آیا کارت گرافیک در اثر فشار زیاد از کار می‌افتد؟

یوسف اسفندیاری

۲ فروردین ۱۴۰۱ | ۱۱:۱۰ زمان مورد نیاز برای مطالعه: ۶ دقیقه

اگر از جمله کاربرانی هستید که با انجام کارهایی مانند اجرای بازی‌های سنگین در ساعات متمادی و اقداماتی نظیر رندر فایل‌های بزرگ فشار بسیار زیادی به کارت گرافیک خود وارد می‌کنید، احتمالا نگرانی از کار افتادن این قطعه‌ی مهم بعد از مدتی استفاده هستید. اما آیا واقعا وارد کردن فشار زیاد به کارت گرافیک، آن را خراب را می‌کند؟ در ادامه به این موضوع می‌پردازیم.

بله، اما وضعیت به این سادگی‌ها نیست

منابع مختلف در اینترنت در مورد طول عمر کارت گرافیک اطلاعات متفاوتی را ارائه می‌دهند. با توجه به اینکه هر ساله تعداد زیادی کارت گرافیک جدید راهی بازار می‌شود، نمی‌توانیم در مورد تمام آن‌ها یک عدد مشخص را به عنوان طول عمر در نظر بگیریم. در سال ۲۰۲۰، یکی از بزرگترین فروشگاه‌های زنجیره‌ای آلمان اعلام کرد که تقریبا ۲ تا ۵ درصد از کارت گرافیک‌های فروخته شده بعد از مدتی خراب شده‌اند. از سوی دیگر، انویدیا حتی برای تعدادی از کارت گرافیک‌هایی که حدود ۱۰ سال قبل عرضه شده‌اند نیز آپدیت منتشر می‌کند. این یعنی ۱۰ سال استفاده از یک کارت گرافیک پدیده‌ی عجیب و نادری محسوب نمی‌شود.

از سوی دیگر، مواد و اجزای استفاده شده در کارت‌های گرافیک جادویی نیستند و طبیعتا هرچقدر بیشتر مورد استفاده قرار بگیرند، سرعت استهلاک آن‌ها هم بیشتر می‌شود. بنابراین تاثیر فشار سنگین بر طول عمر کارت گرافیک‌ خبر جدیدی نیست. اما اینکه آیا کارت گرافیک‌ سیستم شما بعد از مدتی خراب می‌شود یا نه، به متغیرهای بسیار زیادی بستگی دارد. به عنوان مثال می‌توانیم به میزان فشار وارد شده بر روی آن، نوسانات دما در مدار، شمار خاموش و روشن شدن و میزان تمیز بودن محیط مورد استفاده اشاره کنیم.

از آنجایی که کارت گرافیک‌ یک دستگاه پیچیده با قطعات متعدد است، هر یک می‌توانند به روش‌های مختلف از کار بیفتند یا فرسوده شوند. در ادامه به بررسی چندین بخش اصلی کارت گرافیک‌ می‌پردازیم تا ببینیم در طول زمان چگونه فرسوده می‌شوند.

فن‌های خنک‌کننده؛ حساس‌ترین قطعات

از بین تمام قطعات کارت گرافیک، معمولا فن‌ها نخستین قطعاتی هستند که خراب می‌شوند. به زبان ساده فن‌ها هوای گرم را از کارت گرافیک‌ دور می‌کنند تا پردازنده‌ی گرافیکی خنک بماند و بتواند کار خود را انجام دهد. اما چرا حرارت دشمن اصلی کارت گرافیک‌ و در کل قطعات الکترونیکی است؟ گرمای زیاد ترانزیستورها را از کار می‌اندازد و در این شرایط کارت گرافیک‌ نمی‌تواند کار خود را انجام دهد. همچنین اگر حرارت از یک حدی بیشتر شود، ترانزیستورها ممکن است برای همیشه آسیب ببینند.

