قد تكون المكوّنات الخاصّة لأجهزة الكمبيوتر موضوعاً معقداً جداً، حتى بالنسبة لأولئك الذين يقضون وقتاً طويلاً في العمل على الحاسوب. ولكنّ مصطلحاً شيّقاً كثير التردد على مسامعنا في هذا المجال يجعل من أمر التعرّف عليه شيئاً ملّحّاً وضروريّاً، خصوصاً في خضم هذا العصر، حين تغدو العديد من المكونات “عتيقةً” بين عشيّة وضحاها! إنّها “بطاقة الفيديو” أو كرت الشاشة فما هو كرت الشاشة.

بطاقة الفيديو عبارةٌ عن مكون كمبيوتر يستخدم عمومًا لتحسين جودة الصور المعروضة على الشاشة. كما تُعرف بطاقات الفيديو أيضًا باسم بطاقات الرسومات، ومحولات الفيديو، وبطاقات العرض، ومحولات الرسومات ومسرعات الرسومات، ووحدة تحكم الفيديو…

 

إذا كانت وحدة المعالجة المركزية CPU هي الدماغ بالنسبة لجهاز الكمبيوتر، فإن بطاقة الفيديو هي بمثابة خياله.

 

 

وعلى هذا النحو، فإنّ أي شيءٍ يمكن أن تفكر به وحدة المعالجة المركزية، يمكن لبطاقة الفيديو أن تقدّمه لشاشتنا بشكلٍ جذّابٍ ومبهرٍ. وتتمثل وظيفة بطاقة الفيديو في أخذ المعلومات من وحدة المعالجة المركزية وتحويلها إلى صورةٍ، ثم إرسال تلك الصورة إلى الشاشة.

 

وبينما يمكن لوحدة المعالجة المركزية بالتعاون مع مكونات الكمبيوتر أن تعرض صورًا مُبسّطةً ثلاثية الأبعاد، تتفوق بطاقة الفيديو في تقديم العروض ـ الفيديو ـ المعقدة بسرعةٍ كبيرةٍ؛ إذ يمكن لبطاقة فيديو حديثة عرض فيديو بدقّة 1080 بكسل بسرعة 60 إطارًا في الثانية. وهذا يعني أنه يقوم بحساب أكثر من 2 مليون بيكسل 60 مرةً كل ثانية!

 

في المراحل المبكرة من الرسومات الحاسوبية، لم تكن بطاقات الفيديو متطورةً للغاية؛ إذ كانت مهمتها ببساطةٍ تقتضي إرسال بيانات الإخراج القادمة من المعالج إلى وسائل العرض.

 

نجح ذلك لأن الناتج كان بشكلٍ عام بتنسيقٍ نصيٍّ، وبالتالي؛ لم تكن الألوان والرسومات المعقدة متوفرةً في أنظمة التشغيل المبكرة، ولكن اليوم، بطاقات الفيديو هي أكثر من معالجات الحواسيب.

 

إذًا، وبشكلٍ أكثر وضوحًا، فإنّ “كرت الشاشة” عبارةً عن قطعةٍ من الأجهزة داخل الكمبيوتر تتعامل مع معالجة الصور والفيديو، بالإضافة إلى بعض المهام التي تتم معالجتها عادةً بواسطة وحدة المعالجة المركزية.

 

وهذا يعني أن بطاقات الفيديو تضيف بعض إمكانات المعالجة بدلًا من مجرد إرسال إشارةٍ بسيطةٍ على الشاشة؛ إذ يمكن لبطاقات الفيديو إجراء حساباتٍ إضافيةٍ للتحقق من جودة الإخراج ثم تخصيص ذلك للاستفادة بشكلٍ كاملٍ من إمكانات العرض.

 

الشكل “الكلاسيكي” لبطاقة الفيديو عبارةً عن قطعةٍ من جهاز الكمبيوتر مستطيلة الشكل، لها منفذ اتصال في الجزء السفلي، ومنفذٍ واحدٍ أو أكثر على الجهة الجانبية للاتصال بشاشات عرض الفيديو والأجهزة الأخرى.

 

في الحاسوب الشخصيّ، ونظرًا لأن اللوحة الأم وحالة البطاقة وبطاقات التوسيع مصممةٌ مع مراعاة التوافق، فإن جانب بطاقة الفيديو يتناسب تمامًا مع عتاد الحاسب عند تثبيتها، مما يجعل منافذها (مثل HDMI وDVI أو VGA) متاحةً للاستخدام.

وتحتوي بعض بطاقات الفيديو على منفذٍ واحدٍ فقط للاتصال بشاشةٍ قياسيةٍ أو بروجيكتور، في حين أن البطاقات الأكثر تقدمًا قد تحتوي على منافذٍ للوصلات إلى مصادر مخرجات متعددة بما في ذلك أجهزة العرض والتلفزيون الإضافية.

 

 

 GPU (وحدة معالجة الرسومات): وحدة معالجة الرسومات أو المعروفة باسم GPU هي قلب بطاقة الرسومات، وهي المكون الرئيسي لبطاقة الرسومات حيث تتم معالجة الرسومات. على عكس وحدة المعالجة المركزية التي تحتوي على 2 إلى 16 مركزًا فقط، فإن معالج GPU يتكون من مئات أو آلاف من النوى الصغيرة أو الوحدات التي تعمل بالتوازي لإجراء عمليات الرسومات المعقدة. تسمّي شركة Nvidia هذه النوى أو المعالجات باسم Cuda Cores أو Shaders، في حين أنّ شركة AMD / ATI تطلق عليها تسمية “Stream Processors”.

 

 الذاكرة: الذاكرة هي المكان الذي يتم فيه تخزين جميع التركيبات المعقدة ومعلومات الرسومات الأخرى. وتقوم وحدة معالجة الرسومات (GPU) بجلب المواد من الذاكرة ومعالجتها وإرسالها مرةً أخرى إلى ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ثم ترسلها إلى RAMDAC ثم إلى شاشة العرض. RAMDAC هو Random Access Memory Digital to Analog Converter الذي يحول الصورة إلى الإشارة التناظرية ويرسلها إلى شاشة العرض من خلال كابل الشاشة. تحتوي بطاقات الرسومات على أنواعٍ مختلفةٍ من الذواكر بناءً على وحدة معالجة الرسومات المستخدمة في بطاقة الرسومات. وأكثر أنواع الذواكر شيوعًا والمستخدمة في بطاقات الرسومات هي GDDR3 وذاكرة الوصول العشوائي GDDR5، حيث تشير G إلى Graphics وDDR إلى Double Data Rate. ذاكرة RAM أو Memory Card لبطاقة الرسوميّات أسرع بكثيرٍ من نظيرتها المستخدمة في الحاسب المكتبيّ أو الكمبيوتر المحمول.

 

الواجهة الداخلية: الواجهة الداخلية هي الواجهة التي تتصل من خلالها بطاقة الرسومات باللوحة الأم. وتستخدم بطاقات الرسومات القديمة واجهة AGP (Accelerated Graphics Port) للاتصال باللوحة الأم، ولكن الآن تم استبدالها بواجهة PCI Express 2.0 x16 لأداءٍ أسرع وأكثر كفاءةً.

 

مشتّت الحرارة ومروحة: تشكل غرفة التبريد والمروحة جزء التبريد في بطاقة الرسومات، والتي تستخدم في خفض درجة حرارة وحدة معالجة الرسومات وذاكرة الوصول العشوائي (في بعض البطاقات). غرفة التبريد عبارةً عن جهاز تبريدٍ سلبيٍّ يتكون من النحاس أو الألمنيوم والغرض الرئيسي منه هو إخراج الحرارة من وحدة معالجة الرسوم وتبديدها في المناطق المحيطة. والمروحة هي عبارةٌ عن جهاز تبريد نشط يقوم بتفريغ الهواء على غرفة التبريد لجعل المبرد يبرد بشكلٍ أسرع حتى يتمكن من سحب الحرارة بسرعةٍ من المكونات. وقد تم تجهيز بعض بطاقات الرسومات منخفضة المستوى بخافض حرارةٍ ومروحةٍ فقط، من أجل تبريدٍ مناسبٍ وفعال.

 

موصلات الطاقة: موصلات الطاقة موجودةٌ فقط في بطاقات الرسومات متوسطة إلى عالية المستوى لأن هذه البطاقات تحتاج إلى طاقةٍ إضافيةٍ لتشغيلها. من الأمثلة عليها موصلات الطاقة “6 أسنان”، وفي البطاقات عالية المدى يمكن وجود اثنين من هذه الموصلات. لا تحتوي بطاقة الرسومات ذات الأداء المنخفض على موصلات الطاقة (أسنان) حيث أنها لا تتطلب الكثير من الطاقة لتشغيلها وهي تستمد الطاقة من فتحة اللوحة الأم PCI Express x16 فقط.

 

منافذ الفيديو (الإخراج): تشكل الواجهة الخارجية لبطاقة الرسومات. ويتم استخدامها لتوصيل جهاز العرض إلى بطاقة الرسومات عن طريق الكابل المناسب. تحتوي بطاقة الرسومات منخفضة المستوى على منافذ VGA وDVI (واجهة الفيديو الرقمية) فقط، بينما تشتمل منافذ الواجهة المتقدمة على DVI وHDMI (واجهة الوسائط المتعددة عالية الدقة). كل من DVI وHDMI هي واجهةٌ رقميةٌ ولكن في HDMI يمكن نقل الإشارة الصوتية أو الصوت بواسطتها. في الماضي، كان VGA أو SVGA أكثر التوصيلات المستخدمة شيوعًا مع شاشات الكمبيوتر، ولكن، اليوم، معظم شاشات العرض المسطحة تستخدم موصلات DVI أو HDMI.

 

إلى جانب كل هذه المكونات الرئيسية، هناك مكوناتٌ أصغر أخرى مثل المكثفات، والصمامات الثنائية، والمقاومات، وما إلى ذلك...