سرور گرافیکی GPU چیست؟ انواع سرور گرافیکی و کاربرد آن

سرور GPU چیست؟ نیاز به پردازش سریع و قدرتمند در حوزه‌هایی مانند رندرینگ، گیم‌پلی، گرافیک و هوش مصنوعی، به اولویتی مهم برای کاربران و شرکت‌ها تبدیل شده است. سرورهای GPU برای مقابله با چالش‌های سنگین مانند تحلیل داده‌های بزرگ، آموزش مدل‌های هوش مصنوعی و تولید محتوای پیشرفته طراحی شده‌اند و این فرآیندها را با سرعت بالا و کیفیت عالی انجام می‌دهند. در این مقاله، با مفهوم سرور GPU، کاربردها، مزایا و تفاوت سرور gpu با سرور معمولی آشنا خواهیم شد. اگر به دنبال راهکاری برای ارتقای توان پردازشی پروژه‌های خود هستید، تا پایان مطلب سرور گرافیکی همراه ما باشید.

سرور GPU چیست؟

سرور GPU مخفف Graphics Processing Unit Server، نوعی سرور است که علاوه‌بر واحد پردازش مرکزی یا همان CPU دارای واحدهای پردازش گرافیکی (GPU) نیز است.  این سرورها به‌ویژه در پردازش‌های موازی، که شامل انجام هم‌زمان چندین عملیات می‌شود، عملکرد بسیار بالایی دارند. به همین دلیل، سرورهای GPU در زمینه‌های مختلفی مانند هوش مصنوعی (AI)، یادگیری عمیق (DL)، رندرینگ گرافیک و تحلیل داده‌های بزرگ کاربرد دارند. در سرورهای GPU، هزاران پردازش ساده به‌طور هم‌زمان توسط واحدهای پردازش گرافیکی انجام می‌شود که این امر سرعت پردازش کارها را به‌طور قابل توجهی نسبت به سرورهای معمولی با CPU افزایش می‌دهد. در واقع می‌توان گفت، سرورهای GPU برای برنامه‌هایی که به توان پردازشی بالایی نیاز دارند، انتخاب مناسبی هستند.

GPU چیست؟

GPU مخفف Graphics Processing Unit به معنای واحد پردازش گرافیکی، یکی از اصلی‌ترین قطعات در سیستم‌های کامپیوتری است که وظیفه پردازش گرافیک و تصویر را بر عهده دارد. این تراشه الکترونیکی توانایی نمایش تصاویر گرافیکی را روی دستگاه‌های مختلف فراهم می‌کند. GPU معمولاً به‌عنوان بخش مرکزی کارت گرافیک شناخته می‌شود و یکی از گران‌ترین اجزای یک سیستم کامپیوتری است که تاثیر زیادی بر عملکرد کلی سیستم دارد. برخلاف CPU (واحد پردازش مرکزی) که برای انجام پردازش‌های عمومی طراحی شده است، GPU وظیفه پردازش بخش‌های گرافیکی سیستم را بر عهده دارد.

در ابتدا، پردازنده‌های گرافیکی برای علاقه‌مندان به ویرایش ویدیو و بازی‌های کامپیوتری محبوب بودند، اما با گسترش بازار ارزهای دیجیتال، نقش آنها در این زمینه نیز برجسته‌تر شده است. این واحد پردازشی می‌تواند در زمینه‌هایی چون نمایش تصاویر، ویدئو، انیمیشن‌های دو بعدی و سه بعدی کاربردهای زیادی داشته باشد.

در حالی که CPU از تعدادی هسته متمرکز برای پردازش استفاده می‌کند، GPU هزاران هسته کوچک و موازی دارد که می‌توانند هر دستور را به دستورهای کوچکتری تقسیم کرده و چندین عمل را به‌طور همزمان پردازش کنند. این توانایی پردازشی باعث می‌شود GPU بتواند محاسبات را با سرعت بیشتر و در زمان کوتاه‌تری نسبت به CPU انجام دهد، به همین دلیل سرعت و قدرت پردازش GPU بیشتر از CPU است.

پردازش موازی CPU چیست؟

پردازش موازی در GPU این امکان را فراهم می‌آورد که پردازنده‌های گرافیکی بتوانند چندین کار را به طور همزمان انجام دهند تا مشکلات پیچیده را به هزاران یا میلیون‌ها عملیات مجزا تقسیم کنند و آن‌ها را با سرعت بسیار بیشتری انجام دهند. توانایی انجام پردازش موازی در GPU، انعطاف‌پذیری بالایی به آن‌ها می‌دهد و اجازه می‌دهد در انواع مختلفی از برنامه‌ها، از جمله گرافیک، به‌خوبی عمل کنند.

