سرور GPU چیست؟ بررسی کاربردها و ویژگی ها
وقتی صحبت از پردازش‌های سنگین و داده‌های پیچیده به میان می‌آید، دیگر CPU به تنهایی کافی نیست. در دنیای امروز، حجم داده‌ها بسیار زیاد است و نیاز به سرعت در پردازش دارند. این موضوع نیاز استفاده از پردازنده‌ای قدرتمندتر را نشان می‌دهد. امروزه، سرورها نقش اساسی در آسان کردن زندگی انسان دارند. در این مقاله، قصد داریم به معرفی یکی از جدیدترین سرورها یعنی سرورهای GPU بپردازیم.
سرور GPU چیست؟
GPU مخفف عبارت Graphics Processing Unit می‌باشد. به سرورهایی که دارای پردازنده‌های گرافیکی (یک تا چند واحد) هستند، سرورهای اختصاصی GPU گفته می‌شود. از این سرور در راستای آسان سازی و همینطور بالاتر بردن کیفیت در نمایش گرافیکی استفاده می‌شود. در ابتدا از Graphics Processing Unit در صنعت گیم برای ارائه تصویرهای دو بعدی و سه بعدی استفاده می‌شد. اما امروزه GPU، پا را فراتر گذاشته و به انجام محاسبات پیچیده، آن هم در سطحی بالاتر از CPUها می‌پردازد.
سرورهای GPU در اندازه‌ها و مقیاس‌های مختلفی تولید می‌شوند، بنابراین می‌توانید سروری با یک GPU یا تعداد بیشتر داشته باشید، که به طور هم زمان کار می‌کنند. این مفهوم تا حد زیادی برای استخراج ارزهای دیجیتال توسعه داده شد، اما امروزه، برای کارهای مختلفی طراحی و مورد استفاده هستند.
مقایسه سرور CPU و GPU
سرورهای معمولی، برخلاف سرورهای GPU دارای پردازنده گرافیکی نیستند و از پردازنده مرکزی استفاده می‌کنند. پردازنده گرافیکی، برای گیم، طراحی، انیمیشن سازی و… طراحی شده و کاربرد گسترده‌ای داشته و دارد، اما با قدرت پردازش موازی، به یکی از اجزای مهم سرورهای قدرتمند تبدیل شده است.
پردازنده مرکزی، وظیفه انجام کارهای مختلف به صورت دنباله دار را دارد، اما برای کارهای گرافیکی و محاسبات موازی عملکرد خوبی ندارد. حال به مقایسه این دو سرور می‌پردازیم.
| ویژگی | GPU (پردازنده گرافیکی) | CPU (پردازنده مرکزی) |
|---|---|---|
| معماری | دارای هزاران هسته با توانایی پردازش موازی | دارای تعداد هسته کمتر، مناسب برای پردازش‌های دنباله دار |
| توانایی پردازش | بسیار سریع در انجام وظایف موازی | عملکرد مناسب برای کارهای تک وظیفه‌ای |
| عملکرد | مناسب برای کارهایی با حجم داده بالا و نیاز به پردازش سنگین | مناسب برای کارهای عمومی و سبک با نیاز پردازشی کمتر |
| کارایی | یادگیری ماشین، هوش مصنوعی، طراحی سه بعدی | پردازش‌های عمومی، مدیریت پایگاه داده، وب سایت‌ها |
| هزینه | هزینه بالاتر به دلیل سخت افزار قدرتمندتر | هزینه پایین‌تر و مقرون به صرفه‌تر |
اجزای مختلف سرور GPU
سرورهای GPU از اجزای مختلفی تشکیل شده‌اند. در اینجا به معرفی برخی از اجزای مهم و کلیدی می‌پردازیم.
GPU
بخش اصلی سرور GPU به حساب می‌آید و شامل تعداد زیادی هسته است که با هم کار می‌کنند تا بتوانند وظایف محول شده را با سرعتی بالاتر از CPUها انجام دهند.
CPU
با وجود آنکه واحد پردازش گرافیکی (GPU)، بیشتر توان محاسباتی را فراهم می‌کند، اما CPU قسمت مهمی از این سرور به حساب می‌آید. چرا که وظایفی چون مدیریت I/O، ارتباط با دیگر اجزا و دیگر کارهای غیر گرافیکی را انجام می‌دهد که از عهده GPU خارج است.
