پاسخ کوتاه:
هسته‌های CUDA در کارتهای گرافیک انویدیا، واحدهای پردازشی موازی هستند که محاسبات ریاضی پیچیده (مانند عملیات شناور) را سریع‌تر از CPU انجام می‌دهند. وظیفه اصلی آنها اجرای وظایف گرافیکی و محاسباتیِ موازی، نظیر رندر کردن صحنه‌های سه‌بعدی، پردازش داده‌های تصویری یا اجرای الگوریتم‌های یادگیری ماشینی است.
عبارت CUDA همیشه یکی از متفاوت‌ترین و مهم‌ترین قسمت‌های اطلاعات فنی کارتهای گرافیک شرکت انویدیا Ndivia بوده و برخی کاربران به درستی نمی‌دانند که هسته کودا دقیقاً چیست و چه تاثیری در سرعت بازی‌ها دارد. به همین خاطر در ادامه این مطلب از شهر سخت افزار به صورت خلاصه به هسته CUDA پرداخته و از تاثیر آن در بازی‌ها برای شما خواهیم گفت.
اگر شما هم به دنبال خرید کارت گرافیک بوده و به سراغ برندهای انویدیا رفته باشید در مشخصات این کارتهای گرافیک با عبارت CUDA برخورد کرده‌اید. اما این هسته کودا به چه معنا بوده و چه نقشی در عملکرد کارت گرافیک دارند، موضوعی است که در این مطلب از شهر سخت افزار بدان پرداخته شده است.
فهرست مطالب این مقاله:
- عملکرد پردازنده گرافیکی به چه صورت است؟
- هسته CUDA چیست؟
- تاثیر هسته‌های کودا روی سرعت بازی‌ها
- چه تعداد هسته کودا نیاز است؟
تمامی پردازنده‌های گرافیکی فارغ از اینکه متعلق به کدام برند هستند، معمولاً عملکرد یکسانی دارند. پردازنده‌های گرافیکی شرکت‌های انویدیا و اینتل و AMD هر سه دارای اجزاهای کلیدی مشابهی بوده و از طراحی تقریباً مشابهی بهره می‌برند.
اما شرکت‌های سازنده نظیر انویدیا تمایل دارند که از عبارت‌های منحصر به فرد برای متمایز کردن کارت گرافیک‌های خود از محصولات شرکت‌های رقیب مانند AMD استفاده کنند. به همین دلیل شاهد استفاده از عبارت هسته‌های CUDA انویدیا در کارتهای گرافیک این شرکت هستیم و این در حالی است که AMD در این رابطه از عبارت Compute Unit استفاده می‌کند.
عملکرد پردازنده گرافیکی به چه صورت است؟
اولین چیزی که باید درک کنید، این است که یک پردازنده گرافیکی می‌تواند هزاران و حتی میلیون‌ها دستور را به‌صورت همزمان پردازش کند. یک GPU جهت انجام چنین کاری، به تعداد زیادی هسته‌های کوچک نیاز دارد که به صورت موازی و همزمان این پردازش‌ها را انجام دهند.
البته باید در نظر داشت که هسته‌های کوچک GPU تفاوت‌های بسیاری با هسته‌های بزرگ پردازنده‌ها دارند. به عنوان مثال کارت گرافیک Nvidia RTX 3090 دارای 16384 هسته CUDA است و در مقابل پردازنده رده بالای AMD Threadripper 3970X فقط 64 هسته دارد.
در همین رابطه بخوانید:
- چگونه بهترین کارت گرافیک سازگار با سیستم خود را خریداری کنیم
- تفاوت کارت گرافیک GTX با RTX انویدیا
پردازنده‌های گرافیکی و مرکزی (CPU)، تفاوت‌های بسیاری با یکدیگر دارند، زیرا مهندسان آنها را جهت انجام کارهای متفاوتی طراحی کردهاند. علاوه بر این، برخلاف یک پردازنده معمولی تمامی هسته‌های پردازنده‌های گرافیکی در قالب گروه‌ها و یا خوشه‌ها سازماندهی می‌شوند.
در نهایت هر گروه از هسته‌های یک پردازنده گرافیکی وظایف متفاوتی را بر عهده دارند تا بدین ترتیب بهتر بتوانند میلیون‌ها دستور را به‌صورت همزمان پردازش کنند. همین انجام پردازش‌ها به‌صورت همزمان، معماری یک پردازنده گرافیکی را مشخص می‌کند. از بارگذاری یک دستورالعمل گرفته تا پردازش آن، یک GPU همه کارهای خود را بر اساس اصول پردازش موازی انجام می‌دهد.
هسته CUDA چیست؟
CUDA مخفف عبارت Compute Unified Device Architecture است، یک مدل زبان برنامه نویسی است که توسط انویدیا ساخته شده است. هدف اصلی این مدل را می‌توان در پردازش موثر دستورات موازی خلاصه کرد.
به وسیله تکنولوژی کودا، برنامه‌نویسان با استفاده از زبان‌های C و ++C یا امثال آن می‌توانند کدها را بدون نیاز به اسمبل شدن به صورت مستقیم برای پردازش به کارت گرافیک ارسال کنند تا سرعت اجرای بازی افزایش یابد.
