کارت گرافیک مناسب برای رندر معماری

هنگام مدل‌سازی و تهیه رندر از مدل‌های سه‌بعدی، اغلب این سؤال پیش می‌آید که بهتر است از چه چیزی استفاده کنیم؟ GPU یا CPU؟ اگرچه نظر قطعی در این مورد وجود ندارد، اما فرایند رندرینگ با GPU یا همان کارت گرافیک مناسب برای رندر معماری، بسیار سریع‌تر از CPU در نظر گرفته می‌شود و برای کارهای خاص (تاری، تصحیح رنگ و…) کاملاً ایده‌آل است.

شما همچنین باید نرم‌ افزارهایی را که قرار است با آن‌ها کار کنید در نظر داشته باشید. برای مثال،Adobe Premiere برای فرایندهای رندرینگ خود، CPU را ترجیح می‌دهد، اما برخی نرم‌ افزارها مانند و DaVinci Resolve روی GPUها بهتر عمل می‌کنند. بااین‌حال، باز هم این سؤال وجود دارد که چگونه بهترین کارت گرافیک را برای رندرینگ انتخاب کنیم؟ استفاده از GPU این معنی است که زمان کمتری را برای رندر کردن تصاویر صرف خواهید کرد.

در این مقاله، تمام ویژگی‌های GPU برای رندرینگ و مقایسه GPU  و CPU را بررسی خواهیم کرد تا بتوانید به‌سادگی از بین بهترین کارت‌های گرافیک موجود، گزینه مناسب خود را انتخاب کنید.

رندر GPU چیست؟

رندر GPU این امکان را فراهم می‌کند که به‌جای CPU از کارت گرافیک خود برای رندر استفاده کنید. در یک مفهوم گسترده، رندر GPU به بسیاری از عملیات موازی اجازه می‌دهد تا به طور هم‌زمان اجرا شوند. این مزیت، سرعت اجرا و رندرینگ را افزایش می‌دهد، زیرا GPUهای امروزی برای محاسبه حجم زیادی از داده‌ها طراحی شده‌اند.

رندرینگ سریع به کارت گرافیک اجازه می‌دهد تا همه چیز را در زمان واقعی و به‌صورت Real-time پردازش و محاسبه کند. رندرینگ GPU  تقاضای زیادی برای کاربردهای مختلف دارد، از جمله گرافیک مدل‌های سه‌بعدی، پردازش گرافیک در بازی‌ها، واقعیت مجازی، نوآوری‌های هوش مصنوعی و رندر فوتو رئالیستی در حوزه‌هایی مانند معماری، انیمیشن، ساخت فیلم، طراحی محصول در سال‌های اخیر و…

امروزه کارت‌های گرافیک سری Quadro Nvidia و AMD FirePro به طور خاص برای عملکردهای بالا در نرم افزارهای اختصاصی بهینه شده‌اند و دارای حداکثر تضمین سازگاری با نرم افزارهای محبوب معماری هستند.

بنابراین، آیا GPU برای رندر لازم است؟ پاسخ این است که GPUها نه‌تنها باعث افزایش سرعت در تهیه رندرها می‌شوند، بلکه کیفیت نهایی را نیز بهبود می‌بخشند و برای رندرهای سه‌بعدی بسیار حیاتی هستند. البته رندر بدون GPU در بسیاری از برنامه‌ها مانند Blender Cycles، Maya ،Arnold و Cinema4D امکان‌پذیر است، اما پس از آن شما نیاز به یک پردازنده با هسته‌های بیشتری دارید. این می‌تواند کمی پیچیده و البته گران باشد. درحالی‌که GPU با امکان استفاده از رندر Real-time با حداکثر سرعت، این مشکل را به‌خوبی حل می‌کند.

شایان ذکر است که بهترین کارت‌های گرافیک به طور کلی به دو دسته تقسیم می‌شوند: کارت‌های مصرفی که عمدتاً برای بازی‌ها طراحی شده‌اند، و کارت‌های حرفه‌ای با هدف انجام چند کار و تضمین عملکرد بهینه برای مواردی مانند ویرایش ویدیو و استفاده از بهترین نرم‌افزار مدل‌سازی سه‌بعدی هستند.

برای آشنایی با بهترین دوره‌های رندرینگ و بهترین موتور رندر روی لینک کلیک کنید.

