أنواع بطاقات الرسومات

أنواع بطاقات الرسومات

تنقسم بطاقات الرسومات إلى نوعين رئيسيين: منفصلة ومتكاملة. بطاقات الرسومات المنفصلة عبارة عن مكونات أجهزة منفصلة يمكن إضافتها أو إزالتها من نظام الكمبيوتر. إنها توفر أداءً أعلى وهي ضرورية للألعاب وإنشاء المحتوى الاحترافي ومهام الرسومات الأخرى. في المقابل، تكون الرسومات المدمجة مدمجة في وحدة المعالجة المركزية أو اللوحة الأم وهي أكثر كفاءة في استخدام الطاقة، ولكن أداءها أقل. ومع ذلك، يتم تقسيم الرسومات المنفصلة أو المنفصلة إلى ثلاث فئات، والتي سنناقشها بمزيد من التفصيل.

• بطاقات رسومات الألعاب أو بطاقات رسومات الألعاب

تم تصميم بطاقات رسومات الألعاب للاعبين والمتحمسين الذين يريدون أداءً عاليًا ورسومات واقعية في ألعاب الفيديو. تم تحسين هذه البطاقات لأحمال عمل الألعاب وتتميز بميزات مثل أجهزة مخصصة لتتبع الأشعة، وسرعات الساعة العالية، وذاكرة VRAM وافرة.

• بطاقات الرسومات لمحطات العمل

تم تصميم بطاقات رسومات محطة العمل، والتي يشار إليها غالبًا باسم وحدات معالجة الرسومات الاحترافية، لمهام مثل النمذجة ثلاثية الأبعاد والرسوم المتحركة وتحرير الفيديو والمحاكاة العلمية. لقد تم تحسينها لتحقيق الاستقرار والموثوقية والدقة وهي مناسبة للاستخدام الاحترافي.

• مركز البيانات وبطاقات الرسوميات ذات الذكاء الاصطناعي

في السنوات الأخيرة، اكتسبت وحدات معالجة الرسومات شعبية في مراكز البيانات وتطبيقات الذكاء الاصطناعي نظرًا لقدراتها على المعالجة المتوازية. تُستخدم هذه البطاقات لمهام مثل التعلم الآلي والتعلم العميق وتحليل البيانات، حيث تكون هناك حاجة إلى قوة حوسبة هائلة.

المواصفات الرئيسية لبطاقة الرسومات

المواصفات الرئيسية لبطاقة الرسومات

يعد طراز وسلسلة بطاقة الرسومات من المؤشرات الأساسية لأدائها وقدراتها. تقدم الشركات المصنعة الرائدة مثل NVIDIA وAMD وحدات معالجة الرسومات في سلاسل مختلفة، تستهدف كل منها شريحة معينة من السوق.

• سرعة الساعة وتعزيز الساعة

في بطاقات الرسومات، تعد سرعة الساعة وساعة التعزيز معلمتين مهمتين لقياس أداء بطاقة الرسومات. تمثل سرعة الساعة سرعة الأداء الأساسية لبطاقة الرسومات. أي الحد الأقصى لعدد الدورات التي تقوم بها وحدة المعالجة داخل بطاقة الرسومات (على سبيل المثال، GPU) في ثانية واحدة. يتم قياس هذه القيمة بالهرتز (هرتز) وتمثل قوة المعالجة الأساسية لبطاقة الرسومات. يمكن أن تؤدي زيادة سرعة الساعة إلى زيادة أداء بطاقة الرسومات في برامج الرسومات والألعاب.

يمثل Boost Clock سرعة تكميلية أعلى من سرعة الساعة الأساسية لبطاقة الرسومات والتي يمكن للبطاقة تحقيقها في ظل ظروف عبء العمل العالية. بمعنى آخر، عندما تدرك بطاقة الرسومات أنها تحتاج إلى المزيد من الطاقة (على سبيل المثال، أثناء الألعاب التي تتطلب رسومات مكثفة)، يتم استخدام ساعة التعزيز لإضافة المزيد من الدورات في الثانية من الأداء. يتم قياس هذه المعلمة أيضًا بوحدات هيرتز (هرتز) وتوفر أداءً محسنًا لبطاقة الرسومات في ظل ظروف أحمال العمل العالية.