حافظه یا رم
سرور GPU، برای کارهای سنگین با پردازش‌های پیچیده، به رمی با ظرفیت و سرعت بسیار بالا نیاز دارد.
ذخیره سازی
سرورهای GPU برای افزایش سرعت دسترسی به داده‌ها، به فضای ذخیره سازی با سرعت بالا احتیاج دارند. هاردهای NVMe با سرعت بالایی که دارند، بهترین گزینه برای سرورهای گرافیکی هستند.
PSU
PSU که به آن واحد تغذیه نیز می‌گویند، برای تامین انرژی فشارهای کاری شدید است.
سیستم خنک کننده
گرمای بیش از حد این سرورها، سیستم‌های خنک کننده را دچار مشکل می‌کند. بنابراین وجود یک سیستم خنک کننده که بتواند این گرما را دفع نماید امری مهم می‌باشد.
شبکه
شبکه این امکان را برای افراد فراهم می‌آورد، تا بتوانند داده‌ها را میان گره‌ها به اشتراک بگذارند و در نتیجه، مقیاس پذیری و انعطاف بیشتری برای برنامه‌های محاسباتی در مقیاس بزرگ، ایجاد شود.
نقاط قوت و ضعف سرورهای GPU
همانند دیگر سرورها، سرورهای GPU نیز نقاط قوت و ضعفی دارند که در اینجا به توضیح درباره آنها می‌پردازیم.
نقاط قوت
- سرعت پردازش بالا
- پهنای باند پردازش بالا
- توانایی انجام حجم کاری بالا
- مناسب برای کارهای گرافیکی
نقاط ضعف
- هزینه‌های بالای سرور
- بهینه سازی نشده
سرورهای GPU در چه مواردی کاربرد دارد؟
سرورهای GPU، سرورهای تخصصی هستند که به یک یا چند واحد پردازش گرافیکی (GPU) مجهز هستند. آنها عمدتا برای کارهای محاسباتی مانند یادگیری ماشین، یادگیری عمیق، هوش مصنوعی، شبیه سازی‌های علمی و رندر ویدیو استفاده می‌شوند. پردازنده‌های گرافیکی برای انجام محاسبات موازی روی مجموعه داده‌های بزرگ با کارایی بیشتری نسبت به واحدهای پردازش مرکزی سنتی (CPU) طراحی شده‌اند. این آنها را برای کارهایی ایده آل می‌کند که به حجم عظیمی از پردازش داده‌ها نیاز دارند، مانند آموزش مدل‌های پیچیده یادگیری ماشینی یا ایجاد جلوه‌های بصری با کیفیت بالا در فیلم‌ها و بازی‌های ویدیویی.
به طور خلاصه، سرورهای GPU در مواردی استفاده می‌شوند که محاسبات سنگین با کارایی بالا ضروری باشد. در این مواقع ممکن است سرورهای مبتنی بر CPU پاسخ گوی نیاز شما نباشند. اگر کسب و کار شما هم نیاز به سرور GPU دارد، ما به شما سرور اختصاصی هتزنر پویان آی تی را پیشنهاد می‌کنیم.
کلام آخر
سرور GPU، به دلیل سرعتی بالایی که در پردازش دارد، در حوزه‌های مختلفی مورد استفاده است. از مهم‌ترین کاربردهای سرور گرافیکی می‌توان به یادگیری ماشین، پردازش تصاویر و طراحی سه بعدی اشاره کرد. سرورهای GPU، از نظر سخت افزاری مانند بقیه سرورها هستند، اما قدرتمند پردازش بالا و کارایی بیشتری دارند. در کل از این سرور، در پروژه‌هایی که نیاز به پردازش قوی و سرعت بالا دارند، استفاده می‌شود.
سوالات متداول
چرا در یادگیری ماشین از سرور GPU استفاده می‌شود؟
چون در یادگیری ماشین، با حجم زیادی از داده مواجه هستیم که پردازش آنها به منابع زیاد و سرعت بالا احتیاج دارد و سرور GPU این مشکل را برای ما برطرف کرده است.
آیا در سرورهای GPU از CPU هم استفاده می‌شود؟
بله، در این سرورها در کنار GPU، از CPU هم برای کارهایی مانند ارتباط میان اجزای سیستم استفاده می‌شود.
منابع
- https://www.hpe.com/emea_europe/en/what-is/gpu-server.html.
اولین دیدگاه را اضافه کنید.