CPU در مقابل GPU

• سرعت

اولین و واضح‌ترین عاملی که باید تفاوت بین CPU و GPU را برای رندر در نظر گرفت، سرعت است. درحالی‌که CPU دارای تعداد محدودی هسته پردازنده است (به طور متوسط ​​حدود 24) که آن را در محاسبات متوالی و اجرای فرایندها بسیار کارآمد می‌کند. GPUها از تعداد هسته‌های کمتری نسبت به پردازنده‌های معمولی کامپیوتر تشکیل شده‌اند که این مزیت باعث می‌شود بتوانند چندین کار را به طور هم‌زمان انجام دهند.

هنگام استفاده از بهترین کارت گرافیک موجود، فرایند تصویربرداری ساده‌تر شده و زمان رندرینگ از چندساعته به چند دقیقه کاهش پیدا می‌کند.  این ویژگی همچنین در زمینه‌هایی که نیاز به رندر در زمان واقعی دارید (مانند بازی‌های ویدئویی) بسیار کلیدی است. پس اگر سرعت، اولویت اصلی در گردش کار شما است، رندر مبتنی بر GPU راه‌حل مناسبی است.

• هزینه

پردازنده‌های گرافیکی به طور قابل‌توجهی ارزان‌تر از پردازنده‌های قدرتمند هستند. یک GPU خوب، مانند RTX 3090، می‌تواند حدود 1500 دلار قیمت داشته باشد، در حالی که یک CPU قدرتمند مانند Threadripper 3990x تا 5000 دلار قیمت دارد.

با استفاده از پردازنده‌های گرافیکی شما به‌سادگی می‌توانید GPU دیگری را به سیستم موجود خود وصل کنید. اگر می‌خواهید با یک CPU قدرت را افزایش دهید، علاوه بر هزینه خود CPU، باید روی ارتقای تمام سخت ‌افزارهای مرتبط (Motherboard، منابع تغذیه و…) سرمایه‌گذاری کنید. یعنی پردازنده‌های گرافیکی کاهش قابل‌توجهی در هزینه‌های سخت‌افزاری ارائه می‌کنند و نیاز به رایانه‌های شخصی یا سرورهای متعدد را برای انجام کار باکیفیت و حرفه‌ای از بین می‌برند.

• کیفیت

همان‌طور که اشاره شد،CPUها در مقایسه با GPUها هسته‌های کمتری دارند، اما بسیار متنوع‌تر هستند و برای اجرای مجموعه دستورالعمل‌های پیچیده طراحی شده‌اند. این مزیت به CPUها اجازه می‌دهد تا تقریباً هر الگوریتمی را با حداقل تلاش اجرا کنند و در نتیجه نتایج با کیفیت بالاتری ارائه دهند. بسیاری از مردم بر این باورند که GPUها به‌سادگی نمی‌توانند با کیفیت CPUها مطابقت داشته باشند.

به‌طورکلی، اگرچه ممکن است ساعت‌ها (شاید حتی روزها) طول بکشد تا یک رندر تصویر کامل شود، اما رندر مبتنی بر CPU به‌احتمال زیاد کیفیت تصویر بهتر و شفاف‌تر و نویز کمتری را ارائه می‌دهد. اما افسوس، اگر CPU قدرت کافی نداشته باشد، کیفیت نهایی بسیار ضعیف خواهد بود.

• شبیه‌سازی در زمان واقعی

برخی از جریان‌های کاری مانند VFX، طراحی گرافیکی و انیمیشن، به زمان زیادی برای تنظیم صحنه‌ها و کنترل نور نیاز دارند که معمولاً در نمای خود نرم ‌افزار رخ می‌دهد. GPU می‌تواند عملکرد viewport را در نرم افزار شما کنترل کند و امکان مشاهده و ویرایش مدل‌های سه‌بعدی، منابع نور و… را به‌صورت Real-time برای شما فراهم کند.

• رم

رندر روی CPU به رم کامپیوتر دسترسی دارد. این موضوع امکان استفاده از حجم عظیمی از حافظه را فراهم می‌کند که در هر زمان می‌توان آن را افزایش داد. پردازنده در این مورد، حجم عظیمی از داده‌ها را در یک صحنه پیچیده با اشیا و جزئیات زیاد نمایش می‌دهد. پردازنده‌های گرافیکی به حافظه ویدئویی داخلی (VRAM) محدود می‌شوند.

آیا رندر روی پردازنده گرافیکی بهتر است؟

اگر کیفیت را در اولویت قرار می‌دهید، بودجه زیادی برای تجهیزات دارید و زمان دارید تا منتظر نتایج باکیفیت باشید، رندر CPU بهترین انتخاب است. بااین‌حال، اگر گردش کار شما به‌سرعت، پیچیدگی کمتر و سازگاری نیاز دارد، بهتر است رندر خود را با یک GPU انجام دهید. علاوه بر هزینه‌های سخت‌افزاری پایین‌تر، کیفیت گردشکار شما به‌خوبی رندر کردن روی CPU خواهد بود. علاوه بر این، رندر بر روی کارت‌های گرافیک نیز برای مبتدیان بهتر است.

به‌خاطر داشته باشید که GPU برای جایگزینی نیست، بلکه برای تسریع و بهینه‌سازی روش‌ها و گردش‌های کاری موجود، به حداکثر رساندن عملکرد و جبران محاسبات با منابع فشرده در برنامه‌ها است. ممکن است به نظر برسد که مزایای رندر مبتنی بر CPU در مقایسه با مزایای رندر مبتنی بر GPU کم‌رنگ است، اما در نهایت بستگی به نیاز شما دارد. علاوه بر این، استفاده از این ابزارها به‌صورت پشت‌سرهم به ارائه شما کمک زیادی می‌کند و توانایی رایانه شما را برای زنده کردن سریع آثار، به طرز چشمگیری افزایش می‌دهد.

معرفی بهترین GPU برای رندر در معماری

کارت گرافیک یا GPU یک سخت افزار ضروری در کار تجسم معماری پیشرفته است. با این حال، داشتن یک کارت گرافیک قوی‌تر در بیشتر موارد منجر به عملکرد گرافیکی بهتر یا نرخ FPS بالاتر در نرم‌افزارهای حرفه‌ای سه‌بعدی، مانند 3DsMax یا Cinema 4D نمی‌شود.

بنابراین، در بسیاری از موارد، هرچقدر هم که برای بهینه‌سازی صحنه خود تلاش کنید، ممکن است با رشد صحنه Archviz شما، نمای نرم افزارهای سه‌بعدی کند شود. عوامل اولیه‌ای وجود دارند که ممکن است عملکرد نمای شما را کاهش دهند، مانند داشتن تعداد زیادی چندضلعی، یا به طور ساده، تعداد زیادی احیاء و موارد دیگر. در یک نقطه، ممکن است احساس کنید که نمی‌توانید صحنه خود را بیشتر بهینه کنید و کارت گرافیک خود را به‌عنوان مقصر در عملکرد ضعیف سیستم بدانید.

اگر به دنبال بهترین کارت گرافیک هستید، مجموعه بن رو کالج، به معرفی و بررسی چند مورد از کارت‌های گرافیک و ویژگی‌های اصلی آن‌ها پرداخته است.

قدرتمندترین کارت گرافیک جهان

Nvidia Quadro RTX 8000 قدرتمندترین کارت گرافیک جهان برای گردش کار حرفه‌ای در نظر گرفته می‌شود. اگرچه NVIDIA نام Quadro را برای کارت‌های خود کنار گذاشته است، اما عملکرد و کارایی مرتبط با برند Quadro در کارت‌های این سری باقی‌مانده است. Nvidia Quadro RTX 8000 همچنان یکی از بهترین کارت‌های گرافیک حرفه‌ای برای رندر و مدل‌سازی سه‌بعدی است.

Quadro RTX 8000 می‌تواند مدل‌ها و صحنه‌های پیچیده را با سایه‌ها، انعکاس‌ها و انکسارهای فیزیکی دقیق ارائه کند. 48 گیگابایت حافظه پرسرعت GDDR6 و NVIDIA NVLink به راحتی عملکرد و مقیاس پذیری را افزایش می دهند. با Nvidia Quadro RTX 8000، قدرت رندر و مدل‌سازی سه‌بعدی قابل توجهی دریافت می‌کنید.

Nvidia Quadro RTX A6000

A6000 NVIDIA به طور خاص برای حرفه‌ای‌های رندر و مدل‌سازی سه‌بعدی طراحی شده است. پردازنده گرافیکی NVIDIA دارای 10752 هسته CUDA، 84 هسته نسل بعدی RT، 48 گیگابایت حافظه GDDR6 و از رابط PCI Express 4.0 x16 است. کارت NVIDIA حافظه GPU RTX 6000 را دو برابر کرده و به 48 گیگابایت GDDR6 می رساند و به آن امکان می دهد مجموعه داده های مدل سازی سه بعدی بزرگتر و پیچیده تری را مدیریت کند.

