आपने अपने कंप्यूटर या स्मार्टफोन पर पबजी, ऐस्फ़ॉल्ट 8, मॉर्टल कोम्बैट जैसे हाई-एंड गेम जरूर खेले होंगे? या आपने Full HD, 4K, या 8K में विडीओज़ देखे होंगे? या फिर कम्प्यूटर तो चलाया ही होगा?

यदि आपने उपरोक्त में से किसी भी प्रश्न के लिए हाँ कहा है, तो बधाई हो, आपने GPU का इस्तेमाल किया है।

नमस्कार दोस्तों, आज की इस रोमांचक पोस्ट में हम तकनीक की एक महान उपज GPU के बारे में जानेंगे, GPU क्या होता है, बिजली उपकरणो यानी इलेक्ट्रॉनिक डिवाइसेज़ में उसका क्या काम होता है, GPU का संक्षिप्त इतिहास, उसके प्रकार और उपयोगों को भी जानेंगे।

बिना समय गवाए, चलिए शुरू करते है।

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GPU Full Form in computer in Hindi | GPU Meaning in Hindi

GPU का फुल फॉर्म Graphic Processing Unit है ।

GPU क्या है और क्या करता है?

परिभाषा के अनुसार, GPU या ग्राफ़िक्स प्रोसेसिंग यूनिट आपके इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस के अंदर एक चिप है जो ग्राफिक्स रेंडरिंग को तेज करने के लिए जिम्मेदार है।

ज़्यादा टेक्निकल हो गया? चलिए सरल भाषा में समझते है:

जी॰पी॰यू॰ (GPU) एक ऐसा चिप है जो की graphics यानी की जो भी चीजें आप अपने इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस की स्क्रीन पे देख रहे है, उनकी processing को तेज करने में मदद करता है ।

GPU काम कैसे करता है इसे समझने के लिए कंप्यूटर को एक कंपनी के रूप में सोचें जिसके कई विभाग (department) है। जब कंपनी के किसी विभाग को कलाकृति की आवश्यकता होती है, तो वे कला विभाग को एक अनुरोध भेजते हैं। कला विभाग यह तय करता है कि छवि कैसे बनाई जाए और फिर उसे कागज पर उतारा जाए। अंतिम परिणाम यह होता है कि किसी का विचार वास्तविक, देखने योग्य चित्र बन जाता है।

एक ग्राफिक्स कार्ड समान सिद्धांतों के साथ काम करता है। CPU, सॉफ्टवेयर ऐप्स के संयोजन के साथ काम करते हुए, छवि के बारे में ग्राफिक्स कार्ड को जानकारी भेजता है। ग्राफिक्स कार्ड यह तय करता है कि छवि बनाने के लिए स्क्रीन पर पिक्सेल का उपयोग कैसे किया जाए। यह तब उस जानकारी को एक केबल के माध्यम से मॉनिटर को भेजता है।

बाइनरी डेटा से छवि बनाना एक जटिल प्रक्रिया है। 3D छवि बनाने के लिए, ग्राफिक्स कार्ड पहले सीधी रेखाओं से एक वायर फ्रेम बनाता है। फिर, यह छवि को रेखापुंज करता है (शेष पिक्सेल में भरता है)। यह प्रकाश, बनावट और रंग भी जोड़ता है। तेज-तर्रार खेलों के लिए, कंप्यूटर को प्रति सेकंड लगभग साठ बार इस प्रक्रिया से गुजरना पड़ता है। आवश्यक गणना करने के लिए, ग्राफिक्स कार्ड के बिना, कंप्यूटर को संभालने के लिए कार्यभार बहुत अधिक होगा।

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GPU का संक्षिप्त इतिहास

सन् 1999 में, NVIDIA ने ग्राफिक्स प्रोसेसिंग यूनिट के लिए एक संक्षिप्त शब्द के रूप में “GPU” शब्द को प्रचलित बनाया, हालाँकि इस शब्द का उपयोग GeForce 256 के आने से कम से कम एक दशक पहले किया गया था। मतलब की, GPU का आविष्कार वास्तव में NVIDIA द्वारा अपना स्वामित्व लॉन्च करने से वर्षों पहले किया गया था।

आईबीएम ने 1981 में मोनोक्रोम डिस्प्ले एडेप्टर (MDA) बनाया और पेश किया। एमडीए कार्ड में 80 x 25 वर्णों पर उच्च-रिज़ॉल्यूशन टेक्स्ट और सिंबल डिस्प्ले की अनुमति देने के लिए एक मोनोक्रोम टेक्स्ट मोड था, जो ड्रॉइंग फॉर्म के लिए उपयोगी था।

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तो हम यह बिलकुल मान सकते है की MDA पहला GPU था परंतु GPU शब्द को प्रचलित NVIDIA ने किया और उसके बाद से कंपिनयों की होड़ लग गयी!

