمية في عمليات المعالجة.

حيث يتم تحضير وتهيئة كافة ملفات العرض متمثلة بالتمثيل والإضاءة وغيرها.

على سبيل المثال يمكن حجز الوظائف في مخازن ذاكرة خاصّة في بطاقة العرض بعيدًا عن وظائف المعالج CPU.

وذلك من شأنه التقليل من أعباء ذاكرة رام ولوحة المعالج , بالإضافة إلى سرعة الوصول لبيانات الرّسم.

معامل Bandwidth

يتم تعريف Bandwidth على أنّه سعة البيانات المتدفّقة عبر منافذ التّوصيل في الثانية الواحدة.

إذ تتمثل بذلك سعة الرسومات القادمة من أقراص التخزين إلى وحدة العرض مرورًا بــ اللوحة الأم.

وقد خضع تطوير تقنية Bandwidth إلى العديد من التحسينات وفقًا لجودة الرسومات المتحركة.

موفرًا بذلك قدرة الحاسبات العمل في تدفّق إطارات مرتفعة للشاشة.

كان لهذه التقنية دور كبير في ظهور تقنيات مثل HD و 4K.

معامل النقل

أو معدل النقل ويطلق عليها Memory bus.

وهي سرعة وسائط PCI في نقل بيانات العرض من مكونات بطاقة العرض الى كافة أرجاء البطاقة وإلى الخارج.

حيث يتم ذلك عبر عبر منافذ PCI.

بطاقة العرض VisionTek Radeon 7750

بطاقة رسوم قديمة تم إصدارها في عام 2012.

على الرغم من ذلك فهي توفر أداء متوسط في تشغيل الرسومات, وذلك بتزويده تقنية GDDR5 وبذاكرة قدرها 1024 ميجابايت.

بالإضافة إلى  معدل نقل Bandwidth سريع مقارنة بإصدارات عام 2012.

MSI NVIDIA GeForce GT 730

كرت شاشة جيد في الإصدار القديم , حيث قامت شركة Nvidia بعمل نسخة محدّثه منه الآن بدعم إصدار Directx 12.

وحقّقت بذلك مبيعات جيّدة , بالإضافة لبعض التّحسينات التي أجريت على مشتت الحرارة ومعادن Heatsink.

ومع ذلك فإنها يتميز بسرعة معالج قد تصل الى 1500mhz مع إمكانية كسر السرعة.

بالتالي ستحصل على أداءٍ طفيف على بعض الرّسومات المعقّدة مقارنة بالنّسخة السّابقة.

على الرغم من التشابه الكبير الذي حل بين بطاقتي Geforce 730 و Geforce 710.

إلا أن بطاقة 730 سبقت إنتاج 710 بسنة واحدة تقريبًا.

وبالتالي يمكن اعتبار البطاقتين متطابقتان في المواصفات تقريبًا وفي تشغيل الألعاب على نفس الإطارات.

بحسب مصادر technical city فإن بطاقة GT 710 تتفوق بفارق طفيف جدا في إدارة الذاكرة.

وذلك لاعتبارات عدة منها سنة الإصدار وتحسين نظام التبريد. إلا أن البطاقتين تعمل بنفس الكفاءة لأغراض اللعب كما تتوافقان أيضًا من حيث السعر.

بطاقة العرض NVIDIA GTX1050TI DDR5

الأكثر مبيعا وتعد بطاقة العرض NVIDIA GEFORCE GTX 1050 TI الأقوى من حيث المزايا.

إذ يعتمد على تقنية 14 نانومتر, والتي تحد من ارتفاع درجات الحرارة. خاصّة لبعض برامج التصميم الثقيلة.

هناك بعض المزايا والّتي تضفي طابع جيد حول GT1050TI.

إذ لا يزال يدعم بعض المنافذ القديمة مثل مقبس HDMI , DVI و VGA. يدعم كرت شاشة GTX1050TI اصدار Directx 12 بشكل رئيسي في المعالج.

تم اختبار العديد من الألعاب عبر الإنترنت مثل لعبة Forza وكافة إصدارات Assassin Creed وFar Cry , حيث حقّقت إطارات تفوق الــ 120 ثانية مع إعدادات متوسّطة.

MAXSUN AMD Radeon RX 550

تم اطلاق كرت شاشة RX 550 في عام 2011 ويعتبر بطاقة قديمة بتقنية 40 نانومتر. وما يميزه هو أنه يخضع لمعمارية عائلة X في بطاقات Nvidia.

وعلى الرغم من قلة توافرها بالأسواق, إلا أنها لا تزال قويّة بعض الشيء.

وذلك لامتلاكها محاكي جيد الإصدار Directx 12. كما أنّ لديها مشتت قوي, بالرغم من ارتفاع درجات حرارة المكوّنات في بعض الأحيان.

Sapphire HD 6570 4 GB

تتطابق المقارنة بين HD 6470 وكرت شاشة GT730.

حيث أظهرت AMD تفوقا واضحًا ببعض إطارات العرض.

لكن يعيبها عدم الثبات أحياناً أو حدوث توقف مفاجئ في التطبيقات.

بالإضافة إلى بعض أخطاء ملفات السواقة (Drivers) ولا تنطبق العيوب على جميع بطاقات AMD بل على البعض منها.

تعتبر بطاقة Sapphire HD 6570 قديمة المنشأ لكنها قادرة على عمل الألعاب الثقيلة.

حيث لا زالت تستخدم إلى الآن من قبل اللاعبين وهي من تقنيات 40 نانومتر.

AMD Radeon HD 7670 OEM

تعد بطاقة HD 7670 من البطاقات القديمة, لكنها لا زالت تتوفّر بالأسواق.

وعلى الرغم من ذلك فقد حظيت بطاقات AMD GDDR5 بسمعة جيدة قديمًا.

بالإضافة إلى أنّها تحتوي على تقنية 40 نانومتر ولديها مشتت حراري جيّد.

تمتلك بطاقة HD 7670 ذاكرة منخفضة, وتتميز بالكفاءة والثبات في حال توفر مزود طاقة جيد.

كما أنها متوسّطة الأداء تحتوي على مقابس شاشات العرض القديمة و مقبس HDMI. حيث أنّها تقبل توصيل حتى ثلاث شاشات في آن واحد.

AMD Radeon R7 350

بطاقة AMD Radeon R7 350 متوسطة الأداء. حيث تمنحك أداء مقبول بالنسبة لعدد الإطارات في الثّانية الواحدة.

تم تطوير بطاقة العرض AMD Radeon R7 350 في عام 2016 بتقنية 28 نانومتر.

كما أنها تتمتع بذاكرة GDDR5 القائمة حتى الآن.

بالإضافة لدعمها جميع إصدارات DirectX , باستثناء معلومات غير مؤكدة عن دعم الإصدار 12.