एचडीजी बताते हैं: जीपीयू क्या है?

GPU या ग्राफिकल प्रोसेसिंग यूनिट(Graphical Processing Unit) एक समर्पित माइक्रोचिप है जिसे विशेष रूप से ग्राफिक्स से संबंधित कार्यों को सीपीयू(CPU) या सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट(Central Processing Unit) की तुलना में बहुत तेज गति से करने के लिए डिज़ाइन किया गया है । 

सामान्य तौर पर, GPU(GPUs) वीडियो गेम के दृश्य पक्ष के साथ-साथ वीडियो संपादन सॉफ़्टवेयर, ग्राफिक डिज़ाइन, 3D डिज़ाइन और अन्य समान टूल को संभालते हैं। हाल ही में, GPU(GPUs) को कुछ गैर-ग्राफिक्स कार्यों जैसे क्रिप्टोक्यूरेंसी माइनिंग को करने के लिए भी इस्तेमाल किया गया है, जो उनके अद्वितीय आंतरिक डिज़ाइन के साथ अच्छी तरह से काम करता है।

GPU और CPU के बीच अंतर(Difference Between)

हर कंप्यूटर, चाहे वह लैपटॉप, टैबलेट या गेमिंग कंसोल हो, में एक सीपीयू होता(CPU) है । सीपीयू(CPU) मशीन का दिमाग है। जब आप अपने डिवाइस पर सॉफ़्टवेयर चलाते हैं, तो यह CPU ही होता है जो निर्देशों का पालन करता है और सभी आवश्यक गणित करता है। बेशक, हर माइक्रोचिप निर्देशों को निष्पादित करता है, तो सीपीयू(CPU) को क्या खास बनाता है? 

अधिकांश आधुनिक सीपीयू में चार सीपीयू कोर(CPU cores) होते हैं , हालांकि यह संख्या तेजी से बढ़ रही है। एक सीपीयू(CPU) एक ही समय में जितनी गणना कर सकता है, वह कोर की संख्या से सीमित है। लेकिन एक सीपीयू(CPU) किसी भी प्रकार की जटिल गणनाओं की एक छोटी संख्या को बहुत जल्दी, एक के बाद एक करने में बहुत अच्छा है।

हालांकि, आधुनिक जीपीयू(GPUs) में एक बहुत अलग डिजाइन दर्शन है। जटिल, पूर्ण-कार्य प्रसंस्करण कोर की एक छोटी संख्या के बजाय, उनके पास सैकड़ों या हजारों सरल प्रोसेसर कोर हैं जो समानांतर में निर्देशों को निष्पादित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, विशेष रूप से ग्राफिक्स से संबंधित हैं। 

उदाहरण के लिए, छवि में पिक्सेल को एक निश्चित तरीके से छायांकित करने का निर्देश। आधुनिक(Modern) कंप्यूटर डिस्प्ले में लाखों पिक्सेल होते हैं। चिकनी फ्रेम दर पर यथार्थवादी 3D ग्राफिक्स को प्रस्तुत करने और चेतन करने के लिए इस बड़े पैमाने पर समानांतर-प्रसंस्करण शक्ति की आवश्यकता होती है। इसलिए यदि आप एक ही समय में बहुत सारे और बहुत सारे सरल आदेशों को संसाधित करना चाहते हैं, तो आप एक GPU चाहते हैं ।

क्या GPU(Are GPUs) और ग्राफ़िक्स कार्ड(Graphics Cards) एक ही चीज़(Same Thing) हैं?

" जीपीयू(GPU) " और "ग्राफिक्स कार्ड" शब्दों का परस्पर उपयोग करना आम हो गया है। जो(Which) उन स्थितियों की ओर ले जाता है जहां कोई कहेगा कि उनके कंप्यूटर में GPU नहीं है , लेकिन उनका वास्तव में मतलब यह है कि कंप्यूटर में ग्राफिक्स कार्ड नहीं है।

एक जीपीयू(GPU) क्या है ? GPU विशेष रूप से माइक्रोप्रोसेसर को ही संदर्भित करता है, लेकिन निश्चित रूप से एक GPU स्वयं से संचालित नहीं हो सकता है। इसे अपना काम करने के लिए अन्य घटकों की आवश्यकता होती है। तो आइए उन विभिन्न तरीकों पर गौर करें जिनसे GPU(GPUs) पैक किया जाता है।