GPU अथवा CPU में अंतर

CPU और GPU आर्किटेक्चर के बीच मुख्य अंतर यह है कि CPU को कार्यों की एक विस्तृत श्रृंखला को जल्दी से संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया है (जैसा कि CPU क्लॉक स्पीड से मापा जाता है), लेकिन उन कार्यों की समरूपता सीमित हैं। एक GPU को एक साथ उच्च-रिज़ॉल्यूशन छवियों और वीडियो को एक ही साथ प्रस्तुत करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

चूंकि GPU डेटा के कई सेटों को एक साथ प्रॉसेस कर सकते हैं, इसलिए इनका उपयोग आमतौर पर मशीन लर्निंग और वैज्ञानिक गणना जैसे गैर-ग्राफ़िकल वाले कार्यों के लिए भी किया जाता है। एक साथ चलने वाले हजारों प्रोसेसर कोर के साथ डिज़ाइन किया गया, GPU बड़े पैमाने पर समानता को सक्षम करता है जहाँ प्रत्येक कोर कुशल गणना करने पर केंद्रित होता है।

मल्टी-कोर प्रोसेसर जिनमे एक CPU और एक GPU दोनों ही होते है, कई वर्षों से मार्केट मौजूद है। वास्तव में, लगभग हर नोटबुक, स्मार्टफोन और टैबलेट पीसी में अब एक एकीकृत जीपीयू के साथ एक मल्टी-कोर प्रोसेसर और ऑडियो, नेटवर्किंग और अन्य सुविधाओं अब एक साथ ही मौजूद है । हालाँकि, इन मल्टी-कोर प्रोसेसर डिज़ाइनों में, एक GPU आमतौर पर एप्लिकेशन मेमोरी को सीधे एक्सेस नहीं करता है और इस प्रकार CPU के दास के रूप में कार्य करता है।

ग्राफ़िक्स कार्ड (Graphics Card) और GPU एक ही चीज़ है?

हालाँकि दोनो शब्द हम अदल बदल के इस्तेमाल करते है, GPU और ग्राफ़िक्स कार्ड में थोड़ा सा फ़रक है। GPU एक चिप है जो की ग्राफ़िक्स कार्ड के बोर्ड में लगा होता है और यह चित्रो की प्रॉसेसिंग में ग्राफ़िक्स कार्ड की मदद करता है।

ऐसे GPU जो ग्राफ़िक्स कार्ड में लगे हुए होते है उन्हे इंटेग्रेटेड GPU कहते है। और कई बार ये GPU अलग से भी लगे होते है, इनका खुद का बोर्ड होता है, ऐसे में इन्हें डेडिकेटेड या डिस्क्रीट GPU कहा जाता है।

आपने कम्प्यूटर या लैप्टॉप ख़रीदते समय अक्सर सुना होगा की इसमें डेडिकेटेड ग्राफ़िक्स है और आप इसपे गेमिंग या विडीओ एडिटिंग जैसे ज़्यादा ग्राफ़िक्स प्रॉसेसिंग वाली क्रियाएँ आराम से कर सकते है ।

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GPU के प्रकार

GPU आम तौर पर दो प्रकार के होते है: एकीकृत (integrated GPU) और असतत (discrete GPU)। एक एकीकृत GPU अपने अलग कार्ड पर होने के बजाय सीपीयू के साथ में ही एम्बेडेड होता है। असतत जीपीयू एक अलग चिप है जो अपने स्वयं के सर्किट बोर्ड पर लगा होता है और आमतौर पर पीसीआई एक्सप्रेस स्लॉट (PCI Express Slot) से जुड़ा होता है।

इंटेग्रेटेड GPU: इंटेग्रेटेड ग्राफ़िक्स प्रॉसेसिंग यूनिट सबसे ज़्यादा उपकरणो में पाएँ जाने वाले GPU है । बाजार में अधिकांश GPU वास्तव में इंटेग्रेटेड GPU हैं। तो, इंटेग्रेटेड GPU क्या हैं और यह आपके कंप्यूटर में कैसे काम करता है? एक CPU जो अपने मदरबोर्ड पर पूरी तरह से एकीकृत GPU के साथ आता है, पतले और हल्के सिस्टम, कम बिजली की खपत और कम सिस्टम लागत की अनुमति देता है।