في بطاقات الرسومات الحديثة، عادةً ما تكون سرعة التعزيز أعلى من سرعة الساعة الأساسية وأصبحت ميزة أساسية لزيادة الأداء في الألعاب وتطبيقات الرسومات.

• VRAM (ذاكرة الوصول العشوائي للفيديو)

VRAM أو ذاكرة الوصول العشوائي للفيديو هي نوع من الذاكرة مخصص خصيصًا لتخزين بيانات الرسومات والوصول إليها بسرعة في وحدة معالجة الرسومات (GPU) بالكمبيوتر. على عكس ذاكرة الوصول العشوائي للنظام (ذاكرة الوصول العشوائي)، التي تعمل كذاكرة للأغراض العامة للكمبيوتر بأكمله، تم تصميم VRAM للتعامل مع احتياجات العرض المكثفة في الوقت الفعلي للصور والأنسجة في ألعاب الفيديو والنمذجة ثلاثية الأبعاد والتطبيقات الأخرى التي تتطلب رسومات مكثفة. . الغرض الرئيسي من VRAM هو تخزين بيانات البكسل والأنسجة والتظليل والمخازن المؤقتة للإطارات اللازمة لعرض الصور على الشاشة. تلعب كمية VRAM الموجودة في بطاقة الرسومات دورًا مهمًا في تحديد قدرتها على التعامل مع مواد عالية الدقة ومشاهد أكثر تعقيدًا، مما يؤثر على الجودة المرئية والأداء العام للألعاب وتطبيقات الرسومات. يعد وجود ذاكرة VRAM كافية أمرًا ضروريًا للحصول على تجربة ألعاب سلسة ودقيقة، خاصة عند الدقة العالية أو عند استخدام إعدادات الرسومات المتقدمة.

• عرض النطاق الترددي للذاكرة

يعد النطاق الترددي للذاكرة في بطاقة الرسومات مقياسًا مهمًا يوضح قدرة بطاقة الرسومات على نقل البيانات من وإلى ذاكرة الرسومات (VRAM) إلى وحدة معالجة الرسومات والعكس. يتم قياس هذا المقياس بالبايت في الثانية (جيجابايت/ثانية أو جيجابايت في الثانية) ويمثل كمية البيانات التي يمكن لبطاقة الرسومات نقلها بين ذاكرة الرسومات ومعالج الرسومات في ثانية واحدة.

يعد النطاق الترددي للذاكرة مهمًا جدًا لأن بطاقة الرسومات تحتاج إلى وصول سريع إلى البيانات المختلفة لعمليات الرسومات، بما في ذلك الأنسجة والخرائط والإطارات. كلما زاد النطاق الترددي للذاكرة، زادت قدرة بطاقة الرسومات على القيام بعمليات رسومية أكثر تعقيدًا وعالية الجودة.تعمل زيادة النطاق الترددي للذاكرة على تحسين أداء بطاقة الرسومات في الألعاب وتطبيقات الرسومات، خاصة عند الدقة العالية وإعدادات الرسومات التي تتطلب المزيد من البيانات. لذلك، يعد النطاق الترددي للذاكرة أحد العوامل الأساسية في ترقية بطاقات الرسومات ذات الأداء العالي وتجربة لعب أفضل.