کاربرد سرور گرافیکی ابری

پردازنده‌های گرافیکی به منظور بهبود عملکرد رندرینگ گرافیکی و تصاویر در بازی‌ها و ویدیوها، انجام پردازش‌های سنگین و موازی طراحی شده‌اند و در بخش‌های مختلف صنعتی، تجاری و علمی کاربرد دارند. در این بخش از مقاله سرور GPU چیست؟ به برخی از مهم‌ترین کاربردهای سرور گرافیکی خواهیم پرداخت.

رندرینگ گرافیکی و ویرایش ویدیو

صنایعی که با گرافیک و تصاویر کار می‌کنند، مانند تولید فیلم، طراحی بازی‌های ویدیویی و انیمیشن‌ها، همگی به سرعت بالای پردازش تصاویر نیاز دارند. سرورهای گرافیکی ابری می‌توانند به این صنایع کمک کنند تا رندرینگ تصاویر و ویدیوها را به طرز چشمگیری سریع‌تر و کاراتر انجام دهند. این سرورها با توان پردازشی بالای خود، می‌توانند پردازش‌های پیچیده گرافیکی را با جزئیات بسیار دقیق انجام دهند، بدون اینکه نیازی به خرید سخت‌افزار پرهزینه باشد.

هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشین (Machine Learning)

پردازنده گرافیکی به دلیل توانایی پردازش داده‌ها به صورت موازی و انجام محاسبات پیچیده به سرعت، می‌توانند فرایند یادگیری مدل‌های AI را تسریع کنند. مخصوصاً در زمانی که شبکه‌های عصبی پیچیده‌ای مثل یادگیری عمیق (Deep Learning) نیاز به تحلیل حجم زیادی از داده‌های آموزشی دارند، استفاده از GPU مجازی می‌تواند کمک شایانی به بهبود سرعت و کارایی داشته باشد.

پردازش و تحلیل داده‌های بزرگ (Big Data)

سرور مجازی GPU در تحلیل‌های کلان‌داده، سرعت و کارایی پردازش داده‌ها برای رسیدن به نتایج مطلوب بسیار مهم است. این نوع سرور با قدرت پردازش موازی خود می‌تواند میلیون‌ها یا میلیاردها داده را در زمان کوتاه‌تری نسبت به سرورهای سنتی (که فقط از پردازنده‌های CPU استفاده می‌کنند) تجزیه و تحلیل کند. به همین دلیل از این  سرورهای گرافیکی در پردازش داده‌های پزشکی، مالی و تحقیقات علمی استفاده می‌شود.

پشتیبانی از بلاک‌چین و استخراج ارزهای دیجیتال

عملیات استخراج ارز دیجیتال نیازمند حل مسائل ریاضی پیچیده است که این فرآیند نیازمند توان پردازشی بسیار بالایی است. به دلیل توان پردازشی بالای کارت‌های گرافیکی، پردازنده‌های گرافیکی یکی از راه‌حل‌های مناسب برای استخراج ارزهای دیجیتال محسوب می‌شوند. این سرورها به کاربران اجازه می‌دهند بدون نیاز به خرید سخت‌افزار گران‌قیمت، تنها با دسترسی به منابع ابری، عملیات استخراج را انجام دهند.

طراحی سه‌بعدی و انیمیشن

در طراحی سه‌بعدی و انیمیشن، ابزارهای گرافیکی برای ساخت مدل‌ها، صحنه‌ها و جلوه‌های ویژه پیچیده استفاده می‌شوند. با استفاده از GPU مجازی، طراحان و انیماتورها می‌توانند بدون محدودیت به منابع سخت‌افزاری و با استفاده از پردازش‌های موازی، طرح‌ها و انیمیشن‌های پیچیده‌تری تولید کنند. سرورهای گرافیکی ابری سرعت رندرینگ را افزایش می‌دهند و حتی برای پروژه‌های طولانی‌مدت مثل تولید فیلم‌ها و بازی‌ها مناسب هستند.

پشتیبانی از واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR)

سرورهای گرافیکی می‌توانند پردازش‌های گرافیکی پیچیده‌ای را برای ایجاد محیط‌های سه‌بعدی تعاملی با سرعت بالاتری انجام دهند. واقعیت مجازی و افزوده به ویژه در صنعت آموزش، بازی، پزشکی و طراحی کاربردهای زیادی دارند، و سرورهای GPU ابری می‌توانند به این تکنولوژی‌ها کمک کنند تا تجربه کاربری بهتری ارائه دهند.

تحلیل داده‌ها

پردازنده‌های گرافیکی به دلیل توانایی انجام پردازش‌های موازی، قادرند حجم وسیعی از داده‌ها را در زمان کوتاه‌تری تجزیه و تحلیل کنند. در زمینه‌های علمی، تحقیقاتی و کسب‌وکار، این قابلیت موجب تحلیل سریع‌تر و دقیق‌تر داده‌ها می‌شود.