ग्राफिक्स कार्ड

एक ग्राफिक्स कार्ड एक असतत उपकरण है जो आपके कंप्यूटर मदरबोर्ड पर एक मानक स्लॉट में प्लग करता है। इसमें मुद्रित सर्किट बोर्ड, GPU , मेमोरी, डिस्प्ले कनेक्टर, पावर कनेक्टर और अन्य विभिन्न घटक होते हैं जिनकी GPU को आवश्यकता होती है।

ग्राफिक्स कार्ड में समर्पित कूलिंग सिस्टम भी होते हैं जो GPU को एक सुरक्षित ऑपरेटिंग तापमान के भीतर रखने में मदद करते हैं। ग्राफिक्स कार्ड का मुख्य लाभ यह है कि पूरे कंप्यूटर या मदरबोर्ड को बदलने की आवश्यकता के बिना उन्हें आसानी से नए मॉडल से बदला जा सकता है।

एकीकृत जीपीयू

एकीकृत जीपीयू को (GPUs)सीपीयू(CPU) के समान आवास में बनाया गया है । इसलिए इनमें से किसी एक से लैस कंप्यूटर को काम करने के लिए अलग ग्राफिक्स कार्ड की जरूरत नहीं है। डिस्प्ले(Display) कनेक्टर मदरबोर्ड द्वारा प्रदान किए जाते हैं और GPU मेमोरी के समान पूल को CPU के रूप में साझा करता है । बेशक, सीपीयू(CPU) और जीपीयू(GPU) भी एक ही शीतलन प्रणाली और बिजली की आपूर्ति साझा करते हैं। 

इन दिनों एकीकृत GPU(GPUs) बहुत शक्तिशाली हैं और कुछ का उपयोग मामूली वीडियो गेम ग्राफिक्स के लिए भी किया जा सकता है, लेकिन उनका मुख्य लाभ लागत और स्थान की बचत है। यही(Which) कारण है कि वे कई लैपटॉप में एक लोकप्रिय समाधान हैं।

टैबलेट और स्मार्टफोन में भी एकीकृत जीपीयू(GPUs) होते हैं, लेकिन ये "सिस्टम ऑन ए चिप" पैकेज का हिस्सा होते हैं। कंप्यूटर पर, केवल सीपीयू(CPU) और जीपीयू एक ही पैकेज साझा करते हैं (GPU)एसओसी(SoCs) के मामले में , रैम(RAM) , भंडारण, परिधीय नियंत्रक और अन्य घटक जो पूरे सिस्टम को बनाते हैं, सभी एक ही सिलिकॉन पैकेज पर होते हैं।

समर्पित जीपीयू

एक समर्पित जीपीयू(GPU) ग्राफिक्स कार्ड और एकीकृत जीपीयू(GPUs) से अलग है । इसे एक ग्राफिक्स कार्ड के रूप में सोचना सबसे आसान है जिसे कंप्यूटर में बनाया गया है। लैपटॉप मुख्य उपकरण हैं जो समर्पित GPU(GPUs) का उपयोग करते हैं ।

ग्राफिक्स कार्ड की तरह ही, GPU की अपनी मेमोरी और कूलिंग होती है, लेकिन ग्राफिक्स कार्ड के विपरीत आप अपने समर्पित GPU को बदल या अपग्रेड नहीं कर सकते । ऐसे बहुत कम लैपटॉप हैं जो विनिमेय GPU मॉड्यूल का उपयोग करते हैं, लेकिन यह एक दुर्लभ अपवाद है।

बाहरी ग्राफिक्स कार्ड

एक हालिया विकास, बाहरी ग्राफिक्स कार्ड, आधुनिक कंप्यूटरों पर हाई-स्पीड पोर्ट का उपयोग करते हैं। USB C पर वज्र 3(Thunderbolt 3 over USB C) पसंद का समाधान है। बाहरी कार्ड या तो एक एकीकृत समाधान हो सकते हैं, या बस एक संलग्नक हो सकते हैं जिसे आप किसी भी ग्राफिक्स कार्ड के साथ उपयोग कर सकते हैं जो फिट होगा।

यह उन लैपटॉप उपयोगकर्ताओं के लिए एक अच्छा समाधान है जो डेस्क पर अधिक शक्तिशाली GPU समाधान चाहते हैं। आप उनके बारे में हमारे लेख में बाहरी GPU(external GPUs) के बारे में अधिक पढ़ सकते हैं ।

