حافظه کارت گرافیک چیست؟

اگر تجربه‌ی جست‌وجو برای خرید کارت گرافیک را داشته باشید، احتمالاً اصطلاح «حافظه کارت گرافیک» یا «VRAM» به گوشتان خورده است. اما این حافظه دقیقاً چه داده‌هایی را ذخیره می‌کند و چرا تا این اندازه در عملکرد کارت گرافیک تأثیرگذار است؟ آیا همه‌ی کارت‌های گرافیک حافظه‌ی اختصاصی دارند؟ و اگر دارند، دلیل اهمیت بالای آن چیست؟

در این مقاله از آی تی کلوپ به زبان ساده با حافظه کارت گرافیک (VRAM) آشنا می‌شویم: اینکه چیست، چه انواعی دارد و چه تاثیری روی عملکرد بازی‌ها و نرم‌افزارها دارد. این اطلاعات به شما کمک می‌کند تا در انتخاب کارت گرافیک مناسب برای سیستم خود تصمیم بهتری بگیرید.

حافظه کارت گرافیک (VRAM) چیست؟

واژه‌ی VRAM مخفف Video Random Access Memory است و به حافظه‌ای درون کارت گرافیک اشاره دارد که وظیفه‌ی ذخیره‌سازی داده‌های تصویری و گرافیکی را بر عهده دارد. این حافظه به‌طور ویژه برای نگهداری اطلاعاتی مانند تصاویر، ویدیوها و سایر داده‌های بصری طراحی شده تا بتواند داده‌ها را سریع و بدون وقفه در اختیار پردازنده‌ی گرافیکی قرار دهد. هدف اصلی VRAM اجرای روان و بی وقفه‌ی محتوای گرافیکی روی مانیتور است.

برای درک بهتر میتوان کارت گرافیک را به یک آشپزخانه‌ی کوچک تشبیه کرد. در این آشپزخانه پردازنده‌ی گرافیکی (GPU) نقش آشپز را دارد و حافظه‌ی کارت گرافیک (VRAM) مانند میز کار اوست. هرچه این میز بزرگ‌تر باشد، آشپز می‌تواند مواد بیشتری دمِ دست داشته باشد و سریع‌تر غذا را آماده کند. به همین ترتیب، VRAM داده‌های گرافیکی را نزدیک GPU نگه می‌دارد تا پردازش آن‌ها با سرعت بیشتری انجام شود.

حافظه‌ی کارت گرافیک نقشی حیاتی در عملکرد کلی سیستم دارد. زمانی که ظرفیت حافظه VRAM پر شود، GPU مجبور است داده‌های گرافیکی را از حافظه‌ی رم سیستم (RAM) دریافت کند. از آن‌جایی که RAM معمولاً سرعت و پهنای باند کمتری نسبت به VRAM دارد، این اتفاق باعث کاهش سرعت پردازش، افت کیفیت تصاویر و پایین آمدن نرخ فریم در بازی‌ها و نرم‌افزارهای گرافیکی می‌شود.

هرچه میزان VRAM بیشتر باشد، کارت گرافیک توانایی بیشتری در مدیریت داده‌های سنگین گرافیکی خواهد داشت. این موضوع باعث اجرای روان‌تر بازی‌ها و همچنین عملکرد بهتر سیستم در اجرای نرم افزارهای گرافیکی پیشرفته مانند طراحی سه‌بعدی، تدوین ویدیو یا واقعیت مجازی می‌شود.

هرچه مقدار VRAM بیشتر باشد، کارت گرافیک راحت‌تر می‌تواند داده‌های سنگین گرافیکی را مدیریت کند. نتیجه‌ی این موضوع اجرای روان‌تر بازی‌ها و عملکرد بهتر سیستم در کارهای سنگینی مثل طراحی سه‌بعدی، تدوین ویدیو یا واقعیت مجازی است.

پیشنهاد خواندنی: پهنای باند کارت گرافیک چیست؟

انواع حافظه کارت گرافیک(VRAM)

حافظه‌ی کارت‌های گرافیک در انواع مختلفی تولید می‌شوند که هرکدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. از میان آن‌ها سه نوع اصلی و پرکاربرد بیشتر شناخته شده‌اند:

GDDR (Graphics Double Data Rate) :

حافظه‌های GDDR پرکاربردترین نوع حافظه در کارت‌های گرافیکی مخصوص گیمینگ و پردازش‌های حرفه‌ای هستند. این حافظه‌ها بر پایه فناوری DDR طراحی شده‌اند و برای پردازش‌های تصویری و گرافیکی بهینه شده‌اند.

نکته جالب اینجاست که نسل‌های جدید GDDR از فناوری Quad Data Rate استفاده می‌کنند؛ یعنی در هر سیکل کلاک، چهار واحد داده منتقل می‌شود. بنابراین از نظر فنی باید نام آن‌ها GQDR باشد، اما به دلایل بازاریابی همچنان همان عنوان GDDR شناخته می شوند.