افراد حرفه‌ای با بودجه نامحدود که به بیش از 48 گیگابایت حافظه نیاز دارند، می توانند دو کارت A6000 را از طریق NVIDIA NVLink نصب کنند تا در مجموع 96 گیگابایت حافظه ویدئویی DDR6 دریافت کنند. این کارت همچنین از PCI Express Gen 4 پشتیبانی می کند که باعث افزایش توان عملیاتی PCIe Gen 3 و انتقال حافظه می شود.

Nvidia Quadro RTX 4000

Quadro 4000 برای کارهای خلاقانه بهینه شده است، بنابراین اگر از برنامه‌های CAD مانند AutoCAD و Solidworks استفاده می‌کنید، متوجه خواهید شد که سرعت افزونه‌ها و فیلترهای موجود در آن نرم افزار را به میزان قابل‌توجهی افزایش می‌دهد و عملکرد را در زمینه‌هایی مانند دیدگاه و انیمیشن بهبود می‌بخشد. این پردازنده گرافیکی برای رندر سه‌بعدی با فرکانس هسته 1005 مگاهرتز اجرا می‌شود، اما وقتی آن را با حجم کاری سنگین برای پردازش بارگذاری می‌کنید، سرعت می‌تواند به 1545 مگاهرتز افزایش یابد.

Quadro RTX 4000 هشت گیگابایت فضای حافظه ویدئویی کافی برای ذخیره سریع فایل‌های موردنیاز شما ارائه می‌دهد. علاوه بر این، RTX 4000 دارای 2304 هسته CUDA برای رندر با سرعت بالا، 288 هسته Tensor و 36 هسته RT است. مصرف انرژی پایین و پردازنده گرافیکی تک اسلات نیز از مزایای این کارت گرافیک برای مدل‌سازی و رندر سه‌بعدی است.

Nvidia RTX 4090

اگر درباره موضوع مالی مشکلی وجود نداشته باشد، RTX 4090 بهترین کارت گرافیکی است که می‌توانید تهیه کنید. این کارت گرافیک با 24 گیگابایت حافظه ویدیویی و 16384 هسته CUDA می تواند در یک چشم به هم زدن از پس تولید بافت دقیق، محاسبات پیچیده و موارد دیگر برآید.

اگر برای دستیابی به بهترین عملکرد، به لحاظ هزینه‌ای ممکن مشکلی ندارید، این پردازنده گرافیکی یک گزینه فوق‌العاده قدرتمند است و پرداخت هزینه‌های اضافی برای مدتی طولانی برای شما از بین می‌برد.

AMD Radeon RX 7600

برای کسانی که به دنبال دریافت یکی از بهترین کارت‌های گرافیک هستند، AMD Radeon RX 7600 به‌سختی می‌تواند نادیده گرفته شود. ارائه عملکردی فوق‌العاده قوی، اجرای بی‌صدا و موتور مناسب و پشتیبانی از صفحه‌نمایش همگی از مزایای شگفت‌انگیز این کارت گرافیک است. اگر GPU شما قدیمی است و یا مشکل دارد، این یک گزینه عالی برای ارتقا است.

سخن پایانی بن رو کالج

رندر GPU به‌تدریج در بسیاری از زمینه‌ها گسترده شده و مورد تقاضای کاربران بسیاری است. درواقع به‌عنوان جایگزینی برای سیستم‌های رندر مبتنی بر CPU یا سنتی استفاده می‌شود. شرکت‌هایی مانند AMD و Nvidia نیز به‌شدت در این بخش رقابت می‌کنند و مدل‌های جدید پردازنده‌های گرافیکی را توسعه و بهبود می‌بخشند. از آن جایی که ارتقای یک GPU بسیار ساده‌تر است، می‌توانید انتظار داشته باشید که عملکرد رندر با هر نسل جدید، بهبود یابد.

دقت کنید که هنگام انتخاب بهترین کارت گرافیک مناسب رندر معماری، باید برخی از حقایق ضروری را در نظر بگیرید، مانند تعداد هسته، حافظه، حداکثر وضوح پشتیبانی شده و… با درنظرداشتن تمامی نکات و موارد ذکر شده، در نهایت می‌توانید کارت گرافیک مناسب رندرینگ معماری را پیدا کرده و از مزایای آن در کار خود بهره ببرید.