Uncategorized مقارنات

كل ما تريد معرفته عن الفرق بين CPU و GPU المعالج رسومي VS المعالج الاساسي

نتحدث هنا في هذا المقال عن الفرق بين أهم قطعتين في الحاسوب والأجهزة الإلكترونية، وأساس تشغيلها وتشغيل الأنظمة الحوسبية من أنظمة التشغيل إلى السيرفرات وكل الاجهزة الرقمية على حد سواء، ألا وهو الفرق بين وحدة المعالجة المركزية CPU و وحدة مُعالجة الرسوميات (كرت الشاشة) GPU. يُطلق أحيانًا على وحدة المُعالجة المركزية أو المُعالج (بروسيسور) CPU كما هو شائع لدى الكثير بالعقل أو الذاكرة الإلكترونية، التي تُدير كل العمليات الحسابية المطلوبة. ولكن على نحو متزايد، يتم تعزيز هذا العقل من قبل جزء آخر ومهم من جهاز الكمبيوتر، ألا وهي وحدة معالجة الرسوميات GPU – والتي هي الروح أو المُحرك الأساسي للمعالج والحاسوب بشكل عام. لهذا يصعب التفريق بينهما، خاصتًا عندما يفقد الحاسوب سيطرته وينحرف قليلاً ولا نعرف في الحقيقة ما الجزء المسؤول في حدوث هذه المشاكل، هل هي وحدة المُعالجة المركزية CPU أو معالج الرسوميات GPU؟ – في هذا المقال سنحاول توفير أهم المعلومات في كيفية عمل كلتا الوحدتين وما هو دور كل جزء منهما في معالجة وتنفيذ الأوامر؟

ما هو الفرق بين وحدة المعالجة المركزية CPU ومُعالج الرسوميات GPU:

قبل البدأ في التعمق بالتفاصيل، دعونا نلقي نظرة واسعة على الإختلافات الأكثر أهمية.. يُعالج الـ CPU العناصر المرئية مثل التأثيرات والظلال والأضواء والقوائم ..إلخ، أمّا بطاقة الرسوميات أو كرت الشاشة الـ GPU تُعالج عدد اللقطات التي يُمكن عرضها في كل مرة بالنسبة للزمن، كما أنه يُؤثر بشكل كبير في مدى دقة العرض ومعالجته، فالـ GPU عمومًا مرشح عمله على معالجة الألعاب وعرضها بدقة دون أي مشاكل حسب قدرتها على ذلك.

إقرأ ايضا : كل ما تريد معرفته عن الفرق بين القرص HDD و SSD وأيهما أفضل؟

يُعالج الـ CPU الأمور العناصر المادية والمنطقية، مثل المنطق، الحركة والإصطدام. فهو من يولد الجسيمات داخل اللعبة على سبيل المثال. وبعبارة أخرى، وحدة المعالجة المركزية هي من تخلق العالم تحت رحمة معالج الرسوميات GPU. على سبيل المثال، إذا كنت تلعب في لعبة سباق وتتصادم مع سيارة أخرى، فإن وحدة المعالجة المركزية هو المُعالج الذي يعرف ويحلل ويُنفذ النتيجة المنطقية لهذا التصادم، ويتم عرضه وتحسينه بمعالج الرسوميات في الأخير. فيُمكن أن نقول في هذه الحالة أن وحدة المُعالجة المركزية هي العقل أو الدماغ، وأن مُعالج الرسوميات هو الأعين، حيث يتفهم العقل العالم كيف يعمل، وما هي قوانينه، بينما تقوم عينيك بتصوير هذه الحقائق، فإنك ترى العالم بعدها.

من الضروري تفهم أن كل ما تم ذكره في الفرق بين البطاقتين وتدعيم ذلك ببعض الأمثلة مجرد مفاهيم عامة دون الخوض في التعمق أكثر حيال المسألة. فالأمر هنا يعتمد على دور وطبيعة عمل كل منهما، حيث تُعد وحدة معالجة الرسوميات GPU على سبيل المثال هامة جدًا بل أكثر أهمية من أي جزء آخر عندما يتعلق الأمر بتعدين العُملات الرقمية، وهي أكثر أهمية من المعالج نفسه CPU في هذه الحالة، بالرغم من عدم وجود أي علاقة له بالمُحتويات المرئية في هذا المثال. ومع ذلك، عندما يتعلق الأمر بالألعاب، عادةً ما يكون من الجيد النظر إلى الوظائف الواضحة للجهاز بدون حيادية وتفهم دور كل منهما.

