كارتهاي گرافيكي 64 بيتي و 128 بيتي:
در طي اين چند سال اخير گرافيك كامپيوتر پيشرفت عظيمي كرده است و اين صنعت در طي 10 سال بطور كلي دستخوش تغييراتي شده است. شايد كارتهاي گرافيكي با حافظه 1 مگابايت و كمتر و بازيهاي كامپيوتري كه درآن زمان فقط تحت Dos اجرا مي شدند را به ياد داشته باشيد. در آن زمان از يك كارت گرافيك نهايت كاري كه گرفته مي شد، تايپ يك مقاله و يا اجراي يك بازي 2 بعدي با رنگ آميزي و طراحي اشيا كاملا ساده بود. شايد در آن زمان انتخاب يك كارت گرافيكي فوق العاده آسان بوده و نيازي به هيچگونه اطلاعاتي نداشت. در حال حاضر دنياي گرافيك كامپيوتر با توليد بازيهاي پيچيده كاملا متغيير شده، كارتهاي گرافيكي نيز با توجه به نياز بازيها، به گرافيك بالا متحول شده اند و كارتهاي گرافيكي را كم كم تبديل به قطعه اي شبيه به يك مادربرد كرده است. بعنوان مثال براي يك مادربرد، شما نياز به يك پردازنده و يك حافظه داريد. در كارت گرافيك بجاي واحد پردازش حسابي (CPU) واحد پردازش گرافيكي (Graphic Processor Unit) داريد كه آن را GPU مي نامند و بجاي حافظه سيستم، به حافظه گرافيكي نياز داريد. وظيفه واحد پردازش گرافيكي، پردازش و ايجاد صحنه هاي سه بعدي است اين واحد تقريبا براي برداشتن بار سنگين پردازش و ايجاد صحنه هاي سه بعدي و رنگ آميزي پيشرفته، از دوش پردازنده اصلي سيستم CPU، طراحي شده است و با ايجاد خط لوله هاي گرافيكي در داخل اين واحد كار، مثلثها، بافت گذاري بر روي مثلثها و غيره انجام مي شود. بطور كلي GPU ها معمولا داراي چند خط لوله داخلي مي باشند كه هر خط لوله داراي چند واحد بافت گذاري مي باشد. بعنوان مثال يك GPU, Radeon 9500 داراي 4 خط لوله گرافيكي و در هر خط لوله داراي يك واحد براي بافت گذاري مي باشد كه اين واحد ها همانند CPU، در يك فركانسي عمل مي كنند. GPU نسبت به CPU داراي فركانسهاي پايين تري است (در بالاترين حدي كه تا بحال توليد شده 500 مگاهرتز مي باشد). حافظه گرافيكي كه تقريبا وظيفه RAM در مادربرد را بر روي كارت گرافيكي ايجاد مي كند براي ذخيره كردن داده هاي مربوط به بافتها، مورد استفاده قرار مي گيرد. اين حافظه ها مي توانند داراي حجمهاي متفاوتي همانند32, 64, 128 و 256 مگابايت باشد. اين حافظه ها برعكس حافظه سيستم فقط براي داداه هاي گرافيكي مورد استفاده قرار مي گيرد و از طريق يك مسير ارتباطي با GPU براي ارسال و دريافت اطلاعات در ارتباط است. هدف كلي اين مقاله توضيح در مورد اين باس مي باشد. در واقع اين باس همان باس حافظه در مادربردها بوده كه در شكل زير نشان داده شده است.