Intel® ग्राफ़िक्स टेक्नॉलजी, जिसमें Intel® Iris® Plus और Intel® Iris® Xe शामिल हैं, इंटेग्रेटेड GPU के मामले में सबसे आगे है। Intel® ग्राफ़िक्स के साथ, उपयोगकर्ता ऐसे सिस्टम में बेहतरीन ग्राफ़िक्स का अनुभव कर सकते हैं जो कूलर चलाते हैं और लंबी बैटरी लाइफ प्रदान करते हैं।

डिस्क्रीट GPU: कई कंप्यूटिंग एप्लिकेशन इंटेग्रेटेड GPU के साथ अच्छी तरह से चल सकते हैं। हालांकि, व्यापक प्रदर्शन मांगों के साथ अधिक संसाधन-गहन अनुप्रयोगों के लिए, एक डिस्क्रीट GPU (कभी-कभी एक समर्पित ग्राफिक्स कार्ड कहा जाता है) बेहतर विकल्प होता है।

ये GPU अतिरिक्त ऊर्जा खपत और गर्मी निर्माण करता है जिससे कीमत पर असर पड़ता है। डिस्क्रीट GPU को आमतौर पर अधिकतम प्रदर्शन के लिए समर्पित यानी डेडिकेटेड (डेडिकेटेड) कूलिंग की आवश्यकता होती है।

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क्या GPU की ज़रूरत हमेशा होती है?

जवाब हाँ भी है और ना भी।

ग्राफिक कार्ड किसी भी कंप्यूटर सिस्टम का बहुत ही आवश्यक हिस्सा है, यह आपके डिस्प्ले (मॉनिटर या लैपटॉप डिस्प्ले) पर भेजे जाने से पहले संसाधित डेटा को वीडियो सिग्नल में प्रस्तुत करता है।

एक इंटेग्रेटेड ग्राफिक्स कार्ड मदरबोर्ड से जुड़ा होता है और रैम को सीपीयू के साथ साझा करता है, जिससे उपलब्ध रैम की कुल मात्रा कम हो जाती है।

सामान्य वीडियो आउटपुट के लिए न्यूनतम आवश्यक ग्राफिक प्रोसेसर आमतौर पर प्रोसेसर में ही इनबिल्ट होता है, क्योंकि ग्राफिक गणना वास्तविक प्रसंस्करण गणनाओं से बहुत अलग (और जटिल) होती है, बहुत तीव्र प्रॉसेसेज़ (गेमिंग / वीडियो रेंडरिंग) को अकेले प्रोसेसर द्वारा नियंत्रित नहीं किया जा सकता है काम के लिए डिस्क्रीट ग्राफिक प्रोसेसिंग चिप की आवश्यकता है।

एक डिस्क्रीट ग्राफिक्स कार्ड (जैसी की nVidia) में अपनी छवियों को उत्पन्न करने के लिए अपना रैम और प्रोसेसर होता है, और यह कंप्यूटर को धीमा नहीं करता है।

अगर आप 2021 की बात कर रहे है तो हाँ, आज कल में GPU की ज़रूरत पड़ ही जाती है क्यूँकि आज कल की युवा गेमिंग, डिज़ाइनिंग, विडीओ एडिटिंग जैसी ज़्यादा ग्राफ़िक्स प्रॉसेसिंग वाली क्रियाएँ की ओर रुख़ कर रही है।

ज़्यादातर, गेमिंग करने वाले लोगों को एक डिस्क्रीट या डेडिकेटेड GPU की आवश्यकता पड़ती है । वीडियो देखने के लिए आपको एक डिस्क्रीट GPU की आवश्यकता नहीं है (यहां तक कि रेज़र शार्प एचडी वीडियो के लिए भी नहीं)। आपको ईमेल, वर्ड प्रोसेसिंग, या किसी ऑफिस सूट प्रकार के ऐप्स के लिए एक डिस्क्रीट GPU की आवश्यकता नहीं पड़ेगी। यह तक की कुछ पुराने गेम खेलने के लिए भी आपको GPU की भी आवश्यकता नहीं है, क्योंकि आज के एकीकृत ग्राफिक्स दशकों के डिस्क्रीट GPU से कहीं बेहतर हैं।

हालाँकि अगर आप की ये ज़रूरतें नहीं है, तो आप बिना GPU के भी सफलतापूर्वक अपने अन्य कार्य कर सकते है। पर ध्यान रहे बिना GPU के तो कोई भी इलेक्ट्रॉनिक उपकरण चल जयगा लेकिन बिना ग्राफ़िक्स कार्ड के नहीं।

इसलिए जब तक आप आधुनिक गेम नहीं खेलते हैं या वीडियो एडिटिंग/प्रडक्शन नहीं करते हैं, तब तक आपको एक डिस्क्रीट (या डेडिकेटेड) GPU की आवश्यकता नहीं होती है। आधुनिक इंटेल/एएमडी प्रोसेसर जैसे इंटेल एचडी इनबिल्ट ग्राफिक प्रोसेसर के साथ आता है जो सामान्य कंप्यूटर उपयोग के लिए पर्याप्त है।