گیمینگ

پردازنده‌های گرافیکی با انجام محاسبات پیچیده گرافیکی و رندر سریع صحنه‌ها، اجازه می‌دهند که بازی‌ها با کیفیت نمایش بالاتری اجرا شوند. همچنین، از آنجا که بازی‌های امروزی معمولاً نیاز به محاسبات سنگین گرافیکی دارند، GPU قادر به پردازش همزمان جلوه‌های گرافیکی پیچیده‌ای نظیر نورپردازی، سایه‌ها و انیمیشن‌ها است.

ویدیو استریمینگ

پخش زنده و یا استریم ویدیو به فرمت‌های مختلف، نیازمند پردازش سریع است. در حین پخش، پردازش تصاویر باید با سرعت و دقت بالایی انجام شود. GPUها می‌توانند فشار کاری این پردازش‌ها را کاهش دهند و علاوه‌بر تسریع فرآیند، مصرف منابع سیستم را به حداقل برسانند. بنابراین، برای پخش ویدیوهایی که نیاز به کیفیت بالا و تاخیر پایین دارند، سرور مجازی GPU بهترین گزینه است.

نقش GPU در گرافیک و هوش مصنوعی

امروزه GPU به یکی از مهم‌ترین پردازش‌های شخصی و تجاری تبدیل شده است و برای انجام محاسبات موازی در طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها، از جمله گرافیک و رندر ویدئو، استفاده می‌شود. این واحد پردازشی با وجود قابلیت‌های فراوانی که دارد در گیم شناخته شده است، اما‌ GPU‌ها برای استفاده در تولید خلاقانه و هوش مصنوعی (AI) محبوب‌تر می‌باشند.

اگرچه GPUها بیشتر به دلیل کاربرد در صنعت بازی‌سازی شهرت دارند، اما در سال‌های اخیر، محبوبیت آن‌ها در زمینه‌های تولید خلاقانه و هوش مصنوعی (AI) نیز به شدت افزایش یافته است. توانایی GPU در مدیریت پردازش‌های سنگین این امکان را برای برنامه نویسان گرافیک فراهم می‌آورد تا جلوه‌های بصری و صحنه‌های واقعی‌تری را با تکنیک‌های پیشرفته، خلق کنند.

مهندسان برای انجام کارهایی مانند مهندسی کامپیوتر (CAE)، طراحی با کامپیوتر (CAD) و برنامه‌های کاربردی تولید با کامپیوتر (CAM) به این واحد پردازشی متکی هستند. اما فعالیت GPU فقط مختص به مهندسان و برنامه نویسان نمی‌باشد و در بسیاری از برنامه‌های سازمانی و شخصی نیز کاربردی است. پردازنده‌های ۴، ۸ یا ۱۶ هسته می‌توانند رندر گرافیک را به خوبی به انجام برسانند. بدین صورت هرچه قدرت پردازنده گرافیکی بالاتر رود، عملکرد سرویس نیز بیشتر خواهد شد و برنامه‌ها خیلی سریعتر و به صورت تعاملی اجرا می‌شوند.

GPU مجازی چیست؟

واحد پردازش گرافیک مجازی (vGPU) یک پردازنده کامپیوتری است که به جای دستگاه‌های فیزیکی، گرافیک‌ها را بر روی سرورهای مجازی (VM) ارائه می‌دهد. در سال 2012، شرکت NVIDIA نخستین GPU مجازی را با هدف کاهش زمان تأخیر در ارائه محتوای گرافیکی به کاربران ریموت معرفی کرد و تجربه‌ای مشابه رایانه‌های شخصی را برای کاربران فراهم ساخت.

GPU مجازی vGPU نامیده می‌شود. مجازی‌سازی GPU، امکان اشتراک‌گذاری این پردازنده میان چندین ماشین مجازی فراهم می‌کند و عملکرد برنامه‌ها و دسک‌تاپ‌ها را بهبود می‌بخشد. این فناوری برای کاربرانی که نیازمند استفاده از سرورهای مجازی برای طراحی سه‌بعدی یا نرم‌افزارهای طراحی انتخابی ایده‌آل است. علاوه بر این، GPU مجازی برای کاربرانی که به طراحی به کمک رایانه (CAD) یا برنامه‌های گرافیکی سه‌بعدی نیاز دارند، بسیار موثر است.