نسل‌های مختلف این حافظه در طول زمان پیشرفته‌تر شده‌اند و هر نسل نسبت به نسل قبلی سرعت و پهنای باند بیشتری ارائه می‌دهد. از جمله نسل‌های اصلی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• GDDR3
• GDDR5
• GDDR5X
• GDDR6
• GDDR6X

جدول مقایسه انواع حافظه GDDR :

HBM (High Bandwidth Memory) :

HBM نسل پیشرفته‌تری از حافظه‌های گرافیکی است که در کارت‌های رده‌بالا و حرفه‌ای استفاده می‌شود. تفاوت اصلی آن با GDDR در ساختار سه‌بعدی و پشته‌ای آن است. در حافظه‌های GDDR تراشه‌ها کنار هم به‌صورت افقی قرار می‌گیرند، اما در HBM تراشه‌ها به شکل عمودی روی هم چیده می‌شوند.

این طراحی خاص باعث افزایش چشمگیر پهنای باند و کاهش مصرف انرژی می‌شود. هرچند HBM در کارت‌های دسکتاپ چندان رایج نیست، اما نمونه‌هایی مثل AMD Radeon VII از آن بهره گرفته‌اند. این نوع حافظه بیشتر مناسب ایستگاه‌های کاری و پردازش‌های سنگین است.

نسل‌های مختلف HBM عبارت‌اند از:

• HBM
• HBM2
• HBM2E
• HBM3

LPDDR (Low Power DDR)

نوع دیگری از حافظه که بیشتر در لپ‌تاپ‌ها، تبلت‌ها و دستگاه‌های قابل حمل استفاده می‌شود، LPDDR است. همان‌طور که از اسمش پیداست، هدف اصلی آن کاهش مصرف انرژی است. این حافظه توان کافی برای پردازش‌های روزمره و سبک دارد، اما برای کارهای حرفه‌ای یا گیمینگ مناسب نیست.

پیشنهاد خواندنی: کارت گرافیک چیست؟

چقدر VRAM کافی است؟

کاربری	حافظه مورد نیاز
استفاده روزمره و سبک	۲ تا ۴ گیگابایت
گیمینگ در 1080p	۴ تا ۶ گیگابایت
گیمینگ در 1440p و ویرایش تصویر	۶ تا ۸ گیگابایت
بازی در 4K، تدوین و طراحی سنگین	۸ تا ۱۶ گیگابایت

جمع‌بندی

همان‌طور که گفته شد، حافظه کارت گرافیک یا VRAM نقش قلب تپنده‌ی پردازش گرافیکی را در سیستم ایفا می‌کند. این حافظه داده‌های تصویری و گرافیکی را نزدیک پردازنده گرافیکی نگه می‌دارد تا پردازش سریع و روان انجام شود، بدون اینکه سیستم کند شود یا تصاویر دچار لگ شوند.

انواع VRAM هرکدام ویژگی‌های خاص خود را دارند: GDDR بیشتر برای بازی‌ها و پردازش‌های حرفه‌ای رایج است، HBM با ساختار پشته‌ای و پهنای باند بالا برای پردازش‌های سنگین و ایستگاه‌های کاری مناسب است و LPDDR کم‌مصرف، گزینه‌ای ایده‌آل برای لپ‌تاپ‌ها و دستگاه‌های قابل حمل محسوب می‌شود.

سوالات متداول

۱. حافظه کارت گرافیک یا VRAM چیست و چه تفاوتی با RAM سیستم دارد؟

VRAM حافظه‌ای اختصاصی داخل کارت گرافیک است که داده‌های تصویری و گرافیکی را نگه می‌دارد تا پردازنده گرافیکی سریع‌تر به آن‌ها دسترسی داشته باشد. RAM سیستم عمومی است و سرعت آن برای پردازش‌های گرافیکی سنگین به اندازه VRAM کافی نیست.

۲. همه کارت‌های گرافیک حافظه VRAM دارند؟

تقریباً همه کارت‌های گرافیک جداگانه حافظه اختصاصی دارند، اما کارت‌های گرافیک یکپارچه (integrated) از همان RAM سیستم استفاده می‌کنند و VRAM مستقل ندارند.

۳. آیا می‌توان VRAM کارت گرافیک را افزایش داد؟

در اغلب کارت‌های گرافیک مجزا ، حافظه‌ی گرافیکی (VRAM) به‌صورت سخت‌افزاری روی برد کارت نصب شده و قابل ارتقا نیست. تنها کارت‌های گرافیک یکپارچه یا برخی لپ‌تاپ‌ها اجازه می‌دهند بخشی از RAM سیستم به عنوان VRAM اختصاص یابد.