GPU pramonės plėtros perspektyva 2020 m

Ieškote pasaulio milžinų vystymosi pėdsakų

GPU funkcija ir klasifikacija

GPU (grafikos procesorius, grafikos procesorius) taip pat žinomas kaip rodymo lustas. Jis daugiausia naudojamas asmeniniuose kompiuteriuose, darbo stotyse, žaidimų kompiuteriuose ir mobiliuosiuose įrenginiuose (išmaniuosiuose telefonuose, planšetiniuose kompiuteriuose, VR įrenginiuose) grafikos operacijoms vykdyti.

Struktūra nustato, kad GPU yra tinkamesnis lygiagrečiam skaičiavimui. Pagrindinis skirtumas tarp GPU ir procesoriaus yra lusto talpyklos architektūroje ir skaitmeninės logikos operacijų vieneto struktūroje: GPU šerdžių (ypač „Alu“ skaičiavimo įrenginių) yra daug daugiau nei procesoriaus, tačiau jo struktūra yra paprastesnė. procesoriaus, todėl tai vadinama daugiagysle struktūra. Daugelio branduolių struktūra yra labai tinkama tuo pačiu nurodymų srautui siųsti į daugelį branduolių lygiagrečiai, naudojant skirtingus įvesties duomenis, kad būtų užbaigtos didžiulės ir paprastos grafikos apdorojimo operacijos, pvz., Ta pati koordinačių transformacija kiekvienam viršūnę ir apskaičiuojant kiekvienos viršūnės spalvos vertę pagal tą patį apšvietimo modelį. GPU naudojasi masinių duomenų apdorojimo pranašumais ir kompensuoja ilgos delsos trūkumus, pagerindamas bendrą duomenų pralaidumą.

Paprastai tariant, vartotojai daugiau dėmesio skirs centrinio procesoriaus (centrinio procesoriaus) veikimui, pirkdami plataus vartojimo elektroninius gaminius, tokius kaip mobilieji telefonai ar nešiojamieji kompiuteriai, pvz., Centrinio procesoriaus prekės ženklą, seriją ir branduolių skaičių, o GPU - mažiau dėmesio. GPU (grafinis procesorius), taip pat grafikos procesorius, yra tam tikras mikroprocesorius, kuris gali atlikti su vaizdais ir grafika susijusias operacijas asmeniniuose kompiuteriuose, darbo stotyse, žaidimų aparatuose ir kai kuriuose mobiliuosiuose įrenginiuose (pvz., Planšetiniuose kompiuteriuose, išmaniuosiuose telefonuose ir kt.). . PC gimimo pradžioje buvo GPU idėja, o visus grafinius skaičiavimus atliko procesorius. Tačiau grafinio skaičiavimo procesoriaus naudojimas yra lėtas, todėl speciali grafikos greitintuvo kortelė yra sukurta padėti apskaičiuoti grafiką. Vėliau NVIDIA pasiūlė GPU koncepciją, kuria GPU buvo perkeltas į atskiro skaičiavimo bloko statusą.

Centrinis procesorius paprastai susideda iš loginio valdymo bloko, valdymo bloko ir atminties bloko. Nors procesorius turi kelis branduolius, bendras skaičius yra ne daugiau kaip du skaitmenys, o kiekviename branduolyje yra pakankamai talpyklos; CPU turi pakankamai skaičių ir loginių operacijų vienetų ir turi daug aparatinės įrangos, kad pagreitintų šakos vertinimą ir dar sudėtingesnį loginį vertinimą. Todėl centrinis procesorius turi super logines galimybes. GPU pranašumas yra daugialypis, branduolių skaičius yra daug didesnis nei procesoriaus, kuris gali pasiekti šimtus, kiekvienas branduolys turi palyginti mažą talpyklą, o skaitmeninės logikos operacijų vienetų skaičius yra nedidelis ir paprastas. Todėl lygiagrečiam duomenų skaičiavimui GPU yra tinkamesnis nei procesorius

Yra du GPU klasifikavimo būdai: vienas yra pagrįstas GPU ir procesoriaus santykiu, kitas - GPU taikymo klase. Pagal santykį su procesoriumi GPU galima suskirstyti į nepriklausomus procesorius ir GPU. Nepriklausomas GPU paprastai suvirinamas ant grafikos plokštės plokštės ir yra po grafikos plokštės ventiliatoriumi. Nepriklausomas GPU naudoja specialią ekrano atmintį, o vaizdo atminties pralaidumas lemia ryšio su GPU greitį. Integruotas GPU paprastai yra integruotas su procesoriumi. Integruotas GPU ir procesorius turi ventiliatorių ir talpyklą. Integruotas GPU turi gerą suderinamumą, nes integruoto GPU dizainą, gamybą ir tvarkyklę užbaigia procesoriaus gamintojas. Be to, dėl procesoriaus ir GPU integravimo integruoto GPU erdvė yra maža; integruoto GPU veikimas yra palyginti nepriklausomas, o energijos suvartojimas ir integruoto GPU kaina yra gana nepriklausomi dėl procesoriaus ir procesoriaus integravimo. Nepriklausomas GPU turi nepriklausomą vaizdo atmintį, didesnę erdvę ir geresnį šilumos išsklaidymą, todėl nepriklausomos grafikos plokštės veikimas yra geresnis; tačiau tam reikia papildomos erdvės, kad būtų patenkinti sudėtingi ir didžiuliai grafikos apdorojimo poreikiai ir pateiktos efektyvios vaizdo įrašų kodavimo programos. Tačiau dėl gerų eksploatacinių savybių suvartojama daugiau energijos, nepriklausomiems GPU reikia papildomo maitinimo šaltinio, o kaina yra didesnė.

Pagal programos terminalo tipą jį galima suskirstyti į pcgpu, serverio GPU ir mobilųjį GPU. Pcgpu yra pritaikytas kompiuteriui. Pagal produkto padėties nustatymą galima naudoti integruotą arba atskirą GPU. Pavyzdžiui, jei kompiuteris daugiausia yra lengvas biuro ir teksto redagavimas, bendras produktas pasirenka integruotą GPU; jei asmeniniame kompiuteryje reikia kurti didelės raiškos nuotraukas, redaguoti vaizdo įrašus, atkurti žaidimus ir pan., pasirinktas produktas turės nepriklausomą GPU. Serverio GPU yra pritaikytas serveriams, kurie gali būti naudojami profesionaliai vizualizuoti, skaičiavimo pagreičiui, giliam mokymuisi ir kitoms programoms. Atsižvelgiant į daugybės technologijų, tokių kaip debesų kompiuterija ir dirbtinis intelektas, plėtrą, serverio GPU daugiausia bus nepriklausomas GPU. Mobilusis terminalas tampa vis plonesnis, o vidinė terminalo erdvė greitai sumažėjo dėl daugybės funkcinių modulių gausėjimo. Tuo pačiu metu, kiek vaizdo ir vaizdo reikia apdoroti mobiliajame terminale, integruotas GPU sugebėjo atitikti reikalavimus. Todėl mobilusis GPU paprastai taiko integruotą GPU.