در همین رابطه بخوانید:
- کدامیک از کارت های گرافیک انویدیا یا AMD عملکرد بهتری دارند؟
- فناوری DLSS انویدیا چیست؟
درباره کاربرد هسته کودا باید گفت که این هسته به تنهایی چیزی مشابه با یک هسته پردازنده گرافیکی GPU است، با این تفاوت که نسبت به آن دارای معماری ساده‌تری بوده اما در تعداد بسیار بالاتری درون کارت گرافیک قرار می‌گیرد.
پردازنده‌های معمول در بازار معمولا چیزی بین 2 تا 16 عدد هسته دارند، اما هسته‌های کودای کارتهای گرافیک می‌تواند به هزار هم برسد. این مقدار برای کارت گرافیک‌های جدیدتر و قوی‌تر به هزاران هسته نیز می‌رسد.
هسته‌های CUDA در اصل هسته نبوده و انویدیا جهت مقاصد بازاریابی خود، آنها را هسته می‌نامد. در واقع یک هسته CUDA یک عنصر پردازشی بوده که عملیات پردازشی متفاوتی را انجام می‌دهد.
تاثیر هسته‌های CUDA در اجرای بازی‌ها
در پردازش‌های گرافیکی حجم بسیار سنگینی از محاسبات پیچیده به سرعت و به صورت همزمان انجام شود. به همین دلیل است که تعداد زیادی از هسته‌های کودا در کارتهای گرافیک انویدیا تعبیه شده‌اند. با توجه به معماری متفاوت کارتهای گرافیک باید درنظر داشت که هسته‌های پردازنده‌های گرافیکی نسبت به هسته‌های پردازنده حجم بسیار کمتر و تعداد بسیار بیشتری دارند.
در همین رابطه بخوانید:
- کارت گرافیک دست دوم بخریم یا نه؟
- آموزش تمیز کردن کارت گرافیک
در میان تنظیمات و فناوری‌های مختلف گرافیکی، آن‌هایی که نیاز به پردازش چندین دستور به صورت همزمان دارند بیشترین بهره را از هسته‌های کودا خواهند برد. نورها و سایه‌ها و فیزیک بازی و تکنیک‌های نرم نشان دادن لبه‌های اجسام از جمله این موارد هستند.
چه تعداد هسته کودا نیاز است؟
نکته‌ای که باید در نظر داشته باشید، این است که تنها با یک عدد بخصوصی نمی‌توان عملکرد کارت گرافیگ را بیان کرد. علاوه بر تعداد هسته‌های کودا، عوامل دیگری مثل ظرفیت حافظه رم نیز اهمیت دارد. همچنین بسیار مهم است که کارت گرافیک از لحاظ نرم افزاری برای سیستم عامل و بازی‌های مختلف بهینه شده باشد.
همانطور که گفته شد کارتهای گرافیک انویدیا سری RTX می‌توانند بالای سه یا حتی چهار هزار هسته‌ی کودا داشته باشند. شکی نیست که قدرت این محصولات بسیار زیاد است، اما بهتر است برای انتخاب کارت گرافیک فاکتور‌های دیگری را مد نظر داشته باشید.
در همین رابطه بخوانید:
- هسته RT در گرافیک انویدیا چیست؟
فرکانس هسته پردازنده، نوع و ظرفیت و سرعت حافظه نیز در کنار هسته‌های کودا اهمیت دارد. در نهایت باید گفت که هسته‌های کودا با پردازش موازی دستورات سنگین، نقشی مهمی در قدرت کارت گرافیک‌های انویدیا ایفا میکنند.
جمع‌بندی و پاسخ به سوالات پرتکرار
شرکت‌ها تمایل دارند که از اصطلاحات پیچیده برای بازاریابی محصولات خود استفاده کنند. این رویه باعث سردرگمی گیمرها شده تا نتوانند به ویژگی‌های مهم و کلیدی یک محصول بپردازند. هسته CUDA نیز یکی از این عبارات فنی است که در این مطلب از شهر سخت افزار توضیحات مختصری را درباره آن بیان کردیم. همچنین باید در نظر داشت هنگام خرید کارت گرافیک این تنها هسته کودا نیست که باید مورد توجه قرار بگیرد و باید به سراغ سایر مشخصات سخت افزاری کارت گرافیک هم رجوع کرد.
آیا GPU من CUDA دارد؟
CUDA با تمام پردازنده‌های گرافیکی Nvidia از سری G8x به بعد، از جمله GeForce، Quadro، سری Tesla و NVidia GRID کار می‌کند. CUDA همچنین با اکثر سیستم عامل های استاندارد سازگار است.
آیا CUDA برای C یا ++C است؟
کودا یک مدل زبان برنامه نویسی است که توسط انویدیا توسعه داده شده تا برنامه نویسان بتوانند دستورات خود را مستقیماً بر روی هسته‌های کودا اجرا کنند.
آیا CUDA بهتر از CPU است؟
توان پردازشی یک هسته کودا به مراتب کمتر از هسته CPU است.
آیا CUDA یک زبان برنامه نویسی است؟
بله. کودا یک مدل زبان برنامه نویسی است که توسط انویدیا توسعه داده شده و هسته‌های کودا نیز قادر به اجرای دستورات این زبان برنامه نویسی هستند.
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت