آشنایی با بهترین کارت گرافیک مخصوص سرور

با توجه به تعدد کارت‌های گرافیکی و قیمت‌های نجومی‌شان، انتخاب بهترین کارت گرافیک مخصوص سرور، تبدیل به یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های مدیران کسب‌وکارها شده است. به همین دلیل در این مقاله سعی کرده‌ایم تا با توجه به نوع کسب‌وکار و فعالیت‌تان، بهترین راه‌حل برای انتخاب کارت گرافیک مخصوص سرور مورد نظرتان را ارائه دهیم.

فهرست مطالب

• • انواع کارت گرافیک

• • بهترین کارت گرافیک مخصوص سرور

• • دلیل گرانی کارت گرافیک حرفه‌ای

• • تفاوت‌ کارت گرافیک مصرف‌کننده با کارت گرافیک حرفه‌ای

• • معرفی بهترین کارت گرافیک برای سرور

• • استفاده از سرورهای گرافیکی ابری

انواع کارت گرافیک

دنیای کارت‌های گرافیک آنچنان وسیع شده است که روند انتخاب را تقریبا برای تمام افراد مبتدی و حتی حرفه‌ای سخت کرده است.. تاکنون در مقالات بسیاری از قبیل اجاره کارت گرافیک، معرفی کارت گرافیک مجازی و کارت گرافیک ابری سعی کرده‌ایم، تا کامل‌ترین راهنمای انتخاب کارت گرافیک را گردهم آوریم. اما به طور کلی تمام این کارت‌های گرافیکی در دو دسته تقسیم‌بندی می‌شوند. کارت گرافیک حرفه‌ای (ایستگاه کاری) و کارت گرافیک مشتری (دسکتاپی) شامل این دو دسته هستند. در ادامه به توضیح هر کدام از آن‌ها می‌پردازیم و مزایا و معایب‌ هرکدام را با یکدیگر بررسی خواهیم کرد تا به پاسخ سوال بهترین کارت گرافیک برای سرور دست یابیم.

کارت گرافیک مصرف‌کننده (Desktop)

کارت‌های گرافیک دسکتاپی غالبا به منظور گیمینگ، پخش چندرسانه‌ای و… استفاده می‌شوند. یک کارت دسکتاپ رده بالا، معمولاً فقط چند ساعت در روز، حداکثر میزان استفاده را تجربه می‌کند. بنابراین پایداری زیادی را به منظور استفاده متوالی، طی چندین روز را تحمل نخواهد کرد. در این صورت ممکن است منجر به خرابی اجزای برد و خطای داده‌ها بشود. مصرف‌کنندگان این نوع از کارت‌های گرافیک، معمولا به اشکالات گرافیکی کوچک اهمیت خاصی نمی‌دهند و یا حتی متوجه آن‌ها نمی‌شوند. این درحالی است که پایداری کم و یا اشکالات جزئی مشابه در کارهای حرفه‌ای می‌تواند باعث تاخیر و یا شکست پروژه و میلیون‌ها تومان هزینه از دست رفته بشود.

کارت گرافیک حرفه‌ای (WorkStation)

کارت گرافیک ایستگاه کاری در بسیاری از جهات، مشابه کارت‌ گرافیک دسکتاپی است. اما تفاوت‌های کوچکی در این میان وجود دارد که قیمت آن را تا بیش از دو برابر افزایش می‌دهند. این نوع از کارت‌های گرافیکی به صورت تخصصی برای انجام امورات خاصی بهینه‌سازی شده‌اند تا بتوانند بارهای کاری حرفه‌ای را به دوش بکشد. عملکرد درایورها و قطعات استفاده شده در کارت‌های حرفه‌ای به گونه‌ای است که آن را برای کار در ولتاژ پایین‌تر و پایداری بالاتر متناسب می‌سازد. معمولا کارهای مختلفی از قبیل ساخت مدل‌های سه‌بعدی، انیمیشن‌های سه‌بعدی، برنامه‌های علمی مهندسی و… نیازمند پایداری 100 درصدی در طی چندین روز هستند. به کارت‌های گرافیک حرفه‌ای، شتابدهنده‌های گرافیکی (Graphic accelerator) نیز می‌گویند.