شكل 1. معماري يك مادريرد

شكل 2. معماري يك سيستم گرافيكي براي حافظه 128 بيتي
 

همانطور كه شما در شكل 1 مشاهده مي كنيد در يك مادربرد براي اينكه پهناي باند حافظه برابر با پهناي باند FSB شود، از معماري حافظه بصورتDual Channel استفاده مي شود. اين معماري در حقيقت وظيفه اش برابر كردن سرعت انتقال اطلاعات در قسمت پهناي باند حافظه وFSB سيستم است. بعنوان مثال وقتي كه شما از يك پردازنده باFSB 800 Mhz استفاده مي كنيد، سرعت انتقال اطلاعات FSB برابر با 6400 مگابايت بر ثانيه مي شود و در قسمت حافظه اگر RAM ها بصورت Dual Channel بسته شوند و از DDR400 استفاده شود ما 2 باس 64 بيتي با فركانس 400 مگاهرتز داريم كه در نتيجه:

2 * 8 byte (64-bit) * 400 = 6400 Mb/s

بنابراين با توجه به معماري Dual Channel ما همان ميزان انتقال اطلاعاتي كه درFSB داريم همان ميزان را هم در پهناي باند حافظه خواهيم داشت كه اين موضوع باعث افزايش كارايي سيستم، بدليل برابري نرخ انتقال اطلاعات در هر دو گذرگاه، مي شود. حال اگر يكي از كانالها را حذف كنيم و فقط مثلا در Channel A حافظه ها را قرار دهيم پهناي باند حافظه برابر با 3200 مگابايت بر ثانيه مي شود كه اين موضوع باعث كاهش سرعت انتقال اطلاعات FSB 800 به ميزان 2/1 كه برابر با پهناي باند حافظه است، مي شود. شما اين موضوع را به راحتي مي توانيد مشاهده كنيد كه يك سيستم پنتيوم 4 با FSB 800 اگر بصورتDual Channel بسته شود شايد داراي كارايي 2 برابر سيستمي باشد كه بصورت تك كاناله بسته شده است.
حال در مورد كارتهاي گرافيكي، سازندگان GPU از حافظه هايي با فركانس بالاتر از فركانس حافظه هاي مورد استفاده در RAM ها، استفاده مي كنند. در حال حاضر بالاترين نوع حافظه براي RAM هاي مورد استفاده در مادربردها برابر با 400 مگاهرتز (بصورت استاندارد رسمي) مي باشد و اين در حاليست كه اين ميزان براي حافظه هاي گرافيكي خيلي بالاتر از اين مقدار مي باشد (برابر با 950 مگاهرتز بصورتDDR و 1000مگاهرتز بصورتDDR2 در بالاترين مدل توليد شده) و بنابراين سرعت انتقال اطلاعات ميان حافظه گرافيكي و GPU خيلي بيشتر از مادربردها است. در مورد باس حافظه در كارتهاي گرافيك بايد گفت كه 4 باس 32 بيتي وظيفه انتقال اطلاعات را بر عهده دارد. حال مي توان اين باسها را همانند معماري Dual Channel در مادربردها كاهش داد و همانطور كه در مادربردها، اگر در يك كانالRAM قرار ندهيم، مادربرد بصورت تك كاناله عمل مي كند، در كارتهاي گرافيكي هم مي توان در دو كانال حافظه Ram ها را حذف كرد و كارت را بصورت 64 بيتي ساخت (2 كانال 32 بيتي) و اين كار را اكثر سازندگان براي كاهش قيمت بردهاي گرافيكي خود انجام مي دهند. اين موضوع باعث كاهش عملكرد چشمگيري در كارت گرافيكي و همچنين باعث كاهش قيمت آن مي شود. اين موضوع را در مادربردها بدين صورت مي توان تشبيه كرد كه شما براي اينكه از معماري Dual Channel استفاده كنيد، مي توانيد از 2 ماژول حافظه 256 مگابايتي استفاده و يا مي توانيد براي اينكه هزينه خريد يك سيستم را كاهش دهيد از 1 ماژول حافظه 512 مگابايتي استفاده كنيد. سازندگان كارتهاي گرافيكي هم دقيقا همين عمل را با بردهاي خود انجام مي دهند و براي يك كارت گرافيكي 128 مگابايتي بدين صورت عمل مي كنند:

1- استفاده از 8 چيپ رم 16 مگابايتي كه هر 4 بانك حافظه را در بر مي گيرد و در مجموع يك كارت 128 بيتي را عرضه مي كند.
2- استفاده از 4 چيپ 32 مگابايتي كه فقط 2 بانك را پر و يك كارت 64 بيتي را عرضه مي كند.
شكل 3 و 4 كارت 64 بيتي و شكل 5 و 6 كارت 128 بيتي را نمايش مي دهد.