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GPU के प्रयोग

हमें ये तो समझ आ गया की GPU ग्राफ़िक्स प्रॉसेसिंग को तेज करने में मदद करता है, आइए अब देखते है की GPU का प्रयोग कहा-कहा होता है। आमतौर पर तो GPU का उपयोग एम्बेडेड सिस्टम, मोबाइल फोन, पर्सनल कंप्यूटर, वर्कस्टेशन और गेम कंसोल में किया जाता है। लेकिन जो इसके कुछ ख़ास उपयोग है, आइए उनको समझते है:

गेमिंग ऐप्स: एकदम असली दिखने वाले ग्राफ़िक्स, 3D वातावरण, ग़ज़ब का विवरण और भिन्न प्रकार के रंग – ये सब नए जमाने के गेम्ज़ की सच्चाई है। किंतु अगर आप एक दो दशक पीछे जाएँगे तो पाएँगे की उस समय के गेम्ज़ के ग्राफ़िक्स काफ़ी साधारण और बिना GPU के आसानी से चलने वाले थे ।

पर आज के गेम्ज़ जैसे PUBG, मोर्टल कॉम्बैट, ऐस्फ़ॉल्ट 8, आदि कुछ ऐसे गेम्ज़ जो की GPU की प्रॉसेसिंग पावर को हाई इस्तेमाल करके सफल बन पाए है।

GPU 2D और 3D दोनों में ग्राफ़िक्स प्रदान करने में सक्षम हैं। बेहतर ग्राफ़िक्स प्रदर्शन के साथ, गेम उच्च रिज़ॉल्यूशन पर, तेज़ फ़्रेम दर पर, या दोनों पर खेले जा सकते हैं।

विडीओ उत्पादन और डिज़ाइनिंग: विडीओ एडिट और रेंडर करने में भी GPU की अहम भूमिका है। विडीओ एडिटिंग ऐप्स, चाहे फिर वो स्मार्ट्फ़ोन या कम्प्यूटर की हो, डेडिकेटेड GPU रखने का परामर्श देती है ।

वर्षों से, वीडियो editors, ग्राफिक डिजाइनरों और अन्य रचनात्मक पेशेवरों ने लंबे समय की रेंडरिंग समय के साथ संघर्ष किया है जो कंप्यूटिंग संसाधनों और रचनात्मक प्रवाह को बाधित करता है। अब, GPU द्वारा पेश की जाने वाली समानांतर प्रोसेसिंग से वीडियो और ग्राफिक्स को उच्च-परिभाषा प्रारूपों में प्रस्तुत करना तेज़ और आसान हो गया है।

GPU, मशीन लर्निंग के लिए: GPU का प्रयोग फ़ेशल रेकग्निशन, इमेज रेकग्निशन, और आर्टिफ़िशल इंटेलिजेन्स की बहुत सी ज़रूरतों में होता है । बिना GPU के शायद आपके फ़ोन में कभी फ़ेस लॉक जैसी सुविधा ना होती ।

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कुछ आख़री शब्द

GPU एक आधुनिक टेक्नॉलजी है, इसके बिना तो शायद इतने हाई-एंड गेम्ज़ या मशीन लर्निंग जैसी चीजों के बारे में सोचना भी मुश्किल होगा । अगर GPU ना होता तो ना हम अपने TV या फ़ोन में कभी इतने अच्छे क्वालिटी के विडीओज़ का लुफ़्त उठा पाते ना ही 3D गेम्ज़ खेल पाते।

अगर सरल शब्दों में कहु तो GPU के आज के जैसी जीवंत टेक्नॉलजी के बारे में सोचना भी मुश्किल होता।

तो ये था हमारा आज का पोस्ट GPU के बारे में। आशा करता हूँ आपको ये पोस्ट जानकारी परिपूर्ण और लुभावनी लगी होगी और इसको पढ़ने के बाद शायद ही आपके मन में GPU को लेकर कोई सवाल होंगे । फिर भी अगर आप हमसे कुछ पूछना चाहते है या अपने विचार व्यक्त करना चाहते है तो कृपया करने कॉमेंट बॉक्स का इस्तेमाल करे और बताएँ हम आपकी किस प्रकार से मदद कर सकते है ।

और हाँ, हमें कॉमेंट करके ये भी बताइए की आप अपने कम्प्यूटर / फ़ोन में कौन सा – डेडिकेटेड या इंटेग्रेटेड GPU, इस्तेमाल कर रहे है?

Reference: Intel GPU