Đồ họa máy tính là một phần thiết yếu của bất kỳ hệ thống máy tính hiện đại nào, ngay cả những chiếc máy tính xách tay nhẹ. “GPU” là viết tắt của đơn vị xử lý đồ họa và là bộ phận của PC chịu trách nhiệm về hình ảnh trên màn hình mà bạn nhìn thấy.
GPU là gì?
Graphics Processing Unit (GPU) là bộ xử lý liên quan đến đồ họa, theo tiếng Việt chúng ta thường gọi là Card đồ họa.
Nếu bạn chỉ sử dụng máy tính của mình cho những điều cơ bản — để duyệt web hoặc sử dụng phần mềm văn phòng và các ứng dụng máy tính để bàn — thì bạn không cần biết nhiều hơn về GPU. Đó là một phần cứng của PC chịu trách nhiệm về những gì bạn thấy trên màn hình của mình và đó là nó.
Tuy nhiên, đối với các game thủ hoặc bất kỳ ai làm công việc có thể được tăng tốc GPU, như render3D, mã hóa video, xử lý ảnh v.v., GPU còn hoạt động nhiều hơn thế. Những người đó cần khai thác nhiều hơn từ GPU của họ, vì vậy hãy đi sâu hơn nữa.
Có 2 loại GPU: tích hợp và rời
Có hai loại GPU chính mà bạn có thể nhận được cho một PC hiện đại: tích hợp và rời. Rời theo nghĩa này có nghĩa là nó tách biệt hoặc riêng biệt.
Card đồ họa thường là thành phần lớn, cồng kềnh dành cho máy tính để bàn có một, hai hoặc đôi khi, ba quạt. Các Card này chứa chip xử lý đồ họa thực tế, cũng như RAM để xử lý tải đồ họa cao hơn, như trò chơi điện tử. Quạt giữ cho các thành phần được mát, tản nhiệt.
Card đồ họa máy tính để bàn là một số thành phần dễ nâng cấp nhất. Bạn chỉ cần găn Card vào khe cắm PCIe x16, kết nối cáp với nguồn điện (nếu cần), sau đó cài đặt trình Driver.
Máy tính xách tay cũng có thể có GPU rời. Tuy nhiên, thay vì một chiếc Card cồng kềnh, GPU của máy tính xách tay kín đáo chỉ là một con chip được hàn trên bo mạch chủ. Không giống như những thứ trên máy tính để bàn, những thứ này không dễ nâng cấp.
Sau đó, có đồ họa tích hợp, được tích hợp ngay trong bộ xử lý. Không phải tất cả các CPU đều có điều này. Ví dụ, các CPU Ryzen dành cho máy tính để bàn của AMD nổi tiếng là thiếu đồ họa tích hợp.
Các chip Core dành cho máy tính để bàn của Intel có số kiểu máy kết thúc bằng chữ “F” cũng không tích hợp đồ họa, cũng như các CPU Core X-Series có số kiểu kết thúc bằng chữ “X.” Vì những bộ xử lý này không có GPU nên chúng được bán với giá thấp hơn.
Tác dụng của GPU
Cách dễ nhất để hiểu tác dụng của GPU là gì là phải nói về chơi Game. Trong một trò chơi, chúng ta có thể thấy hình ảnh do máy tính tạo ra về người, phong cảnh hoặc mô hình chi tiết phức tạp của một đối tượng 3D. Bất cứ điều gì chúng ta đang thấy, tất cả đều nhờ vào bộ xử lý đồ họa.
Xử lý Game là công việc phức tạp đòi hỏi nhiều phép tính toán học diễn ra song song để hiển thị hình ảnh trên màn hình. GPU được xây dựng có mục đích để xử lý thông tin đồ họa bao gồm hình học, màu sắc, đổ bóng và kết cấu của hình ảnh. RAM của nó cũng được chuyên dụng để chứa một lượng lớn thông tin đi vào GPU và dữ liệu video, được gọi là bộ đệm khung hình, hướng đến màn hình của bạn.
GPU nhận tất cả các mệnh lệnh để vẽ hình ảnh trên màn hình từ CPU và sau đó nó thực thi cách lệnh hiển thị. Quá trình đi từ thực hiện tạo hình ảnh hoàn chỉnh này được gọi là kết xuất (render) hoặc quy trình xử lý đồ họa.
Đơn vị cơ bản để bắt đầu tạo đồ họa 3D là đa giác. Cụ thể hơn là hình tam giác. Gần như mọi thứ bạn thấy trong một trò chơi điện tử điển hình đều bắt đầu dưới dạng một bộ sưu tập lớn các hình tam giác. Có thể có các hình dạng khác được sử dụng, nhưng phần lớn là hình tam giác.