همچنین، اگرچه زیرساخت دسکتاپ مجازی (VDI) یک روش عالی برای ارائه دسکتاپ و برنامه‌ها به کارمندان است، اما انجام فعالیت‌های گرافیکی نیازمند استفاده از پردازش گرافیک مجازی (vGPU) می‌باشد. vGPU فناوری‌ای پیشرفته است که امکان استفاده چندین کاربر از یک GPU را فراهم می‌کند، که این امر منجر به صرفه‌جویی در هزینه‌های سخت‌افزاری می‌شود. مهم‌ترین تفاوت سرور GPU با سایر سرورها در اجزای سخت‌افزاری آن‌ها است، زیرا نوع قطعات به‌کاررفته تأثیر زیادی در قدرت و عملکرد سرور دارد. سرورهای GPU با کارت گرافیک اختصاصی عرضه می‌شوند، در حالی که سایر سرورها معمولاً بدون تراشه‌های گرافیکی مجزا ارائه می‌شوند. 

مزایای خرید سرور GPU چیست؟

خرید سرور GPU کاربردها و مزایای فراوانی دارد که در ادامه به برخی اشاره خواهیم نمود.

پردازش سه بعدی

سرور GPU سرعت عمل و قابلیت‌های منحصر به فردی را نسبت به CPU دارد و برای ارائه گرافیک‌های سه بعدی و انجام محاسبات دو بعدی و سه بعدی انتخابی ایده‌آل تلقی می‌شود. سرورهای GPU می‌توانند در موقعیت‌های مختلف مورد استفاده قرار گیرند. از آنجایی که این سرورها از قدرت پردازشی بسیار بالایی برخوردارند، شما می‌توانید با خیالی آسوده آنها را در پروژه‌های بزرگ مورد استفاده قرار دهید. برای مثال می‌توان از این سرورها در پروژه‌هایی که به پردازش سه بعدی نیاز دارند، استفاده کرد.

سرعت بالاتر در پردازش‌های گرافیکی

همانطور که در مطلب سرور GPU چیست گفته شد، این سرور پردازنده گرافیکی سرعت پردازش چندین برابری نسبت به سایر سرورها دارند و پردزاش آنها به صورت موازی و همزمان می‌باشد. اینگونه سرورها برخلاف سرورهای مجازی که محدود به نصب تعداد محدودی CPU می‌باشند، امکان نصب چندین کارت گرافیک بر روی یک سرور جهت افزایش قدرت پردازش دارند.

افزایش قدرت پردازش

از آن‌جایی که سرورهای GPU توان پردازشی بسیار بالایی دارند، به کاربران این امکان را می‌دهند که حجم عظیمی از داده‌ها مانند تصاویر، ویدیوها و اطلاعات بصری را در مدت زمانی کوتاه پردازش کنند. این ویژگی مخصوصاً برای مشاغل و پروژه‌های نیازمند پردازش سریع داده‌ها بسیار کاربردی است.

سرعت پردازش

سرعت پردازش بسیار بالا از دیگر مزایای قابل توجه سرورهای GPU، سرعت بالای انجام محاسبات و پردازش‌ها است. این سرورها نه تنها در پردازش گرافیکی، بلکه در پروژه‌های پیچیده‌ای همچون Big Data و Blockchain نیز بسیار مؤثر عمل می‌کنند. به همین دلیل است که سرعت پردازش در سرورهای GPU بسیار بیشتر از CPU است.

مصرف انرژی بهینه

مصرف انرژی بهینه سرورهای GPU نسبت به رقبای خود مصرف انرژی کمتری دارند. این سرورها از فناوری‌های جدید و به‌روز برای بهینه‌سازی مصرف انرژی استفاده می‌کنند و این امر باعث می‌شود که برای استفاده در مراکز داده و محیط‌های بزرگ که نیاز به کارایی و بهره‌وری بالا دارند، مناسب‌تر باشند.

انواع سرور گرافیکی

اکنون که با کاربردهای سرور GPU آشنا شدیم، در ادامه به بررسی انواع مختلف آن‌ها و بهترین کاربرد هر کدام می‌پردازیم:  

سرورهای GPU تک‌ کارت گرافیک (Single-GPU Servers) 

سرورهای گرافیکی تک کارت همان‌طور که از نامشان پیداست، تنها از یک GPU استفاده می‌کنند و مناسب برای پروژه‌های کوچک و کاربردهای ابتدایی یادگیری عمیق (DL) هستند. اگر به شتاب‌دهی GPU نیاز دارید ولی قدرت پردازشی بسیار بالا موردنیازتان نیست، این گزینه‌های مقرون‌به‌صرفه نقطه‌ی شروع خوبی برای شما محسوب می‌شوند.  

سرورهای GPU چند کارت گرافیک (Multi-GPU Servers) 

این سرورها در یک شاسی چندین GPU را جای می‌دهند و با ترکیب قدرت آن‌ها، عملکرد بسیار بالاتری ارائه می‌دهند. سرورهای GPU چند کارت گرافیک بهترین گزینه برای محاسبات با عملکرد بالا (HPC) و وظایف گسترده یادگیری عمیق که به قدرت پردازشی بالا وابسته هستند.  

سرورهای GPU مجازی‌‌سازی شده (Virtualized GPU Servers)

سرورهای GPU مجازی‌سازی شده به گونه‌ای طراحی شده‌اند که یک GPU فیزیکی را بین چندین کاربر یا ماشین مجازی (VM) به اشتراک بگذارند. با استفاده از فناوری مجازی‌سازی، منابع GPU به بخش‌های کوچک‌تر تقسیم می‌شود و هر کاربر می‌تواند بخشی از ظرفیت پردازشی GPU را برای وظایف خود به‌صورت مستقل استفاده کند. این رویکرد مقرون‌به‌صرفه برای تیم‌های کوچک و سازمان‌هایی که به دنبال کاهش هزینه و بهینه‌سازی مصرف GPU هستند، کاربرد دارد. همچنین، مجازی‌سازی GPU به‌طور گسترده در دیتاسنترها و سازمان‌هایی که قصد بهینه‌سازی مصرف GPU و ارائه خدمات چندگانه بر یک زیرساخت مشترک را دارند، به کار می‌رود.

سرورهای GPU ابری (Cloud-Based GPU Servers)  

سرورهای GPU ابری به دلیل ویژگی‌هایی نظیر مقیاس‌پذیری، انعطاف‌پذیری، و سهولت استفاده، به انتخابی ایده‌آل در صنایع مختلف تبدیل شده‌اند. این سرورها امکان دسترسی به منابع پردازشی قدرتمند GPU را بدون نیاز به زیرساخت‌های فیزیکی پیچیده فراهم می‌کنند. محققان داده، پژوهشگران و توسعه‌دهندگان برای اجرای پروژه‌های مبتنی بر یادگیری عمیق، پردازش داده‌های حجیم و مدل‌سازی پیچیده، اغلب به سرورهای ابری GPU مبتنی بر ویندوز یا لینوکس روی می‌آورند. این نوع سرورها راهکاری مقرون‌به‌صرفه و کارآمد برای توسعه پروژه‌های پیچیده و نوآورانه ارائه می‌دهند.

سرورهای GPU لبه (Edge GPU Servers)

سرورهای Edge GPU قدرت پردازش گرافیکی را به منابع داده نزدیک‌تر می‌آورند تا تأخیر پردازش کاهش یافته و عملکرد بلادرنگ بهبود یابد. این نوع سرورها به‌ویژه در کاربردهایی مانند خودروهای خودران، شهرهای هوشمند و دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT) اهمیت زیادی پیدا کرده‌اند. توانایی پردازش سریع و دقیق در نزدیکی محل داده، آن‌ها را به ابزاری مهم برای محاسبات لبه تبدیل کرده است.

نکات مهم خرید سرور گرافیکی

اکنون که با انواع سرور GPU آشنا شدیم در ادامه به بررسی نکات مهم خرید سرور ابری گرافیکی می‌پردازیم تا در حین خرید این نکات را مدنظر داشته باشید.

مشخصات سخت‌افزاری GPU 

اولین و مهم‌ترین نکته در خرید سرور گرافیکی، بررسی مدل و قدرت GPU شرکت ارائه دهنده است. ویژگی‌هایی مانند تعداد هسته‌های CUDA، سرعت کلاک (Clock Speed)، حافظه گرافیکی (VRAM)، پهنای باند حافظه  و پشتیبانی از فناوری‌های خاص مانند CUDA یا DirectCompute جزو مواردی هستند که بر عملکرد سرور تأثیر زیادی می‌گذارند. برای کاربردهای پیشرفته‌تر مانند یادگیری عمیق (Deep Learning) یا شبیه‌سازی سه‌بعدی، GPUهایی از برندهای معتبر مانند NVIDIA (سری Tesla یا A100) یا AMD (سری Instinct) پیشنهاد می‌شوند. همچنین، پشتیبانی از فناوری‌های تخصصی مانند CUDA یا Tensor Cores نیز بر کارایی پردازش‌ها تأثیر بسزایی دارد.  

نیاز و کاربرد

هدف شما از خرید سرور gpu چیست؟ به عنوان مثال  GPUهای تک کارت گرافیک، برای انجام وظایفی مانند طراحی گرافیکی یا ویرایش ویدئو کافی هستند. اما اگر هدف شما پروژه‌هایی مانند شبیه‌سازی علمی، هوش مصنوعی، یا تحلیل داده‌های عظیم است، باید به سراغ سرورهای چند کارت گرافیک یا سرور گرافیکی ابری با توان پردازشی بالا بروید. تعیین دقیق نیازها باعث می‌شود هزینه‌های غیرضروری را کاهش دهید و سروری متناسب با پروژه خود انتخاب کنید.  

قابلیت ارتقا 

نیازهای شما ممکن است با گذشت زمان افزایش یابد. پس قبل از خرید سرور GPU بررسی کنید که سرور قابلیت ارتقای GPU، افزودن کارت‌های گرافیکی جدید یا ارتقای حافظه و پردازنده را داشته باشد. سرورهای با طراحی ماژولار این امکان را فراهم می‌کنند که بدون نیاز به تعویض کل سیستم، تنها بخش‌های موردنیاز را ارتقا دهید. سرورهای گرافیکی ابری انتخابی ایده‌آل برای کسب و کارهایی است که دارای نیاز‌های متغیر و در حال هستند. 

ظرفیت پردازشی و رم

عملکرد سرور تنها به GPU وابسته نیست؛ پردازنده مرکزی (CPU) و حافظه رم (RAM) نیز نقش مهمی دارند. استفاده از CPUهای چند هسته‌ای پیشرفته و رم با ظرفیت و سرعت بالا موجب می‌شود GPU بتواند وظایف پردازشی را با حداکثر توان انجام دهد. این هماهنگی برای وظایف پیچیده مانند آموزش مدل‌های یادگیری عمیق ضروری است.  

نوع اتصال و پهنای باند

سرعت انتقال داده‌ها در سرورهای گرافیکی بسیار مهم است. بررسی کنید که سرور از رابط‌های سریع مانند PCIe Gen 4 یا NVLink پشتیبانی می‌کند. همچنین پهنای باند شبکه نیز در سرورهای GPU، به‌ویژه هنگام استفاده در محیط‌های ابری یا شبکه‌های مشترک، اهمیت بالایی دارد.  

مدیریت و پشتیبانی نرم‌افزاری

بررسی کنید که سرور از نرم‌افزارها، سیستم‌عامل‌ها و فریم‌ورک‌هایی که نیاز دارید، پشتیبانی می‌کند. سرورهایی که با لینوکس، ویندوز و ابزارهایی مانند TensorFlow، PyTorch یا CUDA سازگارند، برای پروژه‌های هوش مصنوعی یا پردازش موازی مناسب‌تر هستند. این پشتیبانی باعث می‌شود تجربه کاربری بهتری داشته باشید و بدون پیچیدگی بتوانید سرور را راه‌اندازی کنید.  

مقیاس‌پذیری

اگر پیش‌بینی می‌کنید پروژه‌های شما در آینده گسترش پیدا می‌کنند، مقیاس‌پذیری سرور باید یکی دیگر از نکاتی باشد که در هنگام خرید سرور گرافیکی به آن توجه کنید. سرور GPU ابری انعطاف‌پذیری بیشتری در این زمینه ارائه می‌دهند، چرا که می‌توانید بسته به نیاز، منابع بیشتری به پروژه‌های خود اضافه کنید یا آن‌ها را کاهش دهید.

بهترین شرکت‌های ارائه دهنده سرور گرافیکی

• AWS 
• GCP
• Microsoft Azure 
• NVIDIA Cloud Services
• IBM Cloud
• Vultr
• Hetzner  
• OVHcloud
• Linode 
• DigitalOcean

تفاوت سرور gpu با سرور معمولی

سرورهای GPU و سرورهای معمولی CPU از نظر طراحی و کاربرد تفاوت‌های زیادی دارند. سرورهای GPU برای پردازش‌های پیچیده و محاسبات موازی مانند یادگیری ماشین، شبیه‌سازی‌های علمی و رندر گرافیکی بهینه شده‌اند. این سرورهای گرافیکی دارای هزاران هسته پردازشی هستند که می‌توانند وظایف مشابه را به‌طور همزمان انجام دهند، بنابراین در پردازش‌های سنگین و داده‌های بزرگ فوق‌العاده سریع هستند. به همین دلیل، سرورهای GPU برای برنامه‌هایی که نیاز به سرعت و توان پردازشی بالایی دارند، گزینه‌ای عالی هستند، هرچند که هزینه بالاتر و مصرف انرژی بیشتری دارند.

در مقابل، سرورهای معمولی به‌دلیل استفاده از پردازنده‌های تک هسته‌ای یا چند هسته‌ای برای پردازش‌های متوالی، برای کارهای عمومی و روزمره مانند میزبانی وب، مدیریت ایمیل و اجرای پایگاه داده‌ها مناسب‌تر هستند. این سرورها نسبت به سرورهای GPU ارزان‌تر بوده و انرژی کمتری مصرف می‌کنند، اما در مقایسه با سرورهای GPU در پردازش داده‌های بزرگ یا پردازش‌های گرافیکی پیشرفته عملکرد پایین‌تری دارند. به همین دلیل، سرورهای CPU بیشتر برای انجام وظایف عمومی و کارهای سبک‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ویژگی	سرور GPU	سرور معمولی (CPU)
نوع پردازنده	Graphic Processing Unit	Central Processing Unit
معماری پردازش	محاسبات موازی با هزاران هسته	محاسبات سریالی با چند هسته محدود
کاربردها	یادگیری ماشین، رندرینگ، تحلیل داده	میزبانی وب، نرم‌افزارهای سازمانی
سرعت پردازش	بسیار بالا در وظایف خاص	استاندارد در وظایف عمومی
هزینه	بالا	کمتر
مصرف انرژی	بیشتر	کمتر
عملکرد در داده‌های حجیم	ایده‌آل	محدود
قابلیت‌ها	قدرت پردازش گرافیکی و محاسبات علمی	اجرای برنامه‌های عمومی و سیستم‌عامل