بهترین کارت گرافیک مخصوص سرور

بسته به نوع عملکرد سرورها، می‌توان آن‌ها را به دو دسته‌ی مناسب برای بارهای معمولی و مناسب برای بارهای حرفه‌ای تقسیم نمود. به عنوان مثال برای یک سرور مخصوص گیمینگ و یا یک سرور مخصوص امورات ساده کامپیوتری و هاستینگ، استفاده از کارت‌های گرافیک مصرف‌کننده توجیه اقتصادی دارد. چراکه خرابی‌های گاه به گاه، پرداخت بیش از دو برابر هزینه یک کارت گرافیک مصرف‌کننده را، برای دستیابی به پایداری موجود در کارت‌های حرفه‌ای، توجیه نمی‌کند. اما برای عملیات‌هایی که نیازمند انجام پردازش‌های سنگین و پیچیده هستند، استفاده از کارت‌های گرافیک حرفه‌ای بسیار مهم است. به عنوان مثال برای شرکت‌های بزرگی که برای ماندن در بازار رقابت به کارت‌های گرافیک و سایر سخت‌افزارها وابسته هستند، خرابی یا ناسازگاری آن‌ها می‌تواند منجر به زیان‌های مالی زیادی شود. به طوری که گاها زیان مالی به وجود آمده بر اثر زمان تلف‌شده و یا نقصان پروژه، از هزینه اولیه خرید یک GPU حرفه‌ای نیز بیشتر خواهد بود.

دلیل گرانی کارت گرافیک حرفه‌ای

دلیل این گرانی برمی‌گردد به همکاری نزدیک سازندگان GPU با سازندگانی که نرم‌افزارهایی را برای برنامه‌های حرفه‌ای همانند Maya یا 3DS Max و… توسعه می‌دهند. درایورهایی که برای پردازنده‌های گرافیکی حرفه‌ای ساخته شده‌اند، به طور جامع‌تری آزمایش می‌شوند. آن‌ها برای بهینه‌سازی رابطه بین نرم‌افزار و درایورها کار می‌کنند تا حداکثر عملکرد و پایداری را حاصل کنند. بازار کارت‌های حرفه‌ای، بسیار کم رونق‌تر از بازار کارت‌های گرافیک معمولی‌ است. از طرفی سرمایه‌گذاری‌های گزافی صرف تحقیق و توسعه برای تولید کارت‌های حرفه‌ای می‌شود. بنابراین این خلا مالی به واسطه‌ی افزایش قیمت‌ها و از طریق مشتریان خاص کارت‌های حرفه‌ای پر می‌شود. این دلایل در کنار پشتیبانی شبانه‌روزی از کاربران، سخت افزار‌های تایید شده و درایورهای بهینه‌شده باعث شده‌اند که کارت‌های حرفه‌ای گزینه مناسب‌تری برای سرورهای حرفه‌ای باشند. بنابراین، برخلاف همتایان مصرف‌کننده‌شان، کمتر به به‌روزرسانی احتیاج دارند تا زمان خواب لازم برای به‌روزرسانی سیستم‌هایی که قرار است 24/7 کار کنند را کاهش دهند. به عنوان مثال، Ampere A4000 (کارت حرفه‌ای) حدود 1000 دلار قیمت دارد. این به معنای قیمت دو برابری‌اش نسبت به RTX 3070 (کارت مصرف کننده) با پردازنده گرافیکی GA104 و با مشخصات مشابه است. تنها تفاوت مهم سخت‌افزاری آن‌ها 8 گیگابایت VRAM اضافی و چند هسته پردازشی در کارت حرفه‌ای است.

تفاوت‌ کارت گرافیک مصرف‌کننده با کارت گرافیک حرفه‌ای

کارت گرافیک حرفه‌ای، قابلیت‌های ارتقا یافته بسیاری، از قبیل پایداری و بهینه‌سازی درایورها را دارد. تمام این ویژگی‌ها و ویژگی‌هایی که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم بخشی از ویژگی‌های منحصر به فرد کارت‌های گرافیک حرفه‌ای به حساب می‌آیند:

کیفیت تصویر

کارت‌های گرافیک حرفه‌ای قادر به افزایش عمق رنگ و نمایش رنگ‌های بیشتر به‌طور همزمان هستند. همچنین برخی از نرم‌افزارهای حرفه‌ای صرفا از ویژگی‌هایی پشتیبانی می‌کنند که در GPUهای حرفه‌ای وجود دارند. به عنوان مثال ویژگی RealView Viewport SolidWorks نورپردازی، بازتاب‌ها و افکت‌های واقعی را بدون رندر آفلاین ارائه می‌دهد.