Những hình dạng cơ bản này, cùng với các đường và điểm khác, được gọi là “nguyên thủy”. Chúng được xây dựng để tạo ra các vật thể dễ nhận biết, như cái bàn, cái cây hoặc thuật sĩ cầm quyền trượng. Bạn càng sử dụng nhiều đa giác cho một đối tượng, thì hình ảnh thành phẩm của bạn càng trở nên chi tiết hơn.
Mỗi đối tượng có một tập hợp tọa độ riêng để đặt trong một cảnh. Ví dụ, nếu một người đang vẽ một bức tranh về phòng ăn, chúng ta sẽ sử dụng phán đoán của riêng mình về vị trí của bàn và ghế, hoặc độ gần của những đồ vật này với tường.
Máy tính không thể thực hiện các cuộc gọi phán đoán này và yêu cầu tọa độ để xác định vị trí. Đó là một lý do tại sao, đôi khi, mọi thứ sẽ diễn ra rất sai trong trò chơi điện tử, và bạn sẽ đột nhiên nhìn thấy một vật thể trong không trung.
Khi cảnh được thiết lập, GPU bắt đầu tìm ra phối cảnh dựa trên vị trí “máy ảnh” đang nhìn vào cảnh. Ví dụ, một trận chiến trên đường phố sẽ trông rất khác nếu nhân vật của bạn đang đứng trên đầu một chiếc xe buýt đang đậu nhìn ra cảnh hỗn loạn thay vì liếc trộm những cái nhìn đầy lông lá trong khi nép mình sau một chiếc taxi bị lật. Một lần nữa, có rất nhiều phép toán đang diễn ra để tìm ra góc nhìn.
Sau khi tinh chỉnh hơn một chút, hình ảnh có được kết cấu, bóng, màu và đổ bóng khiến tất cả trở nên sống động.
Tất cả quá trình xử lý đồ họa này đều diễn ra ở tốc độ nhanh như chớp, đòi hỏi tính toán nặng nề, đó là lý do tại sao ngay từ đầu cần phải có một bộ xử lý riêng biệt.
GPU được xây dựng đặc biệt để xử lý đồ họa, đòi hỏi nhiều phép tính toán học diễn ra song song. Tập trung nhiều hơn vào tính toán và các hoạt động song song là lý do tại sao những người ủng hộ Bitcoin ban đầu đã chuyển sang sử dụng các thiết bị chứa đầy GPU để tạo ra phép toán cần thiết để khai thác các đồng tiền điện tử. Trong khi đó, CPU không chuyên biệt và có mục đích chung hơn.
Về mặt kỹ thuật, bạn có thể dựa vào CPU cho đồ họa, nhưng nó sẽ không hiệu quả và kết quả cuối cùng sẽ không bao giờ ấn tượng về mặt hình ảnh. Đơn giản là CPU không có tài nguyên cho hầu hết các trò chơi. Nó đã chạy hệ điều hành của bạn, các chương trình khác và các quy trình nền. Nó cũng giúp chạy trò chơi với các phép tính vật lý, hoạt động AI và các tác vụ khác.
Cách chọn GPU đúng theo nhu cầu
Bây giờ bạn đã biết những điều cơ bản về hoạt động của GPU và các loại GPU khác nhau. Vì vậy, làm thế nào để bạn biết một trong những bạn cần? Nếu bạn đang chơi trò chơi trên máy tính để bàn, bạn cần có card đồ họa và có cả cộng đồng đánh giá để giúp bạn chọn loại tốt nhất.
Nói chung, hãy đảm bảo có được một card đồ họa phù hợp với độ phân giải của màn hình, chẳng hạn như 1080p, 1440p hoặc 4K. Các tính năng của trò chơi điện tử không ngừng phát triển và yêu cầu phần cứng mới. Điều này có nghĩa là card đồ họa có xu hướng trở nên lỗi thời nhanh hơn so với các thành phần khác. Chủ sở hữu máy tính để bàn nên mua một cái gì đó được phát hành trong hai đến ba năm qua.
Để chơi game trên máy tính xách tay, hãy hết sức cẩn thận. Nhiều máy tính xách tay chơi game có GPU rời đã lên đến hai thế hệ và có giá chỉ bằng (hoặc gần bằng) so với một máy tính xách tay có GPU mới hơn.
Nếu bạn tập trung vào việc chỉnh sửa video, một CPU mạnh mẽ là quan trọng hơn, nhưng một card đồ họa rời (thậm chí là thế hệ cũ) cũng cần thiết.
Đối với những người khác, đồ họa tích hợp sẽ làm được. Không cần phải có card đồ họa để xem video, trò chơi web cơ bản hoặc thậm chí chỉnh sửa ảnh cơ bản. Chỉ cần đảm bảo rằng CPU của bạn thực sự có GPU tích hợp. Nếu không, bạn có thể gặp bất ngờ khó chịu khi cố khởi động phiên bản máy tính để bàn mới đó.
