ลองจินตนาการเล่นๆ ดู ว่าใน 1 วินาทีเราสามารถคำนวนอะไรได้บ้าง ยิ่งถ้าเป็นโจทย์ยากๆ นะ แค่อ่านโจทย์ยังเกิน 1 วินาทีเลย แต่เจ้า GPU หากเล่น Cyberpunk 2077 คาดว่าเราจะต้องมีการ์ดจอที่สามารถประมวลผล 36 ล้านล้านต่อวิ กันเลยทีเดียว ก่อนจะเข้าเนื้อหา CPU (Central Processing Unit) มันต่างกับ GPU (Graphics Processing Unit) ยังไง ไหนจะ NPU (Neural Processing Unit) อีก ซึ่ง NPU จะยังไม่พูดถึงเพราะอาจจะยาวเกินไป ทั้ง CPU และ GPU นั้นเป็นหน่วยประมวลประมวลผลเหมือนกัน แต่ GPU นั้นมีเป็น 10,000 คอร์ ส่วน CPU นั้นมีแค่เพียง 24 คอร์ ตามแต่รุ่น ดูแล้วเหมือน GPU จะมีประสิทธิภาพมากว่า แต่แท้จริงนั้น CPU ทำงานได้เร็วกว่า มีความยืดหยุ่นกว่า เช่น ทำงานเกี่ยวกับซอฟท์แวร์ ระบบปฏิบัติการ แต่ GPU นั้นไม่สามารถทำได้ GPU จะเก่งเรื่องการคำนวนตัวเลข รองรับการปริมาตรการคำนวนจำนวนเยอะๆ แน่นอนมันไม่สามารถเชื่อมต่อกับซอฟท์แวร์ หรือระบบปฏิบัติการได้ ชิปหรือดรายการ์ดจอ มันคือตัวหลักของการ์ดจอจะอยู่กลางๆ นั่นละมีทรานซิสเตอร์เป็นล้านๆ ตัว บรรจุเจ้าคอร์ประมวลผลแบ่งแยกเป็นลำดับขั้น โดยมี GPC (Graphics Processing Clusters) จำนวน 7 กลุ่มภายในแต่ละกลุ่มจะมีตัวสตรีมมิ่งมัลติโปรเซสเซอร์หรือ SM จำนวน 12 ตัว ภายในจะมี Warp 4 ตัวและมี เรย์เทรดซิ่ง (Ray Tracing Core) 1 คอร์ และในแต่ละ Warp จะมี CUDA หรือเชดดิ่งคอร์ (Shading Core) อยู่ 32 ตัว และมี Tensor คอร์อยู่ 1 ตัว เริ่มคุ้นชื่อกันแล้วสินะว่าทำไมเวลาเราดูสเปคการ์ดจอมันถึงบอกเรื่อง CUDA Core, Tensor Core, Ray Tracing CUDA Core ตัวนี้เป็นตัวคำนวน เปรียบเทียบคือเครื่องคิดเลข เช่น A x B + C = D เป็นไบนารีธรรมดาๆ Tensor Core ตัวนี้จะคำนวนการคูณ การบวกทางเมทริกซ์ เปรียบเทียบมันคือลูกรูบิค แต่ละหน้า เช่น (A4x4)(B4x4)+(C4x4)=(D4x4) Ray Tracing Core ตัวนี้จะใช้คำนวนในเรื่องของทิศทางของแสงเงา มาถึงตรงนี้เคยสงสัยไหมว่าทำการ์ดจอในซีรี่ส์เดียวกันแต่ทำไมราคาต่างกันเทคโนโลยีในการผลิตก็เหมือนกัน ในขบวนการผลิตนั้นบางที Core หนึ่งอาจจะเกิดความเสียหายขึ้น แทนที่จะทิ้งทั้งชุด ก็แค่ปิดการใช้งานลงไปสักชุดก็พอ แล้วขายเป็นตัวรอง เพราะในกระบวนการผลิตนั้นมันมีต้นทุน ไม่ว่าทรัพยากร เวลา หรือเงินลงทุน คงพอเข้าใจแล้วว่าทำไม พวกที่ลงท้ายด้วย Ti มันถึงแพงกว่าเขา และเป็นที่มาของ Clock speed ที่ต่างกัน เพราะการทำงานของคอร์มันครบถ้วนกว่านั่นเอง Graphics Memory Chips การ์ดจอ ภายในชิปหรือดรายนั้นจะมี Graphic Memory Control อยู่ 12 ตัว L2 Cache SRAM จำนวน 6 MB อยู่ทางด้านล่างทำงานร่วมกับ PCIe Interface ตัวนี้เราจะเรียกกันว่า GDDR6 หรือ SD RAM ส่วนนี้เมื่อเราเรียกเกมในช่วงที่รอโหลด มันจะนำข้อมูล โมเดล ฉากต่างเอาไปใส่ไว้ในนี้ ซึ่งดึงมาจาก SSD หรือ Harddisk นั่นเอง ยิ่งเป็น M.2 อย่างไว เมื่อเราเริ่มเล่นเกมข้อมูลพวกนี้จะถูกส่งกันไปมาระหว่างหน่วยความจำกราฟฟิกกับตัวประมวลผลชิปหรือดาย เช่นเดียวกับ RAM ในระบบที่มันจะดึงข้อมูลไปเก็บไว้ก่อนเมื่อเราเรียกใช้โปรแกรม แต่ SD RAM จะทำงานเฉพาะส่วนของกราฟฟิกเท่านั้น ประมาณว่า RAM แค่คุยกับ CPU นะ ถ้างานกราฟฟิกค่อยมาสกิดฉัน วัตถุหรือฉากที่เห็นภายในเกม ลองจิตนาการถึงจอคอมพิวเตอร์จอหนึ่งในฉากห้องทำงาน จอนั้นถูกสร้างมาด้วยจุดหลายๆ จุดซึ่งจะมีแกน x,y และ z แล้วนำเส้นมาต่อกัน ลองมองหน้าจอตัวเองดูก็ได้ แค่ด้านหน้าเราเห็นสี่เหลี่ยมกี่อัน ตั้งแต่ขอบจอ เข้ามาตรงพื้นที่แสดงผลของจอ ขาตั้งจออีก ซึ่งแกนพวกนี้จะบอกแต่ละจุดห่างกันเท่าไร แล้วก็วาดขึ้นมาเป็นเส้นก่อนแสดงผลเป็นสีแสงและเงา ซึ่งจะสัมพันธ์กับมุมกล้องที่เรามอง แน่นอนว่าจะต้องมีจุดกำเนิดแสง เรื่องนี้ถ้าใครเคยปั้นโมเดล หรือทำงานเกี่ยวกับ 3D จะเข้าใจเรื่องนี้ได้ไม่ยาก ขบวนการนี้เรียกว่า SIMD (Single Instruction Multiple Data) ปัจจุบันถูกพัฒนาเป็น SIMT แล้ว แต่เพื่อให้เข้าใจหลักการทำงานจึงต้องพูดถึง แล้วมันสัมพันธ์ยังไงกับผู้เล่นเกมส์ แต่ละวัตถุหรือโมเดลนั้นจะมี Model Space อยู่เพื่อให้รู้ว่าส่วนไหนคือพื้นที่ของตัวมันเมื่อเราหยิบ เราชนต้องแสดงผลภาพออกมาอย่างไร ก็จะวาดวัตถุใหม่ขึ้นมา ซึ่งส่วนนี้จะอยู่ในส่วนของ Coding นั่นเอง (คนเขียนเกมหรือผู้พัฒนา) ลำดับขั้นการทำงานการติดต่อส่วนผู้ใช้ คำสั่งหรือ Instruction แต่ละคำสั่งในการแสดงผล จะรวมกันเป็น Thread แล้วจะส่งข้อมูลไปให้ CUDA โดยมีจำนวน 32 Thread เรียกได้ว่าเป็น 1 Warp และ Warp พวกนี้จะถูกจัดกลุ่มเป็น Thread Block ซึ่งถูกจัดการโดย SM แล้วพวกมันก็จะถูกคำนวนลงใน GPU การคำนวนเหล่านี้จะถูกจัดการอีกขั้นโดย Gigathread Engine แล้วก็แสดงผลให้เราเห็นกัน ส่วนประกอบอื่นๆ ของการ์ดจอ Port ส่วนที่ใช้ในการเชื่อมต่อกับจอแสดงผล ไม่ว่าจะเป็น Display Port, HDMI Port ส่วนนี้มีความสัมพันธ์กับจอด้วยเพราะรองรับอัตราการ Refresh Rate และสายที่เลือกใช้ก็มีผลด้วย Connector ส่วนของการเชื่อมต่อไปเลี้ยงการ์ดจอ ถ้าเป็นรุ่นเก่าๆ อาจจะไม่ต้องใช้ เพียงแค่เสียบสล็อต PCI ก็พอแล้ว PCIe ส่วนของการเชื่อมต่อกับเมนบอร์ด Voltage Regulator Module ส่วนประกอบอื่นๆ ส่วนใหญ่จะเป็น ใช้ควบคุมแรงดันไฟฟ้า หน้าตาเหมือนกระป๋องหรือสี่เหลี่ยมๆ แบบกระปุกนั่นแหละ เป็นตัวจ่ายให้กับตัว GPU หลายร้อยวัตต์นี่เอง มันจึงทำให้เกิดความร้อนขึ้น ทำให้ต้องมีฮีทซิงค์ระบายความร้อนตัวใหญ่ครอบแผง PCB อีกที พอจะเห็นส่วนประกอบและการทำงานคร่าวๆ ของมันแล้ว ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่ทำไมมันคือสิ่งที่น่าอัศจรรย์อย่างนึงที่มนุษย์คิดค้นขึ้นมาได้ ซึ่งวิธีการทำ Ship หรือ Die นั้น ถ้าพูดถึงตรงนี้คงเล่ากันไม่จบ เอาจริงๆ ทั้งหมดนั่นก็มาจากเจ้าตัวทรานซิสเตอร์ แต่เอามารวมกันจนทรงพลังอย่างน่าทึ่ง *ข้อมูลอาจมีการเปลี่ยนแปลงตามเทคโนโลยีของแต่ละรุ่น Credit ภาพปก โดย u_8t3emw1yia จาก Pixabay ภาพประกอบที่ 1 โดย ADMC จาก Pixabay ภาพประกอบที่ 2 โดย Brian Penny จาก Pixabay ภาพประกอบที่ 3 โดย Nigel Durrant จาก Pixabay ภาพประกอบที่ 4 โดย ThankYouFantasyPictures จาก Pixabay ภาพประกอบที่ 5 โดย Marcel Magis จาก Pixabay ภาพประกอบที่ 6 โดย Pete Linforth จาก Pixabay ภาพประกอบที่ 7 โดย Recklessstudios จาก Pixabay เปิดประสบการณ์ความบันเทิงที่หลากหลายสุดปัง บน App TrueID โหลดเลย ฟรี !