شكل 3. كارت 64 بيتي با 4 چيپ ست كه هر جفت چيپست بر روي يك باس قرار گرفته اند.
 

شكل 4. كارت 64 بيتي كه 4 چيپ رم بصورت جفت (يكي در روي برد و يكي در پشت آن) بر روي يك باس قرار دارند.

شكل 5. كارت 128 بيتي با 8 چيپ رم روي برد كه هر جفت رم به يك كانال حافظه متصل است

شكل 6. كارت 128 بيتي با 8 چيپ رم كه 4 چيپ روي برد و 4 چيپ زير برد قرار دارد كه يك چيپ روي و يك چيپ در زير به يك بانك متصل مي شود.

Performance كارتهاي گرافيكي 64 بيتي:
در مادربردها حداكثر پهناي باند براي پردازنده هاي توليد شده تا بحال برابر با 6400 مگابايت (6.4GB/s) مي باشد. اين در حاليست كه درGPU ها اين مقدار در بالاترين حد خود به 30.4 GB/s (GeForce FX 5950 Ultra) رسيده است و مي توان گفت كه اين پهناي باند بالا كاملا مورد استفاده قرار مي گيرد. زيرا سرعت انتقال اطلاعات بين حافظه گرافيكي و GPU خيلي بالاتر از اين مقدار است ولي در مادربردها شايد از همه پهناي باند حافظه 6.4 GB/S استفاده نشود. زيرا نرم افزارهاي امروزي هيچ نيازي به اين پهناي باند بالا ندارند، در نتيجه زمانيكه در مادربردها حافظه هاي دوكاناله را بصورت تك كاناله ببنديم اختلاف شايد كمتر از زماني باشد كه اين كار را با كارتهاي گرافيكي انجام مي دهيم. در كارتهاي گرافيكي زمانيكه كارت 128 بيتي به 64 بيتي تبديل شود كارايي فوق العاده كاهش پيدا مي كند.

هدف از اين آزمايش مشاهده تفاوت ميان كارتهاي 128 بيتي و 64 بيتي مي باشد كه از دو كارت 128 و 64 بيتي استفاده شده است.

سخت افزارهاي استفاده شده در اين آزمايش:
1- كارت گرافيكي با هسته Radeon 9200 و 128 مگابايت حافظه DDR و 128 بيت Memory Bus
2- كارت گرافيكي با هسته Radeon 9200 و 128 مگابايت حافظهDDR و 64 بيت Memory Bus
3- پردازنده Athlon XP 2500+
4- مادربرد GA-7VA
5- يك حافظه512 MB با باس 333 مگاهرتز ((DDR 333 , PC2700


نرم افزار هاي مورد استفاده:
1-3DMARK 2001SE
2- 3DMARK 03


آزمايش اول:
در ابتدا كارت 64 بيتي با نرم افزار 3DMARK 2001 SE مورد آزمايش قرار گرفته است. اين كارت در ابتداي آزمايش Nature كه چند منظره از طبيعت را نمايش مي دهد، داراي سرعت انتقال اطلاعات 14 فريم بر ثانيه بود و بطور كلي توسط اين نرم افزار امتياز 4604 را دريافت كرد ودر آزمايش بعدي توسط نرم افزار 3D MARK 03 اين كارت امتياز 645 بدست آورد. بطور كلي در اين دو آزمايش اين كارت داراي سرعت انتقال اطلاعات پاييني بود و بطوريكه در آزمايش Troll's Lair تصاوير بصورت تكه تكه نمايش داده مي شود و مقادير فريم بر ثانيه خيلي كم بود.


