تفاوت رندر CPU با رندر GPU
فهرست مطالب
فهرست مطالب
در این مقاله قصد داریم پس از مدت ها کمی وارد مباحث سخت افزاری شویم.
البته موارد سخت افزاری که در قالب انیمیشن سازی و آن هم مبحث مهمی به نام رندرینگ باشد.
در ادامه به تفاوت اساسی بین رندر CPU با رندر GPU خواهیم پرداخت.
تفاوت هایی در سرعت، خروجی تا اصطحلاک سیستم را مورد بررسی قرار می دهیم.
پس تا پایان همراه ما باشید.
(اگر با موتورهای رندرگیری انیمیشن آشنایی ندارید، ابتداعا پیشنهاد می کنیم سری به این مقاله بزنید و سپس از مقاله ی تکنیک های رندرگری انیمیشن نیز دیدن کنید.)
(توجه داشته باشید در تمامی مواردی که به آن اشاره می شود، بسیار قدرت cpu در مقایسه با gpu شما، مهم و تاثیرگذار است.)
Cpu های مدرن (تا به الان شاهد نسل ۱۴ هستیم) اغلب با چندین هسته (تقریبا 64 هسته) عرضه می شود که امکان رندرینگ با high-edge را فراهم می کند.
همچنین به شما اجازه می دهد تا به حافظه رم دسترسی داشته باشید و صحنه هایی را با حجم زیاد داده به راحتی فراخوانی کنید.
رندر CPU برای صحنه ها و تصاویر، که شامل جزئیات پیچیده و اجزای هندسی است که به دقت بالاتری در خروجی نهایی نیاز دارد، بسیار موثر است.
به عنوان مثال، استودیوی دیزنی پیکسار به خاطر داستانهای انیمیشن و CGI پیشرفتهاش که اغلب از طریق رندر CPU انجام میشود، شناخته شده است.
به طور مشابه، مدلهای سه بعدی معماری نیز با استفاده از رندر CPU طراحی میشوند، زیرا نتایج دقیقی را به همراه دارد.
اولین مزیت رندر CPU توانایی آن در مدیریت تسک های پیچیده رندر است.
با رندر CPU، میتوانید حجم زیادی از دیتاها را به طور همزمان پردازش کنید و به شما این امکان را میدهد که عملیات مشابه را چندین بار سریعتر بدون از دست دادن همگامسازی انجام دهید.
به همین دلیل، رندر CPU اغلب برای ساخت صحنه های سه بعدی که شامل حجم زیادی از داده ها و رویه های پیچیده است، استفاده می شود.
یکی دیگر از مزایای خواندن CPU عملکرد بهتر است.
CPU بسیار پایدار است و حتی با انجام کارهای سخت محاسباتی مانند رندر از کار نمی افتد.
از این رو، عملکرد بهتر و پایدارتری در طول کار دریافت می کنید.
خواندن CPU به شما امکان می دهد جزئیات دقیق را وارد کنید تا تصویر واقعی تر شود.
به همین خاطر، طراحی معماری اغلب از رندر CPU استفاده می کند.
اگر صحنه پیچیده ای را رندر می کنید که در آن دقت بسیار مهم است؛ شبیه سازی های فیزیک، شبیه سازی آب و غیره، بهتر است از یک CPU استفاده کنید.
بالاترین پتانسیل حافظه GPUهای فعلی ممکن است تا 80 گیگابایت برسد.
برخلاف حافظه CPU، اگر رندرهای GPU را افزایش دهید، حافظه GPU جمع نمی شود.
بنابراین مراقب اضافه کردن رندرهای GPU بیشتر باشید، در غیر این صورت ممکن است عملکرد موتور رندر موجود شما را مختل کنند.
برعکس، یک سیستم CPU از حافظههایی با ارزش حداکثر 768 گیگابایت رم در هر CPU پشتیبانی میکند، این حافظه اضافی به شما اجازه می دهد تا کارهای مختلف را به راحتی مدیریت کنید.
نسبتاً کندتر از رندر GPU است و رندر CPU برای پروژه هایی که شامل زوایای مختلف نور، تکسچرها و مدل های با وضوح بالا هستند، زمان بیشتری می برد.
این اتفاق به این دلیل می افتد که هسته های کمتری در CPU وجود دارد و CPU نیز قادر به محاسبه وظایف موازی نیست.
بنابراین، زمان بیشتری نسبت به رندر GPU خواهد داشت.
خروجی های رندر CPU نیز به اندازه خروجی های رندر شده توسط GPU واقعی نیستند.
این به این دلیل اتفاق می افتد که رندر CPU در فرآیندهای ری تریسینگ، یعنی سوزاندن، انعکاس و روشنایی سراسری ضعیف عمل می کند.
حتی اگر دقت بالاتری ارائه دهد، عنصر واقع گرایانه آن به خوبی عمل نخواهد کرد.
برای اینکه بتوانید از یک رندر CPU نتیجه مطلوبی را بدست آورید باید سی پی یو شما بسیار قوی بوده و یا از چند پردازنده استفاده کنید که این یعنی بالا رفتن هزینه های سخت افزاری.
رندر GPU روشی است که در آن واحد کارت گرافیک با ترکیب عناصر بصری مختلف از طریق extensive editing، یک تصویر واقعی ایجاد می کند.
GPU قادر به مدیریت مسیرهای موازی به طور همزمان است.
علاوه بر این، VRAM دارای یک مرحله بزرگتر برای مقایسه صحنه های بزرگتر و پیچیده تر است.
بنابراین GPU ها فقط در صورتی سریع هستند که بتوانند از Scene Data که در VRAM آنها است و نه در RAM سیستم استفاده کنند.