دقت محاسبات

دقت محاسبات کارت‌های حرفه‌ای تا دو برابر بیشتر از کارت‌های مصرف‌کننده است. به طوری‌که حساسیت بسیاری بر محاسبات مختلفی از جمله محاسبات اعشاری دارد.

قفل قاب و Genlock

ویژگی قفل قاب و Genlock موجود در کارت‌های حرفه‌ای قادر است تا چندین مانیتور و چندین کارت گرافیک را باهم همگام‌سازی نمود.

حافظه

هرچه ظرفیت VRAM بیشتر باشد، به همان میزان نیز کارت گرافیک، داده‌های بیشتری را به سرعت و بدون نیاز به ایجاد جریان از هارد دیسک ذخیره می‌کند. معمولا حافظه به کار رفته در کارت‌های حرفه‌ای تا چندین برابر بیشتر از کارت‌های دسکتاپ است. اینگونه سرعت و کیفیت امور کاری نیز چندین برابر می‌شود.

بهینه سازی درایور

درایورها یا گرداننده‌ها، تأثیر مستقیمی بر عملکرد کارت گرافیک و همچنین ثبات و سازگاری برنامه‌ها دارند. درواقع درایورها به عنوان رابط میان سخت افزار و نرم افزار عمل می‌کند. معمولاً درایورها در کارت‌های مصرف‌کننده به عنوان رابط بازی و سخت‌افزار عمل می‌کند. این درحالی است که اولویت درایورهای کارت‌های حرفه‌ای، پایداری و عملکرد بالای شتاب‌دهنده است. همچنین می‌توان در یک کارت گرافیک حرفه‌ای واحد، چندین درایور اختصاصی برای نرم‌افزارهای مختلفی از قبیل AutoCAD ،3ds Max ،Maya و… را به صورت اختصاصی داشت. این درحالی است که معمولا در کارت‌های مصرف‌کننده، تنها یک گرداننده (Driver) برای تمام برنامه‌ها وجود دارد.

پشتیبانی از رابط برنامه نویسی برنامه (API)

رابط برنامه نویسی برنامه (API) استانداردی است که توسط یک نرم افزار برای برقراری ارتباط با سایر نرم‌افزارها استفاده می‌شود. در کارت‌های گرافیکی، یک API به برنامه ها و بازی ها اجازه می دهد تا با درایورهای نرم افزار ارتباط برقرار کنند. در مقایسه با کارت‌های دسکتاپی، کارت‌های ایستگاه‌کاری از API هایی پشتیبانی می‌کنند که معمولا برای نرم‌افزارهای حرفه‌ای طراحی شده‌اند. نکته پایانی این است که کارت‌های گرافیکی رومیزی عمدتاً برای پشتیبانی از API های نرم‌افزارهای حرفه‌ای مانند 3ds Max ایده‌آل نیستند.

گواهینامه فروشنده مستقل نرم‌افزار (ISV)

دو غول سازنده کارت‌های گرافیکی جهان، یعنی Nvidia و AMD، به‌طور مستقیم با شرکت‌های تولیدکننده نرم‌افزارهای معتبر جهان کار می‌کنند. عبارت Independent Software Vendor، یا به اختصار ISV، شخص یا سازمانی است که بطور مستقل نرم افزارهای کامپیوتری را تهیه و عرضه می‌کند. گواهینامه ISV، گواهینامه‌ای است که نشان می‌دهد یک نرم‌افزار تولید شده با دیگر سخت افزار تولید شده سازگار است. همکاری سازندگانی مانند Nvidia و AMD با ISV هایی مانند Autodesk ،Adobe ،Dassault و… به منزله تائید سازگاری و تناسب کارت گرافیکی با نرم‌افزار است. برخلاف تصور این گواهینامه‌ها فقط یک مهر تایید نیست. بلکه شامل یک سری آزمایش و بهینه سازی توسط ISV بر کارت‌های گرافیکی است به منظور بهترین عملکرد است. گواهینامه تضمین می‌کند که کارت گرافیک برای اجرای نرم و روان برنامه، عمدتاً از طریق درایورهای حرفه‌ای، بهینه شده است. این بهینه‌سازی کارت‌های گرافیک حرفه‌ای، به معنای برتری قابل توجه آن‌ها نسبت به کارت‌های مصرف‌کننده با سخت افزار یکسان است.

