سرور گرافیکی یا سرور GPU چیست؟

سرور چیست؟

واژه سرور در زبان فارسی به معنای سرویس دهنده معنی شده است که کامپیوتری است همیشه روشن و قدرتمند که کاربران در زمان‌های متفاوت، از آن انتظار پاسخ به درخواست‌ها و سرویس‌های خود را دارند. سرورها در سال 1981 به بازار عرضه شده‌اند و باعث شده‌اند خدمات رسانی در مقیاس بزرگ راحت‌تر صورت پذیرد.

سرور از قطعات سخت‌افزاری خاصی تشکیل شده ‌است که با نسخه های کامپیوترهای خانگی متفاوت بوده و بالاترین پردازش و عملکرد از آنها انتظار می‌رود. عموما سرورها از پردازنده‌ای قدرتمند با چندین عدد هسته فیزیکی و مجازی، RAM بالا و هارد‌دیسک با فضای ذخیره‌سازی چندین ترابایتی، و در بعضی سرورها چندین کارت گرافیک قدرتمند تشکیل می‌شوند.

با توجه به این میزان قدرت و عملکرد، سرور می‌بایست در فضایی نگهداری شود که بدون هیچ‌گونه اختلال و قطعی به صورت ۲۴ ساعته روشن و به اینترنت وصل باشد. کاربرد سرور با توجه به این ساختار و پاسخگویی به درخواست‌های متعدد کاربران، معنا می‌یابد. در نگهداری سرورها شرایط فیزیکی نگهداری نقشی مهم دارند از جمله دمای هوا، عدم وجود گرد و غبار، رطوبت، اتصال دائم برق و بسیاری پارامترهای دیگر.

در حال حاضر در دنیا دو نوع سرور بر پایه محاسباتی و سخت‌افزاری وجود دارد:

1: سرور CPU

که بر پایه محاسبات و الگوریتم cpu عملیات پردازش رو انجام می‌دهد و بیشتر برای محاسبات مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع محاسبه بر پایه پردازنده CPU صورت می‌گیرد و هسته‌های CPU عملیات پردازش را انجام می‌دهند.

2: سرور GPU

که بر پایه الگوریتم پردازش تصویر یا رندرینگ عملیات محاسباتی را انجام می‌دهد و این پردازش بر پایه پردازنده گرافیکی یا کارت گرافیک صورت می‌گیرد و بیشتر بر پایه محاسبات سنگین پردازشی و همچنین رندر محتوای تصویری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سرور گرافیکی یا GPU چیست؟

همانطور که در بالا توضیح داده شد سرورها متشکل از سخت‌افزارها قدرتمند هستند که در مراکز نگهداری استاندارد و فنی به نام دیتا سنتر نگه‌داری می‌شوند و کاربران بر مبنای نوع سرویس درخواستی از سرورها به صورت آنلاین استفاده می‌کنند. با گسترش تکنولوژی و فناوری رایانش ابری سرورهای ابری هم وارد میدان شده و خدمات بی‌نظیری را به ارمغان اورده اند.

در این بین سرورهایی پای به عرصه خدمات‌رسانی گذاشته‌اند که ماهیت گرافیک محور دارند و بیس اصلی سخت‌افزاری آنها کارت‌های گرافیک قدرتمند می‌باشد یعنی هسته اصلی این سرورها را کارت‌های گرافیک تشکیل داده و طبق الگوریتم پردازشی گرافیکی عمل می‌کنند و در بخش‌های مانند رندرینگ، هوش مصنوعی، استریم، صنعت گیم و هر صنعتی که نیاز به پردازش کارت گرافیک برای خروجی و رندر کار خود دارند استفاده می‌شود.

واحدهای پردازش گرافیکی (GPU) به دلیل توانایی ذاتی آن‌ها برای موازی‌سازی پردازش با سرعتی تا ده برابر سریع‌تر از یک CPU معادل، موارد استفاده بسیاری بیشتر از تصورات شما دارند.

GPU به معنای واحد پردازنده گرافیکی و مخفف عبارت Graphic Processor Unit‌ می‌باشد. درواقع اغلب افراد از کلمه GPU بجای کارت گرافیک استفاده می‌کنند. در حقیقت پردازنده گرافیکی اصلی‌ترین بخش از یک کارت گرافیک می‌باشد. پردازنده‌های گرافیکی توسط دو برند بزرگ انویدیا و AMD تولید و عرضه می‌شوند.