به مرور زمان، گرد و خاک تا حد زیادی عملکرد فن‌ها را ضعیف‌تر می‌کنند. با کاهش سرعت فن‌ها هم طبیعتا کارت گرافیک با حرارت بیشتری روبرو می‌شود. تمام کارت‌های گرافیک زمانی که بسیار داغ می‌شوند، سرعت پردازش را پایین می‌آورند تا حرارت ایجاد شده کاهش پیدا کند. اما چنین کاری طبیعتا عملکرد برنامه‌ها یا بازی‌های موردنظر شما را هم دچار مشکل می‌کند. به همین خاطر اگر کارت گرافیک سیستم شما سروصدای بیشتر از حد معمول دارد یا عملکرد آن ضعیف‌تر از گذشته شده، بهتر است این کارت را تمیز کنید. اگر هم فن‌های موجود در کارت گرافیک به طور کامل از کار افتاده‌اند، در صورت پیدا کردن قطعات مورد نیاز می‌توانید این فن‌ها را تعویض کنید.

خمیر سیلیکون

بین هیت سینک و پردازنده‌ی گرافیکی ماده‌ی موسوم به خمیر سیلیکون یا به اصطلاح خمیر حرارتی قرار دارد. این ماده‌ی پلیمری خمیری شکل انتقال گرما را ساده‌تر می‌کند. با گذشت زمان، این خمیر ممکن است قدرت خود را از دست بدهد. وقتی این اتفاق می‌افتد، هیت سینک به خوبی خنک نمی‌شود و دمای چیپ GPU هم افزایش می‌یابد. زمانی هم که چیپ GPU داغ می‌شود، نمی‌تواند از تمام توان سخت‌افزاری خود برای انجام پردازش‌ها استفاده کند. در این شرایط به راحتی می‌توانید خمیر سیلیکونی را تعویض کنید که این نوع خمیرها با کیفیت‌ها و قیمت‌های گوناگون فروخته می‌شوند.

بروز مشکل در دیگر قطعات

به غیر از چیپ GPU، یک کارت گرافیک از چندین قطعه‌ی دیگر مانند خازن‌ها، مقاومت‌ها، تراشه‌های حافظه و دیگر موارد بهره می‌برد. هر یک از این قطعات هم ممکن است در اثر استفاده‌ی سنگین یا قرار گرفتن در معرض گرمای بیش از حد دچار مشکل شوند. باید خاطرنشان کنیم احتمال خرابی برخی از این قطعات بیشتر از دیگر موارد است.

به عنوان مثال می‌توانیم به حساس بودن خازن‌ها اشاره کنیم. خازن‌ها به تغییرات دما بسیار حساس هستند و از طرف دیگر برخی از آن‌ها از همان ابتدا مشکل دارند. اگر در زمینه‌ی فنی سررشته دارید، می‌توانید خازن‌های مشکل‌دار را پیدا کنید و در صورت یافتن قطعات مناسب، آن‌ها را جایگزین کنید. همچنین به مرور زمان و به دلیل تغییرات دما و حمل و نقل نامناسب ممکن است لحیم‌کاری انجام شده برای کارت گرافیک دچار مشکل شود. اصلاح لحیم‌کاری صورت گرفته در کارت گرافیک اگرچه کار مشکلی است، ولی غیرممکن نیست.

پردازنده‌ی گرافیکی چیست؟ هر آنچه باید درباره‌ی GPU بدانید

چیپ GPU

همانطور که احتمال می‌دانید، مهم‌ترین قطعه‌ی موجود در کارت گرافیک همان چیپ GPU یا پردازنده‌ی گرافیکی است که مغز متفکر کارت گرافیک محسوب می‌شود. اما آیا این چیپ هم در اثر استفاده‌ی سنگین فرسوده می‌شود؟ پاسخ این سوال مثبت است. اما مدت‌ها قبل از فرسودگی و خرابی این چیپ، قطعات دیگری از کارت گرافیک دچار مشکل می‌شوند.

در این چیپ میلیون‌ها یا حتی میلیاردها ترانزیستور وجود دارد. ترانزیستورها هم بالاخره عمر محدودی دارند و با گذشت زمان عملکرد آن‌ها ضعیف‌تر می‌شود. زمانی که شمار ترانزیستورهای مشکل‌دار از یک حدی عبور می‌کند، چیپ موردنظر از کار می‌افتد. بر اساس بررسی‌های صورت گرفته، حرارت متهم ردیف اول خرابی ترانزیستورها محسوب می‌شود و از طرف دیگر هرچقدر چیپ موردنظر کوچک‌تر باشد، احتمال بروز مشکل بیشتر می‌شود. کارشناسان بر این باور هستند که چیپ‌های جدید به اندازه‌ی چیپ‌های ساخته شده در دهه‌ی ۹۰ میلادی دوام نمی‌آورند. اما هنوز در مورد طول عمر این چیپ‌ها نمی‌توانیم با قاطعیت صحبت کنیم.