آزمايش دوم:
در دومين آزمايش، كارت 128 بيتي توسط نرم افزار 3DMARK 2001 SE مورد آزمايش قرار گرفته است. در اين آزمايش در تست Nature سرعت انتقال اطلاعات فريمها، برابر با 32 فريم بر ثانيه بود. اين كارت در اين آزمايش توانست امتياز 7126 و در آزمايش 3DMARK 03 امتياز 1169 را بدست آورد. در اكثر آزمايشات انجام شده توسط اين كارت هيچگونه تكه تكه شدن تصوير و يا به زبان عاميانه كم آوردن گرافيك سيستم، مشاهده نگرديد.


اختلاف ميان تصاوير اين دو كارت براحتي و بدون هيچگونه آزمايش سنگيني قابل مشاهده است. بطور كلي كارتهاي گرافيكي 64 بيتي از عملكرد پاييني برخوردار هستند و كاربران بايد در خريد خود دقت لازم را داشته باشند چونكه يكGPU مي تواند هم بصورت 64 بيت و هم بصورت 128 بيت ساخته شود و اين نظر سازنده است كه با يك GPU چه نوع كارتي را توليد كند، 64 بيتي يا 128 بيتي يا هر دو. البته بايد توجه داشت كه 2 كارت 64 بيتي و 128 بيتي از يك سازنده يكسان داراي اختلاف قيمت هستند كه بطور قطع كارت 64 بيتي داراي قيمت پايينتري است. ولي ممكن است يك كارت 128 بيتي از يك سازنده با كارت 64 بيتي از سازنده ديگر، از لحاظ قيمت برابري كنند. چندي پيش در سايت خبري Toms hardware مقايسه اي بين كارتهاي گرافيكي انجام گرفته بود كه يكي از كارتهاي مورد آزمايش كارت Radeon 9600 SE بود اين GPU داراي هسته 64 بيتي مي باشد و ساختمان آن بدين صورت است كه فقط از 2 باس 32 بيتي براي حافظه پشتيباني مي كند و تمامي كارتهايي كه با اين GPU ساخته مي شوند فقط مي توانند از Memory Bus 64 بيت استفاده كنند. وقتي به آزمايشات انجام گرفته بر روي اين كارت دقت كنيد متوجه مي شويد كه اين كارت در اكثر آزمايشات از يك كارت Radeon 9200 با Memory Bus 128 بيت عقب مانده و يا در بيان بهتر كارت Radeon 9200 با باس حافظه 128 بيت از يك كارت Radeon 9500 SE عملكرد بهتري را ارائه كرده كه اين موضوع تفاوت هرچه بيشتر يك كارت 128 بيتي با 64 بيتي را نمايش مي دهد.
ولي با توجه به تمامي اين مسائلي كه گفته شد هزينه اي كه كاربر قصد دارد صرف خريد يك كارت كند، مهمترين عامل براي خريد يك كارت است و شايد هدف سازندگان از ساخت كارتهاي 64 بيتي هم تنوع محصولات با قيمت مناسب براي خريداران باشد. مسلما كسي كه توانايي خريد كارت GeForce FX 5200 با حافظه 128 بيت را ندارد بايد از كارت ارزانتري همانند GeForce FX 5200 با باس حافظه 64 بيت استفاده كند كه ارزانتر از مورد اول بوده و هم پايين ترين مدل محصول GeForce FX محسوب مي شود. در پايان بايد توضيح داد كه كاربران بايد هدف از خريد يك كارت گرافيك را بدانند شايد يك كارت 64 بيتي براي كاربري كه قصد دارد با كامپيوتر خود فقطGame بازي كند، كارت زياد جالبي نباشد ولي براي كاربري كه قصد دارد با كامپيوتر خود كارهاي صوتي و تماشاي فيلمهاي سينماي را انجام دهد، شايد بهترين انتخاب باشد.