GPU विनिर्देशों को समझना

यदि आप जानना चाहते हैं कि विभिन्न ग्राफिक्स कार्डों के बीच चयन कैसे करें, तो GPU विनिर्देशों के विस्तृत विवरण के लिए हमारे ग्राफिक्स कार्ड खरीदार की मार्गदर्शिका देखें। (graphics card buyer’s guide)यदि आप बस एक त्वरित विस्तार चाहते हैं, तो यहां महत्वपूर्ण संख्याएं हैं जो GPU(GPU) की बात करते समय मायने रखती हैं :

  • प्रोसेसर की संख्या
  • मेमोरी की मात्रा
  • कुल मेमोरी बैंडविड्थ
  • विशेष सुविधाएँ, जैसे हार्डवेयर रे ट्रेसिंग

दुर्भाग्य से, इन नंबरों या विवरणों को जानने से आपको इस बारे में अधिक जानकारी नहीं मिलेगी कि दिया गया GPU या ग्राफ़िक्स कार्ड कैसा प्रदर्शन करेगा। अंत में जो सबसे अधिक मायने रखता है वह है उन अनुप्रयोगों के साथ प्रदर्शन जिन्हें आप चलाना चाहते हैं, जिन्हें आप ऑनलाइन प्रकाशित बेंचमार्क में आसानी से पा सकते हैं।

सामान्य GPU कंप्यूटिंग कार्य

आधुनिक जीपीयू(GPUs) के बारे में जानने के लिए आखिरी महत्वपूर्ण बात यह है कि उनका उपयोग कुछ गैर-ग्राफिक्स कार्यों के लिए किया जा सकता है। चूंकि GPU(GPUs) अनिवार्य रूप से बड़ी संख्या में सरल प्रोसेसर से बने होते हैं, इसलिए कोई भी कार्य जिसके लिए समानांतर में बहुत सारी गणनाओं की आवश्यकता होती है, GPU पर चलने से लाभ हो सकता है ।

उदाहरण के लिए, कार्ड का एनवीडिया(Nvidia) ब्रांड CUDA ( कंप्यूट यूनिफाइड डिवाइस आर्किटेक्चर(Compute Unified Device Architecture) ) निर्देशों के साथ काम करता है। आप CUDA(CUDA) का उपयोग करके सॉफ़्टवेयर लिख सकते हैं ताकि यह कुछ प्रकार की गणनाओं में तेजी लाने के लिए GPU के अद्वितीय डिज़ाइन का उपयोग करे।

ओपनसीएल(OpenCL) भी है, जो कार्ड के एक विशिष्ट ब्रांड से जुड़ा नहीं है। GPU(GPUs) को बड़े डेटा विश्लेषण, मशीन लर्निंग, डीप लर्निंग, क्रिप्टोक्यूरेंसी माइनिंग, और उन्नत नौकरियों की बढ़ती सूची पर लागू किया जा रहा है, जिन्हें अतीत में सुपर कंप्यूटर की आवश्यकता होगी।

मैं अब स्पष्ट रूप से देख सकता हूँ

ये सबसे महत्वपूर्ण तथ्य हैं जिन्हें आपको GPU(GPUs) के बारे में जानने की आवश्यकता है । अब आप जानते हैं कि वे क्या हैं, उनका उपयोग किस लिए किया जाता है, और वे अन्य प्रकार के प्रोसेसर से कैसे भिन्न होते हैं। हम सभी को GPU(GPUs) के लिए आभारी होना चाहिए । कंप्यूटर का उपयोग करना उनके बिना बहुत कम रंगीन और मैत्रीपूर्ण होगा!



Vicky Krishnan

About the author

मैं 10 से अधिक वर्षों के अनुभव के साथ एक कंप्यूटर पेशेवर हूं। अपने खाली समय में, मुझे ऑफिस डेस्क पर मदद करना और बच्चों को इंटरनेट का उपयोग करना सिखाना पसंद है। मेरे कौशल में बहुत सी चीजें शामिल हैं, लेकिन सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि मुझे पता है कि लोगों को समस्याओं को हल करने में कैसे मदद करनी है। अगर आपको किसी ऐसे व्यक्ति की ज़रूरत है जो आपकी किसी अत्यावश्यक चीज़ में मदद कर सके या बस कुछ बुनियादी सुझाव चाहते हों, तो कृपया मुझसे संपर्क करें!


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