انویدیا عمر مفید کارت گرافیک‌های مصرفی را اعلام نمی‌کند اما برای شماری از شتاب‌دهنده‌های گرافیکی صنعتی این آمار منتشر شده است. به عنوان مثال برای شتاب‌دهنده‌ی گرافیکی Tesla K20X در دمای ۳۵ درجه سانتی‌گراد عمر مفید آن ۱۴.۷ سال عنوان شده که البته این عمر مربوط به محیط کنترل نشده است. انویدیا می‌گوید شتاب‌دهنده‌ی موردنظر در محیط کنترل شده می‌تواند به مدت ۲۳.۸ سال عملکرد مناسبی داشته باشد. باید خاطرنشان کنیم سخت‌افزارهای گرافیکی صنعتی نسبت به گرافیک‌های مصرفی قوی‌تر هستند و عمر مفید طولانی‌تری دارند.

ابرکامپیوتر Cray XK7 Titan

در رابطه با عمر مفید کارت‌های گرافیک مصرفی پژوهش‌های چندانی انجام نگرفته ولی در همین زمینه می‌توانیم به مقاله‌ای اشاره کنیم که در سال ۲۰۲۰ منتشر شد. برای این پژوهش، عمر مفید ۱۸۶۸۸ کارت گرافیک Nvidia K20X Kepler در ابرکامپیوتر Cray XK7 Titan طی سال‌های ۲۰۱۲ تا ۲۰۱۹ مورد بررسی قرار گرفته است.

در سال ۲۰۱۶، بسیاری از این کارت‌های گرافیک از کار افتادند. اما بعد از بررسی‌های صورت گرفته، پژوهشگران متوجه شدند که این خرابی مربوط به یک مقاومت معیوب تعبیه شده در برد مدار کارت گرافیک صورت گرفته و ارتباطی با خود چیپ GPU ندارد. کارت گرافیک استفاده شده در این ابرکامپیوتر از نوع صنعتی محسوب می‌شود ولی در کل عمر مفید آن حدود ۳ سال بوده است. این یعنی برخلاف ادعای انویدیا، کارت‌های گرافیک صنعتی عمر مفید ۱۴ تا ۲۳ سال را ارائه نمی‌دهند.

بنابراین اگر شما هم از سیستم خود مانند یک ابرکامپیوتر استفاده می‌کنید و ۲۴ ساعته در حال انجام کارهای بسیار سنگین با سیستم خود هستید، مطمئنا نباید انتظار عمر طولانی داشته باشید. اما اینکه دقیقا چند سال می‌توانید از کارت گرافیک سیستم خود استفاده کنیم، این موضوع به متغیرهای زیادی بستگی دارد که نمی‌توانیم به طور دقیق آن‌ها را پیش‌بینی کنیم.

در نهایت گرما دشمن اصلی کارت گرافیک است

در تمام گزارش‌ها و پژوهش‌های انجام شده، مهم‌ترین عامل تعیین‌کننده برای مدت زمان ماندگاری کارت گرافیک، میزان داغ بودن آن است. هرچه کارت داغ‌تر باشد، قطعات آن زودتر از بین می‌روند. همچنین هرچقدر حرارت کارت بیشتر باشد، برای جلوگیری از دردسرهای مختلف، توان پردازشی آن کاهش پیدا می‌کند. به همین خاطر استفاده از خنک‌کننده‌ی مناسب نه‌تنها عمر کارت گرافیک را افزایش می‌دهد، بلکه در زمینه‌ی عملکرد هم نقش مهمی را ایفا می‌کند.

اگر می‌خواهید یک کارت گرافیک دست دوم خریداری کنید، حتما نحوه‌ی استفاده از آن توسط صاحب قبلی کارت گرافیک موردنظر را بررسی کنید. البته از آنجایی که فروشندگان کارت گرافیک معمولا در مورد نحوه‌ی استفاده از آن کاملا صادق نخواهند بود، بهتر است به دنبال کارت گرافیک‌های دست دوم نباشید. زیرا حتی اگر در حال حاضر به خوبی کار می‌کند، ممکن است قطعات مختلف آن بعد از مدتی استفاده دچار مشکل شوند.