gpu nedir

Bilgisayar monitöründeki her görüntü adı verilen küçük noktalardan oluşur. Bir ekranda 2 milyondan fazla piksel vardır ve bilgisayarlar bir görüntü oluşturmak için bu piksellerle ne yapacağını bilmesi için bir GPU’ya ihtiyacı vardır. Piksellerin görüntüye dönüştürülmesine yarayan parçaya GPU ya da grafik işlemcisi denir.

Ekran görüntülerinden sorumlu olan GPU, bilgisayarın en önemli parçalarından biridir. Giriş seviyesi tüketici dizüstü ve masaüstü bilgisayarlarının çoğu artık ana işlemcilerinde yerleşik olarak bulunan ve entegre grafikler olarak bilinen ikincil bir GPU ile birlikte gelir. Profesyonel düzeydeki veya özel makinelerde, yüksek performanslı özel bir grafik kartı için yer bulunur.

GPU Türleri

Bilgisayarlarda sahip olabileceğiniz GPU türleri; entegre ve ayrık olmak üzere iki çeşittir. Bu kartlar, video oyunları gibi daha yüksek grafik yüklerini işlemek için RAM’in yanı sıra gerçek grafik işlemci yongasını içerir. Fanlar bileşenleri serin tutar.

Masaüstü grafik kartları, yükseltilmesi en kolay bileşenlerden bazılarıdır. Kartı bir PCIe x16 yuvasına takmanız ve sürücülerini kurmanız yeterlidir. Dizüstü bilgisayarlar genelde entegre GPU’ya sahip olsa da bazen ayrık GPU‘lara da sahip olabilirler. Eğer dizüstü bilgisayarınız entegre GPU’ya sahipse onu masaüstünde olduğu gibi değiştiremezsiniz, bu yüzden yeni bir dizüstü bilgisayar satın alacaksanız, GPU’nun özelliklerine dikkat etmelisiniz.

GPU’nun Tarihçesi

Ekran kartı, ilk olarak 1981 yılında IBM tarafından piyasaya sürüldü ve o günden bugüne çok fazla yol kat etti. İlk ekran kartı Monokrom Görüntü Bağdaştırıcısı (MDA) olarak adlandırılıyordu ve siyah bir ekranda üzerinde, yeşil veya beyaz renklerdeki salt bir metin görüntüleme işlevi yapıyordu.

Entegre ekran kartları, bir HDMI veya DisplayPort kablosu aracılığıyla HD (1.920 x 1.080 piksel) video gönderebilirken, ayrık ekran kartları genellikle Ultra HD 4K (3.840 x 2.160) video çıkarır.

GPU Nasıl Çalışır?

Yazılım uygulamalarının desteğiyle çalışa CPU, görüntü ile ilgili bilgileri grafik kartına yönlendirir. Ekran kartı, bu bilgileri, görüntüyü oluşturmak için piksellerin nasıl kullanılacağına karar verir ve görüntü oluşturması için kablo aracılığıyla monitöre gönderir.

İkili verilerden bir görüntü oluşturmak zorlu bir süreçtir. Bir 3-D görüntüsü oluşturmak için, grafik kartı ilk düz çizginin dışında bir tel çerçeve oluşturur. Ardından görüntüyü rasterleştirir (kalan pikselleri doldurur). Ayrıca aydınlatma, doku ve renk ekler. Temposu yüksek oyunlar için bilgisayarın bu süreçten saniyede yaklaşık 60 ila 120 kez geçirmesi gerekir, bu bir ekran kartı olmadan bilgisayarın kaldırabileceği bir iş yükü değildir, bu yüzde gerekli hesaplamaları yapmak için bir ekran kartına ihtiyaç vardır. İdeal GPU sıcaklıkları, oyun oynarken normal kullanım koşullarında 65 ila 85°C (149 ila 185°F) arasındadır

GPU görevini yerine getirmek için dört ana bileşeni kullanarak gerçekleştirir:

  • Veri ve güç için bir anakart bağlantısı
  • Ekrandaki piksellere ne yapılacağına karar veren bir grafik işlemcisi (GPU)
  • Pikseller hakkında bilgileri tutmak ve tamamlanmış resimleri geçici olarak saklamak için video belleği (VRAM)
  • Nihai sonucu görebilmeniz için bir monitör bağlantısı

GPU’nun Yapısı

Tıpkı bir anakart gibi, ekran kartı da bir işlemci ve VRAM’i barındıran bir devre kartıdır. Ayrıca, kartın ayarlarının saklamasını ve başlangıçta bellek, giriş ve çıkış üzerinde tanılamaları gerçekleştiren bir giriş/çıkış sistemi (BIOS) yongasına sahiptir.

Grafik işleme birimi (GPU) olarak adlandırılan bir grafik kartının işlemcisi, bir bilgisayarın CPU‘suna benzer.  GPU, grafik işleme görevini yapabilmek için karmaşık matematiksel ve geometrik hesaplamaları gerçekleştirmek için üzere özel olarak tasarlanmıştır. En hızlı GPU’lardan bazıları, ortalama bir CPU’dan daha fazla transistör sayısına sahiptir.