این یعنی چی؟ این بدان معناست که شما بیشترین سرعت را در GPU ها مشاهده خواهید کرد که می توانند کل صحنه سه بعدی شما را در VRAM خود جای دهند.
اگر صحنه خیلی پیچیده باشد و به رم سیستم بریزد، عملکرد رندر ضربه جدی خواهد گرفت و دچار کندی سرعت خواهد شد.
Crypto Mining، ML، AI و Big Data برخی از زمینه هایی هستند که در سال های اخیر شاهد رندر GPU بوده اند.
طبق توضیحاتی که در بالا گفته شد، رندر GPU سریعتر از رندر CPU است. پردازنده گرافیکی می تواند همزمان وظایف موازی را انجام دهد. از این رو، می توان رندر سریع تری را داشت.
این به این دلیل است که GPU در مدیریت بسیاری از اطلاعات و پردازش سریع آن بر روی هزاران هسته خود به طور موازی عالی است.
بله، یک GPU هزاران هسته دارد (یک 3090 بیش از 10000 هسته دارد)، در حالی که CPU ها “فقط” تا 64 هسته دارند.
یکی دیگر از مزایای رندر GPU هزینه های تعمیر و نگهداری معقول آن است.
در مقایسه با CPU، رندر GPU می تواند جلوه های ویژه و بصری را به شکل بهتری نشان دهد.
افکت هایی مانند زوایای مختلف نور، تکسچر ها و غیره.
به همین دلیل، رندر GPU بیشتر برای بازی ها، پردازش تصویر، پردازش داده های بزرگ و غیره رایج است.
به حافظه بیشتری نسبت به رندر CPU نیاز دارد.
از این رو. شما باید رم بیشتری داشته باشید.
همچنین در صورت ناکافی بودن حافظه، سیستم بیشتر مستعد خرابی می شود.
گاهی اوقات، رندر GPU نویز و مصنوعات بیشتری تولید می کند.
اگر کیفیت کار را بررسی کنید، رندر CPU کمی بهتر عمل می کند.
تصاویر دقیق با جزئیات پیچیده ارائه می دهد.
درست است زمان زیادی می برد اما خروجی گرافیک با وضوح بالاتر بدون نویز است.
CPU از RAM استفاده می کند، در حالی که GPU از VRAM استفاده می کند.
از این رو، CPU عملکرد بهتری دارد زیرا می تواند کل RAM را درگیر کند.
در مورد سناریوهای پیچیده، هر دو تکنیک به یک اندازه عمل می کنند.
خواندن Cpu دقت و عملکرد بالاتری را ارائه می دهد که برای پروژه های با جزئیات پیچیده مانند نقشه های معماری، انیمیشن و غیره مورد نیاز است.
برعکس، رندرینگ GPU برای عناصر بصری شامل تکسچرها، lighting gales، صحنههای بازی، هوش مصنوعی و ML و سایر مناطق به خوبی کار میکند. بنابراین، هر دوی آنها نتایج عالی ارائه می دهند.
در مورد پایداری، رندر CPU بهتر عمل می کند.
اگر جنبه سرعت را بررسی کنید، رندر GPU برنده است.
زیرا چندین هسته در GPU از سرعت کلاک کمتری استفاده می کنند و کل فرآیند را در مقایسه با رندر CPU سریعتر می کند.
علاوه بر این، CPU ها همچنین می توانند به داده ها به صورت موازی دسترسی داشته باشند و می توانند وظایف را در عرض چند دقیقه انجام دهند.
هزینه سخت افزار برای رندر CPU بیشتر است زیرا ممکن است به چندین کامپیوتر به طور همزمان نیاز داشته باشید.
گاهی اوقات شما همچنین نیاز به استفاده از چندین CPU پیشرفته دارید.
برعکس، رندر GPU مقرون به صرفه تر است.
یک کمپانی مانند پیکسار که از پر درآمدترین کمپانی های انیمیشن سازی جهان می باشد، به هر شبیهسازی، هر پارچه و ذرهای از گرد و غبار، و هر دقیقه جزئیات اهمیت می دهد.
آنها به طور کلی به سرعت اهمیت نمی دهند زیرا در آن سطح، 10000 CPU دارند که همه با هم کار می کنند تا آن شاهکارهایی که در سینما دیده می شود را ایجاد کنند.
اما در سمت دیگر طیف، بیشتر اوقات دقیقا برعکس است.
فریلنسرها یا استودیو های کوچک سرمایه ای برای سرمایه گذاری در راه اندازی ابررایانه های عظیم مانند آن ندارند.
بنابراین آنها به چیزی بسیار در دسترس تر نگاه می کنند، یعنی همان رندر GPU.
وقتی می خواهید پروژه در سریع ترین زمان ممکن تمام شود، شما به چیزی نیاز دارید که سریع و غیرقابل تشخیص باشد.
اما همه چیز به موارد استفاده شما بستگی دارد.
حتی یک فریلنسر هم میتواند از تغییر به رندر CPU استفاده کند، اگر مکرراً با مشکلات حافظه با پردازندههای گرافیکی خود مواجه میشود.
اگرچه اکثر موتورها فقط از CPU یا GPU Rendering پشتیبانی می کنند، اما برخی از آن ها هستند که از هر دو پشتیبانی می کنند.
Chaos’s V-Ray و Blender’s Cycles دو موتور رندر هستند که می توانند از GPU و CPU شما به طور همزمان استفاده کنند.
از آنجایی که رندر GPU به خودی خود به قدرت پردازش CPU قابل توجهی نیز نیاز دارد، معمولا چیز زیادی باقی نمی ماند تا عملکرد افزوده شده CPU، قابل توجه باشد.
برنامه نویس سایت و بازی
جایی باشید که مورد توجه باشید نه مورد تحمل، جای کوچک شما را کوچک نگه خواهد داشت.