عملکرد و قابلیت اطمینان

کارت‌های گرافیک مصرف‌کننده معمولاً برای برنامه‌هایی مانند بازی‌ها استفاده می‌شوند، که باید در آن‌ها فریم‌ها با فرکانس بالا رندر شوند. برای دستیابی به فریم‌های بالا، سخت‌افزار کارت گرافیک معمولاً از طریق اورکلاک، به سطح محدودیت‌های خود دست می‌یابد. پروسه اورکلاکینگ، معمولا توسط شرکای تجاری انویدیا و AMD انجام می‌شود. یعنی شرکت‌های مانند ایسوس، گیگابایت و… به عنوان شرکای تجاری با انویدیا و ای‌ام‌دی همکاری می‌کنند؛ و GPUهای آن‌ها را به کارت‌های گرافیک دلخواه‌ بازار تبدیل می‌کنند. رسیدن به محدودیت‌ها و فشار آوردن بیش از حد به ,کارت‌های گرافیکی، منجر به بی‌ثباتی و خرابی آن می‌شود. این روند اگرچه نامطلوب است، اما تأثیر زیادی بر تجربه مصرف‌کننده ندارد و معمولاً با راه‌اندازی مجدد بازی، نصب مجدد درایور یا کاهش underclocking واحد پردازش گرافیکی برطرف می‌شود. اما در دنیای حرفه‌ای ماجرا متفاوت است. در کارهای حرفه‌ای، ممکن است یک GPU چندین روز زیر بار باشد. بنابراین استفاده از شتاب‌دهنده‌های حرفه‌ای توجیه اقتصادی دارد. چرا که ایجاد خروجی (رندرگیری) از یک فریم از یک پروژه بسیار پیچیده و یا یادگیری ماشین یک مدل از هوش مصنوعی ممکن است چندین روز طول بکشد. پس برخلاف بازی‌ها، امورات حرفه‌ای به ثبات و پایداری بالایی نیاز دارند، چرا که یک ناکارآمدی جزئی می‌تواند منجر به تاخیرهای گران قیمت و اتلاف زمان قابل توجهی شود.

پشتیبانی

شتاب‌دهنده‌های حرفه‌ای معمولا به‌طور مستقیم توسط خود تولیدکنندگان GPU یعنی دو شرکت انودیا و AMD تولید می‌شوند. بنابراین یکی از مواردی که هنگام خرید یک کارت حرفه‌ای می‌توان از آن مطمئن بود، مزیت دسترسی به پشتیبانی درجه یک از سوی سازنده کارت و ISV ها است. اما کارت‌های مصرف‌کننده توسط شرکای تجاری انویدیا و ای‌ام‌دی طراحی می‌شوند. یعنی کارخانه‌های شخص ثالثی از قبیل ایسوس، گیگابایت، MSI و… GPUها را به کارت گرافیک تبدیل می‌کند. این شرکای تجاری یا اصطلاحا شرکای هیئت مدیره طرح‌های مرجع GPU را می‌گیرند و نسخه کاری خود را با قطعاتی مانند منبع تغذیه، VRAM، سیستم خنک‌کننده و… مونتاژ می‌کنند. در صورت بروز هرگونه مشکل، پشتیبانی و گارانتی توسط شریک هیئت مدیره کارت گرافیک مشتری انجام می‌شود. اما از آنجایی که شرکای هیئت مدیره مسئول نرم افزار نیستند، دریافت کمک برای مشکلات درایور یا نرم‌افزارها دشوار است.

Nvidia Quadro Sync و AMD Eyefinity

خط تولید Quadro انویدیا از یک برد جانبی به نام Quadro Sync برای درایو چندین نمایشگر (حداکثر 32 4K) استفاده می‌کند. این مزیت برای برنامه‌هایی مانند دیوار ویدیویی یا شبیه‌ساز پرواز مفید است که به وضوح فوق‌العاده بالایی نیاز دارند. سری Radeon Pro AMD نیز از حداکثر هشت صفحه نمایش 4K از یک GPU پشتیبانی می‌کند. هر دو پردازنده گرافیکی همچنین از قابلیت سه بعدی استریوسکوپی پشتیبانی می کنند. این ویژگی مشابه چیزی است که هنگام تماشای یک فیلم سه بعدی در سینما با ایجاد توهم عمق و با نمایش دو تصویر مجزا دیده می‌شود. قابلیت سه بعدی استریوسکوپی برای آزمایشگاه‌هایی که در آن محققان بتوانند به عنوان مثال، مولکول‌ها را راحت‌تر مطالعه کنند، بسیار مفید است.