فما هو الـ GPU (مُعالج الرسوميات – Graphics Processing Unit)؟

كما ذكرنا سابقًا، تُغطي وحدة معالجة الرسوميات GPU الجانب الفني للعبة أو العرض بشكل عام، وتعمل كفلتر على اللعبة أو العرض الأساسي.. عندما تكون اللعبة قد خلقت بعض المجسمات والأشكال لتصنع منها جسمًا للعرض وإخراج الكائنات فإن بطاقة الرسوميات هي التي تضيف كل تلك “الرسومات والأشكال” بشكل أساسي وعرضها. وهذا يشمل التأثيرات والتحريك والضوء والظلال ..إلخ. لذا، كلما كانت بطاقة الرسوميات GPU أفضل، يُمكن عرض المزيد من المجسمات والكائنات بدقة أعلى في كل مرة بالنسبة للزمن.. ولكن هل هناك حقًا فرق بين الـ GPU وبطاقة الرسوميات أو الرسومات؟ – نعم ولا، حيث لا يعمل الآخر دون الآخر، وأن بطاقة الرسوميات هي جزء لا يتجزأ من وحدة معالجة الرسوميات GPU أي أنها محتواة لها، حيث يظن الكثير أن معالج الرسوميات هو نفسه بطاقة الرسوميات في حين أن هذا ليس صحيحًا تقنيًا بما يتعلق بالمصطلحات العلمية والتقنية، فمن السهل التفريق بينهما حين نرى معالج رسوميات او كرت شاشة قديم بدون بطاقة رسوميات.

ما هو الـ CPU (وحدة المُعالجة المركزية – Central Processing Unit)؟

ترتبط وحدة المُعالجة المركزية مع وحدة معالجة الرسوميات في الكثير من المهام، ولا يُمكن الإستغناء عن أي بطاقة في تأدية الكثير من المهام على جهاز الكمبيوتر، حيث أن وحدة معالجة الرسوميات GPU تتأكد من أن كل شيء يبدو موصولاً ويعمل بشكل جيد، في حين أن وحدة المعالجة المركزية أو المعالج بطبيعته معالجة المهام والتأكد من أن كل المعلومات والرسائل تصل إلى وحدة معالجة الرسوميات لعرض هذه المهام للمُستخدم بالشكل المطلوب.. يُعالج الـ CPU الأجزاء المنطقية والتنظيمية للمهام، حيث عندما نقول منطقية ونعني بها معالجة جميع العمليات الحسابية الرياضية، والتنظيمية هي معالجة تلك العمليات الحسابية والرياضية وتنظيمها لإرسالها للعرض ثم للمُستخدم، وبعبارة أخرى، وحدة مُعالجة الرسوميات هي المُحرك والعقل الذي يتفاعل مع الملموس (المُعدات الصُلبة) وما وراء الكواليس (العمليات الرياضية والبرمجية) معًا.

إقرأ ايضا : كل ما تريد معرفته عن الفرق بين نظام 32Bit و 64Bit و x86 وأيهما أفضل؟

على سبيل المثال، عندما يتم تشغيل لعبة ما على جهاز الكمبيوتر للعب، يتم معالجة التفاصيل والأوامر البرمجية أولاً من قبل وحدة المُعالجة المركزية ومن ثم معالجة الحركة والضوء والظلال والاصطدامات كما ذكرنا سابقًا حسب نوع اللعبة وطريقة تركيبها.

ومن جهة أخرى وبغض النظر عن مدى قوة المُعالج ووحدة معالجة الرسوميات، هناك العديد من القيود والعوائق التي تُحد من قدرة الجهاز مهما كانت قوة بعض أجزائها. على سبيل المثال، إذا كنا نسكب الماء من قارورة زجاجية، سيتدفق الماء بشكل أبطأ بسبب عنق الزجاجة في الأعلى. ولكن كيف يُعرف مصطلح عنق الزجاج في العالم التقني عامة وأجهزة الكمبيوتر خاصة.