• TDP (طاقة التصميم الحراري):**

TDP أو قوة التصميم الحراري هي مواصفات مهمة تتعلق بمعالجات الكمبيوتر بما في ذلك وحدة المعالجة المركزية (وحدة المعالجة المركزية) ووحدة معالجة الرسومات (GPU). يشير إلى الحد الأقصى لكمية الحرارة، المقاسة بالواط، والتي تم تصميم المكون لتبديدها في ظل ظروف التشغيل العادية. يعمل TDP بمثابة دليل إرشادي لمنشئي الأنظمة والمستهلكين لفهم احتياجات المعالج من الطاقة والتبريد. تميل المعالجات ذات قيم TDP الأعلى إلى استهلاك المزيد من الطاقة وتوليد المزيد من الحرارة، مما قد يؤثر على استقرار النظام وحلول التبريد. في حين أن TDP هو مقياس مهم لتصميم النظام والإدارة الحرارية، تجدر الإشارة إلى أن استهلاك الطاقة الفعلي وتوليد الحرارة يمكن أن يختلف اعتمادًا على أحمال العمل، مما يجعل من المهم مراعاة TDP والاستخدام في العالم الحقيقي عند تصميم الأنظمة وتكوينها .

• CUDA

CUDA، الذي يرمز إلى Compute Unified Device Architecture، عبارة عن منصة حوسبة متوازية وواجهة برمجة تطبيقات (API) تم تطويرها بواسطة NVIDIA. فهو يمكّن المطورين من الاستفادة من قوة الحوسبة لوحدات معالجة الرسومات NVIDIA (وحدات معالجة الرسومات) لمهام المعالجة ذات الأغراض العامة بما يتجاوز عرض الرسومات التقليدية. يوفر CUDA إطارًا لبرمجة وحدات معالجة الرسومات باستخدام لغات البرمجة C وC++، مما يسمح للمطورين بكتابة تعليمات برمجية متوازية على نطاق واسع يمكن تشغيلها بكفاءة على وحدات معالجة الرسومات NVIDIA..هذا التوازي يجعل CUDA ذا قيمة لمجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك المحاكاة العلمية، والتعلم العميق، ومعالجة الصور والفيديو، والنمذجة المالية، والمزيد. أصبحت CUDA أداة مهمة للباحثين والمطورين الذين يتطلعون إلى تسريع أعباء العمل كثيفة الحوسبة والاستفادة من إمكانات المعالجة المتوازية واسعة النطاق التي توفرها وحدات معالجة الرسومات NVIDIA الحديثة.

• نموذج الفاتورة والاتصال

تأتي بطاقات الرسومات بأشكال عديدة، بما في ذلك البطاقات كاملة الحجم لأجهزة الكمبيوتر المكتبية والأنواع الأصغر حجمًا للأنظمة المدمجة. تختلف خيارات الاتصال، مثل مخرجات ومنافذ العرض، بين الطرازات وتؤثر على التوافق مع شاشات العرض والأجهزة الطرفية.

اقرأ المزيد: تعدين الإيثيريوم باستخدام البطاقة الرسومية – التحديات والفرص

أداء اللعبة

ما هو إطارا في الثانية

على الرغم من ذكر المواصفات الرئيسية لبطاقات الرسومات، إلا أن هناك بعض العناصر ذات الأهمية الخاصة للاعبين.

• FPS (إطارات في الثانية) وتجربة الألعاب

يعد FPS، أو “الإطارات في الثانية”، مقياسًا أساسيًا للأداء عندما يتعلق الأمر ببطاقات الرسومات. فهو يقيس عدد الإطارات أو الصور التي يمكن لبطاقة الرسومات عرضها وعرضها على الشاشة في ثانية واحدة. وينتج عن معدل الإطارات الأعلى في الثانية صور أكثر سلاسة وسلاسة، وهو أمر بالغ الأهمية للألعاب وتشغيل الفيديو وتطبيقات الرسومات الأخرى.غالبًا ما يبحث اللاعبون عن قيم FPS أعلى مثل 60 إطارًا في الثانية أو أكثر لضمان لعب سريع الاستجابة وغامر. يعتمد معدل الإطارات في الثانية (FPS) الفعلي الذي يمكن تحقيقه على عوامل مختلفة، بما في ذلك قوة معالجة بطاقة الرسومات، وتعقيد الرسومات في تطبيق معين، ومعدل تحديث الشاشة. يعمل FPS كمقياس مهم لتقييم أداء وقدرات بطاقات الرسومات، مما يساعد المستخدمين على اختيار الأجهزة المناسبة لاحتياجاتهم وتفضيلاتهم المحددة.

