ما هي أنوية CUDA وكيف تعمل على تحسين أداء الألعاب على الكمبيوتر الشخصي؟
<
div>
عندما تتسوق لشراء وحدة معالجة رسومية جديدة، فمن المحتمل أن تصادف شيئًا يسمى “أنوية CUDA” في قائمة مواصفات وحدة معالجة الرسوميات. ستسمع أشخاصًا يتحدثون بإعجاب عن هذه الأنوية الغامضة، لكنك لا تزال لا تملك أي فكرة عن كيفية تحسينها لوحدة معالجة الرسوميات. بالنسبة لك، إنها مجرد شيء يجعلك تفكر في مخلوق بحري.
كل هذا على وشك التغيير. سنطلعك على أساسيات نوى CUDA من Nvidia وكيف تساعد جهاز الكمبيوتر الخاص بك على تقديم رسومات أفضل.
ما هي أنوية CUDA؟
<
div class=”body-img landscape “>
تبدو أنوية CUDA رائعة، ولكنها للأسف لا علاقة لها بأسماك الباراكودا. CUDA هي اختصار لـ “Compute Unified Device Architecture”، وهو ما لا يوضح بالضبط ما تفعله أنوية CUDA. تتخصص هذه الأنوية عالية التقنية في الواقع في المعالجة المتوازية. بعبارة أخرى، فهي قادرة على العمل معًا لإكمال مهمة.
هل أنت على دراية بكيفية عمل وحدات المعالجة المركزية؟ ربما تعلم أن وحدات المعالجة المركزية تأتي مع نوى. بعضها يحتوي على نواة ثنائية أو رباعية أو حتى ثمانية أنوية. تساعد كل هذه النوى وحدة المعالجة المركزية في التعامل مع البيانات — فكلما زاد عدد النوى، زادت سرعة عمليات وحدة المعالجة المركزية.
تعمل أنوية CUDA بنفس الطريقة التي تعمل بها أنوية وحدة المعالجة المركزية (باستثناء أنها توجد داخل وحدات معالجة الرسوميات). وبينما يمكنك عادةً حساب عدد أنوية وحدة المعالجة المركزية بكلتا يديك، فإن عدد أنوية CUDA في وحدة معالجة الرسوميات قد يصل إلى مئات أو آلاف الأنوية. وعادةً، لن ترى وحدة معالجة رسوميات تحتوي على نواة CUDA واحدة فقط — عادةً ما تحتوي وحدات معالجة الرسوميات على مئات الأنوية أو أكثر.
نظرًا لأن نوى CUDA أصغر كثيرًا من نوى وحدة المعالجة المركزية، فيمكنك وضع عدد أكبر منها داخل وحدة معالجة الرسوميات. بالإضافة إلى ذلك، تميل بطاقات الرسوميات إلى امتلاك مساحة أكبر مقارنة بوحدات المعالجة المركزية، مما يجعلها واسعة بما يكفي لاستيعاب آلاف نوى CUDA.
لماذا تعد أنوية CUDA مهمة في الألعاب؟
الآن بعد أن تعرفت على ما هي أنوية CUDA وكيف نشأت، ربما تتساءل كيف يمكن لكل هذه الأنوية الصغيرة تحسين تجربة الألعاب الخاصة بك. تسمح أنوية CUDA لوحدة معالجة الرسومات الخاصة بك بمعالجة مهام مماثلة في وقت واحد.
تنبع كفاءة أنوية CUDA من ميزة المعالجة المتوازية هذه. فبينما تعمل نواة واحدة على إكمال مهمة واحدة تتعلق بالرسومات، فإن نواة أخرى بجوارها ستكمل مهمة مماثلة. وهذا يقضي على الوقت الضائع الذي يحدث عندما تنتظر نواة أخرى لإكمال مهمتها قبل الانتقال إلى أخرى.
لا تكمل أنوية CUDA سوى المهام المرتبطة بالرسومات، وهذا هو المكان الذي تتميز فيه أنوية CUDA عن أنوية وحدة المعالجة المركزية – بينما تعمل أنوية وحدة المعالجة المركزية على إكمال مهام مختلفة غير ذات صلة، فإن أنوية CUDA لا تقلق إلا بشأن الرسومات.
أما بالنسبة لتجربة اللعب، فإن نوى CUDA تساعد في جعل لعبتك تبدو واقعية من خلال توفير رسومات عالية الدقة تخلق تأثيرًا ثلاثي الأبعاد يشبه الواقع. ستلاحظ أيضًا أن ألعابك تبدو أكثر تفصيلاً وتتمتع بإضاءة وتظليل محسّنين.
عندما تواجه شاشة تحميل أثناء ممارسة الألعاب، فاعلم أن نوى CUDA تعمل خلف الكواليس. حيث تعمل نوى CUDA على إنشاء المشهد ورسم نماذج الشخصيات وإعداد الإضاءة قبل الانطلاق في مغامرة افتراضية.