GPU’nun ısısı çok fazla olduğu için genellikle bir fanın altında yer alır. Entegre yongalar, kendi VRAM’lerine sahip olmadıkları ve CPU ile aynı RAM stokundan çekmeleri gerektiği için biraz daha farklı bir yapıya sahiptir.

Bir GPU, işlem gücüne ilave olarak, verileri analiz etmesine ve kullanmasına yardımcı olan özel bir programlamaya sahiptir. Piyasadaki GPU‘ların büyük çoğunluğunu AMD ve nVidia üretiyor ve her iki şirket de GPU performansı yükseltmek için sürekli yeni teknolojiler geliştiriyorlar. Günümüzün video işlemcileri şunları sağlayabilir:

  • 3 boyutlu nesnelerin kenarlarını yumuşatmaya yarayan, tam sahne kenar yumuşatma (FSAA)
  • Görüntülerin daha net görünmesine yarayan anizotropik filtreleme (AF)
  • Gerçek zamanlı fizik ve parçacık efektleri
  • Çoklu ekranlar
  • Yüksek kare hızlı video çıkışı
  • Milyonlarca pikselden oluşan ultra yüksek çözünürlüklü video
  • GPU hızlandırmalı hesaplamalar

Her şirket ayrıca GPU‘yu; renkleri, gölgelendirmeyi, dokuları ve desenleri işlemesine yardımcı olacak özel teknikler ile geliştirmiştir.

GPU’ların görüntüleri oluşturması için bilgileri ve tamamlanmış resimleri tutacak bir alanına ihtiyacı vardır, bu amaçlar kartın RAM kısmını kullanır. Bu alan, piksel, renk ve piksellerin ekrandaki konumlarını içeren bir bilgi depolar. VRAM’ın bir kısmı aynı zamanda bir çerçeve arabelleği olarak da görev yapabilir, yani tamamlanmış olan görüntüleri vakti gelene kadar tutar. Genelde, video RAM çok yüksek hızlarda çalışır ve hem okuma hem de yazabilmeye olanak sağlayan çift porta sahiptir.

Ayrın ekran kartları bir PCIe x16 genişletme yuvasına takılır. Dizüstü bilgisayarlar genelde, entegre ekran kartın kartına sahip oldukları için böyle bir yuva içermezler. Eğer dizüstü bilgisayarınız harici ekran kartına sahipse, ekran kartının değiştirilmesi mümkün olur.

GPU’ların Neden Birden Fazla Çekirdeği Var?

GPU’ların çok sayıda çekirdeği vardır (her biri bir CPU çekirdeği demekten daha basittir), çünkü aynı anda çok sayıda benzer işlem yaparlar. Bu çok sayıda pikselin renklendirilmesi meselesidir ve bunu yapma süreci, aynı türden birçok verinin paralel olarak işlenmesini içerir. GPU çekirdekleri, saniyede çok sayıda görüntü oluşturmak için bu tür işlemleri saniyede birçok kez yapmak üzere özel olarak tasarlanmıştır.

Ekran Kartı Alırken Nelere Dikkat Etmeli?

Birinci sınıf bir ekran kartını bulmak kolaydır, fazla belleğe ve hızlı bir işlemciye sahip olana dikkat etmeniz gerekir.  Yüksek performanslı ekran kart kartı dekoratif fanlara veya ısı emicilere sahiptir.

Bilgisayarlarını öncelikle e-posta kontrolü ve sosyal medya gezintisi gibi günlük basit işlemlerde kullanan kişiler, gerekli tüm grafik desteğini basit bir GPU’da bulabilirler. Oyun meraklıları ve 3 boyutlu grafik çalışması yapan kişiler ise yüksek performanslı üst düzey ekran kartlarına ihtiyaç duyarlar.

Bir ekran kartının performansının genel olarak ölçümünü, kare/saniye (FPS) olarak ölçülen kare hızı belirler. Kare hızı, kartın saniyede kaç tam görüntü görüntüleyebileceğini ifade eder. Hızlı aksiyon oyunlarda, düzgün bir görüntü sağlanmaması için en az 60 FPS kare hızı gerekir. Kare hızının bileşenleri şunlardır:

  • Saniyedeki üçgenler veya köşeler: 3 boyutlu görüntüler üçgen veya çokgen yapılarından oluşur. Bu ölçüm, GPU‘nun tüm poligonu veya onu tanımlayan köşeleri ne kadar hızlı hesaplayabildiğini yani kartın bir tel çerçeve görüntüsünü ne kadar hızlı oluşturduğunu açıklar.
  • Piksel doldurma hızı: GPU‘nun bir saniyede kaç pikseli işleyebileceğini tanımlar, bu da görüntüyü ne kadar hızlı rasterleştirebileceğini gösterir.

Ekran kartının donanımı hızını doğrudan etkileyen özellikler ve bunların ölçüldüğü birimler aşağıdaki gibidir:

  • GPU saat hızı (MHz)
  • Bellek veriyolunun boyutu (bit)
  • Kullanılabilir bellek miktarı (MB)
  • Bellek saat hızı (MHz)
  • Bellek bant genişliği (GB/sn)

Ekran kartının hızlı olmasında, CPU ve anakartında öneli bir rolü vardır, çünkü çok hızlı bir grafik kartı, bir anakartın verileri hızlı bir şekilde iletme yetersizliğini telafi edemez.

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here