حافظه ECC

پردازنده‌های گرافیکی حرفه‌ای علاوه بر ظرفیت حافظه زیاد، از کد تصحیح خطا یا حافظه ECC نیز استفاده می‌کنند. این قابلیت می‌تواند خطاهای تک بیتی را که به دلیل تداخل تصادفی به وجود می‌آیند، تصحیح کند. برای یک مصرف کننده معمولی، چنین خطاهایی تنها به یک وقفه جزئی در روند کار روزانه آن‌ها می‌انجامد. برای کارهای حرفه‌ای همانند شبیه‌سازی‌های علمی و مهندسی، یک خطای حافظه تصادفی می‌تواند منجر به نتایج اشتباه و اتلاف وقت قابل توجهی شود.

خنک کننده

سیستم خنک‌کننده کارت‌های گرافیک مصرف‌کننده به گونه‌ای است که هوا را مستقیما در داخل کیس تخلیه می‌کنند. این روش باعث نیاز به یک فن عظیم و اشغال چندین اسلات در کیس رایانه می‌شود. اینگونه کامپیوتر به یک کارت گرافیک محدود است. اما در کارت‌های حرفه‌ای از خنک‌کننده‌هایی به سبک دمنده استفاده می‌شود که هوا را مستقیماً از کیس خارج می‌کند در حالی که فقط یک یا دو شیار را در یک سیستم اشغال کرده است. اینگونه گرمای کمتر و فضای بیشتری برای افزایش کارت‌های گرافیک موجود است.

معرفی بهترین کارت گرافیک برای سرور

به طور معمول کارت‌های گرافیک حرفه‌ای در شرکت انویدیا با پیشوند تسلا (TESLA) و یا با کمک شریک تجاری PNY تولید می‌شوند. کارت گرافیک‌های تسلا برای اموری با سطح بالای پردازش و محاسبات مانند آموزش DL (یادگیری عمیق) و… مناسب است. اگرچه که در برخی از موارد کارت‌های گرافیک RTX و Quadro نیز هم‌ردیف کارت‌های گرافیک حرفه‌ای قرار می‌گیرند. همچنین کارت‌های گرافیک حرفه‌ای شرکت AMD با پیشوند PRO قابل تشخیص هستند.

بنابراین با توجه به نیاز سرور خود که با هدف انجام امورات معمولی یا حرفه‌ای راه‌اندازی شده است، می‌توانید بهترین انتخاب را داشته باشید.

استفاده از سرورهای گرافیکی ابری

با توجه به گرانی بیش‌ از حد کارت‌های گرافیک، علی الخصوص کارت‌های گرافیک حرفه‌ای در سطح جهان، استفاده از رایانش ابری امری منطقی‌تر و به‌صرفه‌تری است. استفاده از سرورهای گرافیک ابری باعث می‌شود که افراد از دغدغه‌های مربوط به تهیه و نگهداری از دیتاسنترها و سرورهای خانگی در امان باشند. همچنین امکان دسترسی در هر زمان و مکانی و از طرفی هزینه‌های پایین آن باعث صرفه‌جویی در انرژی و پول می‌گردد. تا کنون در مقالات بی‌شماری از قبیل ابر عمومی، ابر خصوصی، ابر ترکیبی، زیرساخت ابری و… سعی در معرفی رایانش ابری داشته‌ایم. خوشبختانه امکان مجازی‌سازی ابری کارت‌های گرافیک حرفه‌ای با پایداری و دقت بالا وجود دارد. به عنوان مثال فردی را درنظر بگیرید که به دنبال خرید کارت گرافیک برای سرور g8 خود است. او می‌تواند بجای خرید یک کارت گرافیک، منابع گرافیکی یک دیتاسنتر را به میزان و زمان دلخواه، از هر فاصله‌ای اجاره کند. در حال حاضر ابر فردوسی اجاره چهار کارت گرافیک معتبر جهانی را در لیست خدمات خود دارد. این چهار کارت از این قبیل‌ند:

• • ۱- Nvidia Geforce RTX3090

• • ۲- Nvidia Geforce RTX 2080 Ti

• • ۳- Nvidia Tesla A100

• • ۴- Nvidia Tesla V100

در صورت نیاز برای تمام امور گرافیکی خود، چه پردازش‌های ساده کامپیوتری و چه کارهای عظیمی همانند هوش مصنوعی، می‌توانید روی ابر افردوسی حساب کنید.