ما هو الفرق بين نوى CUDA ومعالجات Stream؟
إذا كنت من محبي AMD، فربما تكون على دراية بمعالجات التدفق من AMD. يعرف معظم الأشخاص معالجات التدفق باعتبارها نسخة AMD من نوى CUDA، وهو أمر صحيح في الغالب.
تتمتع معالجات التدفق بنفس الغرض الذي تتمتع به نوى CUDA، ولكن كلاً من النوى تقوم بهذا الغرض بطرق مختلفة. إن نوى CUDA ومعالجات التدفق ليست متساوية بالتأكيد — 100 نواة CUDA لا تعادل 100 معالج تدفق.
إذن، ما الذي يجعل معالجات التدفق مختلفة جدًا عن نوى CUDA؟ يرجع ذلك في الغالب إلى طريقة بناء وحدة معالجة الرسوميات. تختلف بنية وحدات معالجة الرسوميات من AMD وNvidia بشكل كبير، وهذا يتسبب في اختلاف سلوك النوى أيضًا.
كم عدد أنوية CUDA التي تحتاجها حقًا؟
كلما زاد عدد أنوية CUDA لديك، كانت تجربة اللعب أفضل. ومع ذلك، إذا كنت تبحث عن بطاقة رسوميات بأسعار معقولة، فقد لا ترغب في الحصول على بطاقة ذات عدد كبير من أنوية CUDA (قد تكون باهظة الثمن إلى حد كبير).
لا تحظى أنوية CUDA بشعبية كبيرة بين اللاعبين فحسب. بل لها استخدامات مختلفة في مجالات تتعامل مع كمية هائلة من البيانات، مثل الهندسة وتعدين البيتكوين. ستحتاج إلى عدد كبير من أنوية CUDA في هذه المجالات، ولكن كم عدد أنوية CUDA التي تحتاجها فقط للعب لعبة كمبيوتر؟
تعتمد الإجابة حقًا على مقدار المال الذي تملكه في محفظتك، ومدى رغبتك في الحصول على بطاقة رسوميات متكاملة. ومع ذلك، فإن بطاقة الرسوميات التي تحتوي على عدد أكبر من أنوية CUDA لا تعني بالضرورة أنها أفضل من بطاقة رسوميات تحتوي على عدد أقل. تعتمد جودة بطاقة الرسوميات حقًا على كيفية تفاعل ميزاتها الأخرى مع أنوية CUDA.
لكي تحصل على مقارنة دقيقة بين بطاقتين، يجب عليك إلقاء نظرة على اختبارات المقارنة.
هل ستحل وحدات معالجة الرسوميات محل وحدات المعالجة المركزية؟
يجعلنا تطوير نوى CUDA نتساءل عما إذا كان من الممكن أن تحل وحدة معالجة الرسوميات محل وحدة المعالجة المركزية تمامًا. إن نوى CUDA قادرة على استيعاب آلاف النوى، ولكن هل هذا كافٍ لتبرير الاستبدال؟
منذ أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، تعمل شركة إنفيديا على إنشاء وحدة معالجة رسومية لغرض الحوسبة العامة. في عام 2003، ابتكر باحثون من جامعة ستانفورد نموذج برمجة يسمى Brook، والذي من شأنه أن يقرب إنفيديا خطوة واحدة من إنشاء وحدة معالجة رسومية للأغراض العامة. في ذلك الوقت، اعتقد بعض الناس أن تقديم Brook من شأنه أن يضع نهاية لوحدات المعالجة المركزية (كما ترى، لم يحدث هذا بعد).
في النهاية، انضم قائد فريق البحث، إيان باك، إلى إنفيديا، ليبدأ قصة نواة CUDA. أطلقت إنفيديا CUDA في عام 2006، ومنذ ذلك الحين هيمنت على صناعات التعلم العميق ومعالجة الصور والعلوم الحاسوبية والمزيد. وحتى مع تقدم نوى CUDA، لا يزال من غير المرجح أن تحل وحدات معالجة الرسوميات محل وحدات المعالجة المركزية.
ترقية بطاقة الرسوميات الخاصة بك
إن استخدام بطاقة رسوميات مزودة بنواة CUDA سيمنح جهاز الكمبيوتر الخاص بك ميزة في الأداء العام، وكذلك في الألعاب. فزيادة عدد نوى CUDA يعني الحصول على رسوميات أكثر وضوحًا وواقعية. فقط تذكر أن تأخذ في الاعتبار الميزات الأخرى لبطاقة الرسوميات أيضًا.
إذا عملت جميع العناصر معًا لإنشاء أفضل أداء، فستعلم أنك قمت بالاختيار الصحيح.
هل لا تعرف من أين تبدأ البحث عن بطاقة الرسوميات التالية؟ سيساعدك دليل شراء بطاقة الرسوميات الخاص بنا على اتخاذ قرار شراء مدروس يناسب ميزانيتك.