• تتبع الأشعة وDLSS (أخذ عينات فائقة للتعلم العميق)

يعد Ray Tracing وDLSS (Deep Learning Super Sampling) من التقنيات المتقدمة المستخدمة في بطاقات الرسومات الحديثة، بشكل أساسي بواسطة NVIDIA، لتحسين الجودة المرئية والأداء لألعاب الفيديو. Ray Tracing هي تقنية عرض تحاكي كيفية تفاعل الضوء مع الكائنات في بيئة افتراضية. فهو يرسم مسار أشعة الضوء الفردية عندما ترتد عن الأسطح، مما يخلق إضاءة وظلال وانعكاسات وانكسارات واقعية للغاية في ألعاب الفيديو. تعمل هذه التقنية على تحسين الدقة البصرية والانغماس في الألعاب بشكل كبير من خلال توفير تأثيرات إضاءة واقعية وإنتاج مشاهد تحاكي بشكل وثيق فيزياء العالم الحقيقي. ومع ذلك، يعد Ray Tracing عملية حسابية مكثفة ويمكن أن يضع حملاً كبيرًا على بطاقة الرسومات، مما قد يؤثر على معدلات الإطارات. هذا هو المكان الذي يأتي فيه دور DLSS.

DLSS أو Deep Learning Super Sampling هي تقنية رفع مستوى تعتمد على الذكاء الاصطناعي تم تطويرها بواسطة NVIDIA. ويستخدم خوارزميات التعلم العميق والتعلم الآلي لرفع مستوى الصور ذات الدقة المنخفضة إلى دقة أعلى، مما يؤدي إلى زيادة جودة الصورة بشكل فعال مع الحفاظ على الأداء أو حتى تحسينه.يستخدم DLSS نوى الذكاء الاصطناعي المخصصة على وحدات معالجة الرسومات NVIDIA المتوافقة لرفع مستوى الصورة، مما يؤدي إلى مرئيات أكثر وضوحًا دون زيادة الأداء الملحوظ في عرض الألعاب بدقة أصلية أعلى. هذه التقنية مفيدة بشكل خاص للاعبين، لأنها تتيح لهم الاستمتاع بمزايا Ray Tracing مع الحفاظ على معدل الإطارات القابل للتشغيل. يتم تحسين DLSS باستمرار مع كل جيل من بطاقات الرسومات NVIDIA، مما يجعلها ميزة قيمة لأولئك الذين يبحثون عن أفضل تجربة ألعاب مع صور محسنة.

• رفع تردد التشغيل عن بطاقة الرسومات

رفع تردد التشغيل لبطاقة الرسومات هو عملية زيادة سرعة الساعة لوحدة معالجة الرسومات (GPU) بما يتجاوز المواصفات التي حددتها الشركة المصنعة لها لتحقيق مستويات أداء أعلى. يتضمن ذلك ضبط الساعة الأساسية وساعة الذاكرة وإعدادات الجهد الكهربي لوحدة معالجة الرسومات باستخدام أدوات البرامج أو البرامج الثابتة الخاصة بالبطاقة.يمكن أن يؤدي رفع تردد التشغيل إلى تحسين أداء اللعبة ومعدلات إطارات أعلى وعرض رسومات أفضل. ومع ذلك، فإنه يولد المزيد من الحرارة ويمكن أن يؤدي إلى مشاكل في الاستقرار أو تقليل العمر إذا لم يتم القيام به بعناية. غالبًا ما ينخرط المتحمسون واللاعبون في رفع تردد التشغيل لتحقيق أقصى استفادة من بطاقة الرسومات الخاصة بهم، ولكن يجب أن يتم ذلك بعناية ومراقبة درجة الحرارة واختبار الاستقرار لتجنب التلف أو الفشل المحتمل. تتمتع بعض بطاقات الرسومات بميزة رفع تردد التشغيل من المصنع، حيث تقوم الشركات المصنعة بزيادة سرعة الساعة لتوفير أداء أفضل.