فما هو عنق الزجاجة Bottlenecking بالنسبة للـ CPU/GPU:

عُنق الزجاجة في عالم التقنية والحواسيب هي الحد من قدرة عنصر ما بسبب القيود المفروضة من عوامل أخرى، ويتم إستخدام مصطلح “عُنق الزجاجة” لشرح سبب عدم أداء وحدة المُعالجة المركزية CPU أو وحدة مُعالجة الرسوميات GPU بشكل جيد. أو بالأحرى، ليست بالشكل والأداء المطلوب نظرًا للقيود المفروضة والمُحدة من طرف مكونات الجهاز الأخرى. مثلاً، نقول أنك إشتريت بطاقة رسوميات قوية جدًا بـ 2000 دولار لجهاز كمبيوتر، هذا من شأنه أن يُعطي للجهاز أداء أفضل وأقوى بكل تأكيد، ولكن هذا ليس بالضرورة لأن الأمر في الحقيقة يعتمد على باقي مكونات ومواصفات الجهاز الأخرى.

لذا، فإن شراء بطاقات رسوميات متطورة ووضعها أو تركيبها مع معالج ضعيف أو متوسط الأداء، فهذا سيسبب لك ما يسمى بعنق الزجاجة. بمعنى آخر، أن بطاقة الرسوميات المتطورة تلك ذات الأداء العالي ستعمل بأقل جهد وبنسبة صغيرة من إمكانياتها الحقيقية. والعكس صحيح هنا، فالحصول على معالج جيد وحديث مع وحدة رسوميات متوسطة أو دون المتوسطة فستحصل معك الكثير من المشاكل بسبب عنق الزجاجة.

نقاط التداخل والدمج بين الـ GPU و CPU:

في أمل على القضاء بما يُسمى بعنق الزجاجة، بدأت الكثير من الشركات المصنعة والمطورين التقنيين في محاولة الدمج بين ميزات وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسوميات، أي دمج مُعالج خاص في بطاقة الرسوميات. هذا لا يعني أنه يُمكنك إستخدام بطاقة رسوميات لوحدها، ولكن يُمكنها التخلص من الكثير من الفجوات والثغرات التي تسبب الكثير من المشاكل في أداء الجهاز. على سبيل المثال، بعض بطاقات الرسوميات الحديثة والمُتطورة يُمكنها معالجة العمليات الرياضية والفيزيائية إلى حد معين، مثل بطاقة الرسوميات “Nvidia PhysX”، والتي يُمكنها معالجة بعض الجوانب المادية للأوامر والتنفيذات ولكن هذا لا يعني أيضًا إمكانية التعامل مع هذه المهام التي على المعالج بشكل كامل أو لوحدها تمامًا. حيث هذه البطاقات الحديثة فقط تساهم في عملية الدمج بين الـ GPU و CPU وحل بعض مشاكل الإختناق والحد من الأداء المطلوب.

كيفية الحصول على جهاز متكامل و متوازن في المواصفات والأذاء

ان الخطاء الذي يرتكبه العديد من المستخدمين عند شراء أجزاء الكمبيوتر أنه يركزا غالبا على RAM، وهو الأمر الذي يسبب له عدم ملاحطة أي تغييرات في الأذاء.

لذالك يجب معرفة كيفية شراء كمبيوتر مناسب لتصميم متلا او الالعاب او الأستخدام العادي، وقد تكلمنا سابقا في مقال مستقل عن طريقة شراء كمبيوتر مناسب.

إقرأ ايضا : كل ما تريد معرفته عن أفضل كمبيوتر مناسب للالعاب والتصميم 2018

يجب شراء الاجزاء متوافقة مع بعضها ومتقاربة الإصدار، وعلى سبيل المتال لا يمكن إستخدام الويندوز XP مع ذاكرة عشوائية 8GB او مع CPU 2018.

فإن نظام التشغيل لن يستطيع ربط بين المكونات بشكل جيد، لذالك فالطريقة المتلى هي شراء متلا CPU CORE I3 مع الرام 4 حتى 6 جيجا و ذاكرة المعالج رسومي GPU على الأقل 2 جيجا وتثبث نظام التشغيل الويندوز 7 معمارية 64Bit.

ستجد أن جهاز الكمبيوتر يعمل بشكل جيد ويمكن تشغيل برامج التصميم والالعاب وتصفح الانترنت دون ضجيج في المراوح وبدون تشنج الكمبيوتر.