از نظر عملکرد پردازش حداکثر تعداد هسته‌های واحد CPU محدود است در حالیکه، GPU یا کارت گرافیک دارای صدها هسته است. تفاوت دیگر این است که CPU به صورت خطی محاسبات و پردازش را انجام می‌دهد، اما GPU وظایف محاسباتی را تقسیم و سپس به صورت موازی و چندرشته‌ای پردازش می‌کند. به همین دلیل است که GPU محاسبات را سریع‌تر و به صورت فشرده انجام می‌دهد.

تفاوت بین سرور CPU و GPU چیست؟

امروزه همه ما می‌دانیم که CPU یک واحد پردازش مرکزی و محاسباتی است. (گویی یک واحد پردازشگر عمومی، چرا که CPU تمام امکاناتی را که برای کار کردن کامپیوتر شما، لپ تاپ و هر ابزار دیگری لازم است، انجام می‌دهد.) تفاوت اصلی بین CPU و GPU هدف آن هاست، CPU عمدتاً برای انجام محاسبات کلی طراحی شده است و GPU فقط برای اهداف رندر گرافیکی و ویدیویی طراحی شده.

به طور دقیق‌تر در اینجا می‌توان گفت که GPU یک پردازنده است که به CPU کمک و بار پردازش آن را کاهش می‌دهد. پردازش تصاویر گرافیکی و ویدئو به عملیات‌های زیادی نیاز دارد، مانند پیش رندرکردن فایل‌ها، ساخت فایل‌ها، فشرده سازی آن، ذخیره‌سازی و… اگر تمام فرآیندها توسط CPU انجام شود، عملکرد سیستم به شدت کند خواهد شد. پس برای جلوگیری از این اتفاق، GPU این کار محاسباتی فشرده را به تنهایی انجام می‌دهد و به CPU کمک می‌کند تا سریع کار کند.

مزایای سرور GPU (سرور گرافیکی) :

1: قدرت پردازشی بالا نسبت به سرورهای CPU

2: مصرف انرژی کمتر به لطف پردازش سریع‌تر

3: سازگاری با نرم‌افزارهای گرافیک محور بر پایه الگوریتم محاسباتی گرافیکی

4: مورد استفاده در محاسبات Learning Machine

5: قابلیت افزایش منابع گرافیکی در لحظه برای پردازش سنگین

6: انجام عملیات پردازش سنگین و محاسبه چند رشته‌ای و موازی و فشرده

موارد مصرف سرورهای گرافیکی در مشاغل:

1:رندرینگ فایل‌های سه‌بعدی

2: محاسبات و تحلیل داده در مقیاس بزرگ و سنگین

3: Off Loading

4: استریم ویدیو و گیم

5: ENCODING ویدیو و محتوای بصری

کاربران برای اتصال به سرور GPU تنها به یک کامپیوتر معمولی و اینترنت پر سرعت نیار دارند تا با اتصال در لحظه و آنلاین به سرورهای GPU از سرویس‌های GPU استفاده کنند.

سرورهای GPU به سرعت در حال تبدیل شدن به یک ابزار اصلی محاسباتی و ذخیره‌سازی و رندرینگ هستند و روز به روز نرم‌افزارهای بیشتری با محاسبات GPU سازگار می‌شوند و در آینده بیشتر نرم‌افزارهای بازار بر پایه محاسبات و الگوریتم گرافیکی ساخته خواهند شد.

جمع‌بندی:

در دنیای امروزی که هر روز محاسبات پردازشی و الگوریتم محاسباتی پیچیده‌تر و سنگین‌تر می‌شود و همچنین محتوای بصری و تصاویر نیز بسیار با کیفیت‌تر شده ظهور سرورهای گرافیکی یا GPU و همچنین انقلاب کارت‌های گرافیک سری RTX و با توجه به قدرت پردازشی بسیار بالاتر نسبت به CPU می‌تواند به سرعت پردازش بالاتر کمک کند و در عین حال به مصرف انرژی و عدم اتلاف وقت به سبب تایم کمتر محاسبات بی‌انجامد.