• قياس الأداء ومقاييس الأداء

تساعد أدوات قياس الأداء ومقاييس الأداء المستخدمين على تقييم أداء بطاقة الرسومات الخاصة بهم بشكل موضوعي. توفر المعايير الشائعة مثل برنامج 3DMark وHeaven Benchmark نتائج ومقارنات تفصيلية.

أفضل العلامات التجارية لبطاقات الرسومات

تتميز صناعة بطاقات الرسوميات بقدرة تنافسية عالية ولديها العديد من الشركات المصنعة البارزة في جميع أنحاء العالم، كل منها معروف بإنتاج وحدات معالجة الرسومات وبطاقات الرسومات التي تلبي احتياجات قطاعات السوق المختلفة. يتم التحكم في سوق معالجات الرسومات بشكل خاص من قبل ثلاث شركات، Nvidia وAMD وIntel، وتستخدم الشركات المصنعة للأجهزة الأخرى مثل MSI وAsus الرقائق الرئيسية لهذه العلامات التجارية لإنتاج أنواع مختلفة من البطاقات التي تصنعها.

يقع المقر الرئيسي لشركة NVIDIA في سانتا كلارا، كاليفورنيا، وهي واحدة من أكثر الأسماء شهرة في صناعة بطاقات الرسومات. وهي معروفة ببطاقات الرسومات GeForce الخاصة بها والتي تحظى بشعبية كبيرة بين اللاعبين والمحترفين.تُستخدم وحدات معالجة الرسوميات NVIDIA على نطاق واسع في الألعاب والذكاء الاصطناعي والحوسبة العلمية والتعلم العميق نظرًا لأدائها الاستثنائي وتقنياتها المتقدمة مثل Ray Tracing وDLSS. يشتمل خط إنتاج الشركة على مجموعة واسعة من معالجات الرسومات، بدءًا من بطاقات رسومات الألعاب ذات الأسعار المعقولة وحتى بطاقات رسومات الألعاب المتقدمة. يمكن العثور على هذه الشريحة في أنواع مختلفة من بطاقات الرسومات Inno3D.

تعد AMD، ومقرها في سانتا كلارا، كاليفورنيا، لاعبًا رئيسيًا آخر في سوق بطاقات الرسومات. أنها توفر بطاقات رسومات Radeon التي تتنافس مع سلسلة GeForce من NVIDIA. تشتهر AMD بتركيزها على القدرة على تحمل التكاليف والأداء في شرائح النطاق المتوسط والميزانية، مما يجعلها خيارًا شائعًا بين اللاعبين المهتمين بالميزانية.تُستخدم وحدات معالجة الرسوميات الخاصة بها أيضًا في وحدات تحكم الألعاب مثل PlayStation وXbox، مما يعزز وجودها في صناعة الألعاب.

تشمل الشركات المصنعة البارزة لبطاقات الرسومات بطاقات الرسومات ASUS وMSI وGigabyte وEVGA وPlate. غالبًا ما تنتج هذه الشركات وحدات معالجة الرسومات استنادًا إلى معماريات NVIDIA وAMD، وتقدم مجموعة متنوعة من تصميمات البطاقات وحلول التبريد والميزات لتلبية تفضيلات واحتياجات العملاء المختلفة. يتطور سوق بطاقات الرسومات باستمرار، حيث يتم تقديم منتجات وتقنيات جديدة بانتظام، مما يضمن مشهدًا حيويًا وتنافسيًا للمستهلكين والمهنيين على حدٍ سواء. وفي ما يلي، سوف نقدم بعض أفضل العلامات التجارية في هذا المجال.