تفاوت‌ CPU و GPU

CPU و GPU از نظر عملکرد تفاوت‌های اساسی دارند که در ادامه به بررسی آن‌ها می‌پردازیم.

• CPU(واحد پردازش مرکزی) یکی از اجزای ضروری برای راه‌اندازی هر سیستم یا سرور است، در حالی که GPU یک پردازنده اختصاصی برای پردازش محاسبات گرافیکی می‌باشد.
• CPU برای انجام محاسبات کلی سیستمی طراحی شده است ولی GPU فقط برای اهداف اجرا و گرفتن رندر گرافیکی و ویدیویی طراحی شده است و ساختاری متفاوت دارد.
• پردازش داده‌ها در CPU یا GPU توسط هسته‌ها انجام می‌شود، که هر چه تعداد هسته‌ها بیشتر باشد، عملکرد سیستم سریع‌تر و کارآمدتر خواهد بود.
• یک CPU معمولاً از چهار تا هشت هسته تشکیل شده است، اما محاسبات موازی در GPU با کمک صدها هسته کوچک انجام می‌شود.
• محاسبات موازی GPU نوعی از محاسبات است که در آن بسیاری از فرآیندها به طور همزمان انجام می‌شود در حالی که پردازش CPU به این صورت نیست و عملکرد آن مختص به یک فرآیند است.
• هنگامی که GPU همراه با CPU استفاده می‌شود، عملکرد سیستم را با انجام محاسبات فشرده، مانند رندر، از CPU افزایش می‌دهد. این عمل سرعت پردازش برنامه‌ها را بهبود می‌بخشد، زیرا GPU می‌تواند محاسبات زیادی انجام دهد. همچنین این تغییر امکان توسعه نرم افزارهای پیشرفته‌تر را با منابع فشرده فراهم می‌آورد.

چرا به سرور گرافیکی نیاز داریم؟

همانطور که در مطلب سرور GPU چیست؟ اشاره شد، سرور پردازنده گرافیکی با توانایی پردازش موازی داده‌ها این امکان را برای شما فراهم می‌آورد که بتوانید کارهای گرافیکی خود را مانند طراحی سه بعدی، پردازش داده‌های هوش مصنوعی و… را در سریعتر زمان به انجام برسانید. پس اگر در زمینه‌هایی مانند طراحی گرافیک، بازی‌سازی، تحلیل داده‌های بزرگ، شبیه‌سازی‌های علمی و حتی آموزش و پردازش مدل‌های یادگیری عمیق و… نیاز به استفاده از سرور دارید، آن چیزی که نیاز شما را برطرف می‌کند، خرید سرور GPU است.

رک سرور پردازنده گرافیکی (GPU Rack Server) چیست؟

رک سرور GPU به سرورهای مجهز شده به کارت‌های گرافیکی یا همان GPU اشاره دارد که برای نصب در رک سرور طراحی شده‌اند. رک سرور به محفظه‌ای اشاره دارد که چندین اسلات برای نصب سرورها و تجهیزات شبکه را دربردارد. از جمله مزایای رک سرور می‌توان به استفاده بهینه از فضای دیتاسنتر، مقیاس‌پذیری بالاتر و سهولت در نگهداری و تعمیرات اشاره کرد. معمولا سازمان‌هایی که می‌خواهند خودشان نظارت مستقیم بر سرور GPU داشته باشند، اقدام به اجاره رک سرور GPU یا خرید رک GPU می‌کنند.

اجزای اصلی سرور GPU 

سخت افزارهای سرور پردازنده گرافیکی هریک به صورت مستقیم نقش بسیار مهمی در قدرت سرور ایفا می‌کنند، در ادامه  مطلب سرور گرافیکی چیست؟ به بررسی مهم‌ترین قطعات آن خواهیم پرداخت.

واحد پردازش گرافیکی (GPU)

کارت‌های گرافیکی اصلی‌ترین جزء سرور GPU محسوب می‌شوند. GPUها در پردازش موازی نقش بسیار مهمی ایفا می‌کنند و برای انجام عملیات پیچیده مانند پردازش و تحلیل داده‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی ایده‌آل هستند.

پردازنده مرکزی (CPU)

CPU یکی از مهم‌ترین قطعات سخت‌افزاری در سیستم‌های پردازشی است که اغلب به عنوان مغز و قلب تمام سیستم‌های دیجیتال شناخته می‌شود. سی‌پی‌یو نقش مکمل GPU را ایفا می‌کند و مدیریت منابع سیستم و اجرای کدی که برای GPU بهینه‌ نشده را بر عهده دارد. 

حافظه (RAM)

رم حافظه کوتاه مدت یک دستگاه است و اطلاعاتی را که یک برنامه یا سیستم عامل ممکن است در آینده به آن نیاز داشته باشد را به طور موقت برای دسترسی سریع توسطCPU، کارت گرافیک یا هر جزء دیگری که ممکن است به آن نیاز داشته باشد، ذخیره می‌کند. میزان RAM سرعت سرور را مستقیما تحت تأثیر قرار می‌دهد. سرورهای GPU معمولاً ترکیبی از حافظه RAM و حافظه ویدیویی (VRAM) مجهز هستند تا عملکرد روان و بدون مشکل را تضمین کنند.

ذخیره‌سازی داده (DISK)

دیسک‌ها می‌توانند به عنوان فضای ذخیره سازی اصلی برای ذخیره سازی سیستم عامل، برنامه‌ها و فایل‌های داده‌ای مانند اسناد، تصاویر و موسیقی در رایانه شما کاربرد داشته باشند. استفاده از ذخیره‌سازهای سریع مانند SSDهای NVMe به کاهش مشکلات ناشی از سرعت پایین دسترسی به داده کمک کرده و عملکرد سرور را در فرایندهای محاسباتی سنگین بهبود می‌دهد.

جمع بندی

پردازنده‌های گرافیکی (GPU) در ابتدا برای سرعت بخشیدن به رندر گرافیک طراحی شده بود، اما پس از مدتی توانایی محاسبات موازی آنها برای بسیاری از اهداف و برنامه‌های دیگر مورد استفاده قرار گرفت. در حال حاضر، سرور GPU علاوه‌بر حوزه‌های گرافیکی، برای کارهایی مانند بازی، یادگیری ماشینی مورد استفاده قرار می‌گیرند. استفاده از سرورهای GPU در مدل‌های مختلف مانند سرور ابری، سرور مجازی و سرور اختصاصی به کاربران این امکان را می‌دهد که به راحتی منابع پردازشی لازم را متناسب با نیاز خود انتخاب و مدیریت کنند.این سرورها معمولاً به صورت ساعتی، ماهانه یا با طرح‌های مختلف اشتراکی ارائه می‌شوند تا متناسب با نیازهای کاربران و پروژه‌ها به‌طور بهینه در دسترس قرار گیرند. انتخاب و خرید سرور GPU مناسب با توجه به نوع پروژه و نیاز به قدرت پردازش بیشتر می‌تواند تاثیر زیادی بر سرعت عملکرد و کاهش هزینه‌ها داشته باشد.

سوالات متداول

آیا سرور GPU برای پروژه‌های گیمینگ مناسب است؟

بله، سرور GPU برای پردازش‌های سنگین گرافیکی مانند بازی و شبیه‌سازی‌های پیچیده بسیار مناسب است.

سرورهای GPU چه تفاوتی با سرورهای معمولی دارند؟

سرورهای GPU از کارت‌های گرافیک برای پردازش‌های موازی استفاده می‌کنند، در حالی که سرورهای معمولی معمولاً فقط از CPU برای پردازش‌ها استفاده می‌کنند.

آیا برای استفاده از سرور GPU نیاز به مهارت خاصی دارم؟

برای استفاده از سرور GPU، بهتر است دانش پایه‌ای در زمینه محاسبات گرافیکی و پردازش‌های موازی داشته باشید، اما بسیاری از ارائه‌دهندگان این سرورها به راحتی پشتیبانی می‌کنند.

آیا می‌توانم سرور GPU را برای پروژه‌های کوتاه مدت اجاره کنم؟ 

بله، بسیاری از ارائه‌دهندگان خدمات ابری امکان اجاره سرور GPU را به صورت ساعتی، روزانه یا ماهانه فراهم می‌کنند.

آیا استفاده از سرور GPU هزینه بالایی دارد؟

هزینه سرور GPU بسته به مدل انتخابی و مدت زمان استفاده متفاوت است، اما بسیاری از ارائه‌دهندگان سرورهای GPU هزینه را براساس میزان مصرف منابع دارند.

آیا می‌توانم منابع سرور GPU را با توجه به نیاز پروژه‌ام تغییر دهم؟  

بله، سرورهای GPU معمولاً قابلیت مقیاس‌پذیری دارند و می‌توانید منابع مورد نظر خود را بر اساس نیاز پروژه افزایش یا کاهش دهید.