• آسوس

Asus هي شركة مصنعة معروفة لبطاقات الرسومات ومعروفة بإنتاج مجموعة واسعة من وحدات معالجة الرسومات التي تلبي احتياجات كل من اللاعبين والمحترفين. تشتمل مجموعة بطاقات الرسومات ASUS على نماذج ضمن سلسلة ROG (Republic of Gamers)، وTUF Gaming، وDual، كل منها مصمم لتلبية احتياجات الأداء والميزانية المحددة.تتميز بطاقات الرسومات ASUS غالبًا بحلول تبريد مبتكرة مثل أنظمة التبريد بتقنية DirectCU أو Axial التي تضمن تبديد الحرارة بكفاءة وأداء أكثر سلاسة أثناء جلسات الألعاب المكثفة. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تأتي وحدات معالجة الرسومات ASUS مزودة بميزة رفع تردد التشغيل في المصنع لتحسين الأداء خارج الصندوق وتزويد المتحمسين بأدوات برمجية مثل GPU Tweak لضبط بطاقات الرسومات الخاصة بهم بشكل أكبر. تتمتع شركة Asus بسمعة طيبة فيما يتعلق بالجودة والابتكار في سوق بطاقات الرسومات، مما يجعل منتجاتها مشهورة بين لاعبي الكمبيوتر والمحترفين الذين يبحثون عن حلول عالية الأداء.

• إم إس آي

MSI (Micro-Star International) هي شركة مصنعة موثوقة في مجال بطاقات الرسومات، وهي معروفة بإنتاج مجموعة واسعة من معالجات الرسومات التي تناسب احتياجات اللاعبين والمحترفين. تشتمل مجموعة بطاقات الرسوميات من MSI على نماذج من سلسلة GAMING، وVENTUS، وSEA HAWK، حيث يقدم كل منها توازنًا مختلفًا بين الأداء والميزات. غالبًا ما تأتي بطاقات الرسومات MSI مزودة بحلول تبريد متقدمة مثل مراوح Twin Frozr أو TORX التي تضمن تبديد الحرارة بكفاءة ومستويات ضوضاء منخفضة أثناء المهام الصعبة أو العرض. تشتهر MSI أيضًا بالتزامها بالجودة والموثوقية، وغالبًا ما تقوم بدمج مكونات عالية الجودة وطرق اختبار صارمة في منتجاتها.بفضل تواجدها القوي في مجتمع الألعاب وسمعة طيبة في إنتاج وحدات معالجة الرسومات عالية الأداء، تعد بطاقات الرسومات MSI خيارًا شائعًا لأولئك الذين يبحثون عن حلول رسومات قوية وموثوقة لأجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم.

• جيجابايت

تشتهر شركة Gigabyte، الشركة الرائدة في صناعة بطاقات الرسومات، بتشكيلتها المتنوعة من وحدات معالجة الرسومات المصممة لتلبية احتياجات اللاعبين والمطورين والمحترفين. تقدم GIGABYTE مجموعة واسعة من بطاقات الجرافيك ضمن سلاسل مختلفة بما في ذلك “AORUS” و”Gaming OC” و”WindForce”. تتميز بطاقات الرسوميات من GIGABYTE غالبًا بحلول تبريد مبتكرة مثل نظام التبريد WINDFORCE أو AORUS، مما يضمن تبديد الحرارة بكفاءة وتشغيل صامت أثناء العمل المكثف. وتشتهر بطاقات الرسوميات من GIGABYTE أيضًا بمتانتها، حيث تقوم الشركة بدمج مكونات عالية الجودة وإجراء اختبارات صارمة لضمان الأداء الموثوق.مع التركيز القوي على إنشاء الألعاب والمحتوى، فإن وحدات معالجة الرسومات من GIGABYTE تحظى بالتفضيل لدى المستخدمين الذين يبحثون عن حلول رسومات قوية وموثوقة لتحسين تجاربهم الحاسوبية.