HDG wyjaśnia, co to jest GPU?

GPU lub Graficzne jednostki przetwarzania jest dedykowanym mikroczipem, który jest zaprojektowany do konkretnego wykonywania zadań związanych z grafiką w znacznie szybszym tempie niż procesor lub Jednostka centralna. 

Ogólnie rzecz biorąc, GPU obsługują wizualną stronę gier wideo, a także oprogramowanie do edycji wideo, projektowanie graficzne, projekt 3D i inne podobne narzędzia. Ostatnio GPU zostały również użyte do wykonania niektórych zadań nie-graficznych, takich jak wydobycie kryptowalut, które dobrze działa z ich unikalnym wewnętrznym projektem.

Jednak współczesne GPU mają zupełnie inną filozofię projektowania. Zamiast niewielkiej liczby złożonych, pełnometrażowych rdzeni przetwarzania, mają one setki lub tysiące prostych rdzeni procesorów, które są zaprojektowane do wykonywania instrukcji równolegle, szczególnie związanych z grafiką.

Na przykład instrukcja o odcieniu piksela na obrazie w określony sposób. Nowoczesne wyświetlacze komputerowe mają miliony pikseli. Renderować i animować realistyczna grafika 3D z płynną szybkością klatek. Więc jeśli chcesz przetworzyć wiele prostych poleceń jednocześnie, chcesz GPU.

Czy GPU i karty graficzne to samo?

Często staje się powszechne użycie terminów „GPU” i „karty graficznej” zamiennie. Co prowadzi do sytuacji, w których ktoś powie, że ich komputer nie ma procesora graficznego, ale tak naprawdę oznacza to, że komputer nie ma karty graficznej.

Co to jest GPU? GPU odnosi się konkretnie do samego mikroprocesora, ale oczywiście procesor graficzny nie może działać samodzielnie. Potrzebuje innych komponentów, aby wykonać swoją pracę. Więc przejdźmy do różnych sposobów pakowania GPU.

Karty graficzne

Karta graficzna to dyskretne urządzenie, które podłącza się do standardowego gniazda na płycie głównej komputera. Składa się z drukowanej płyty drukowanej, GPU, pamięci, złącza wyświetlania, złącza zasilania i innych różnych komponentów.

Karty graficzne mają również dedykowane systemy chłodzenia, które pomagają utrzymać GPU w bezpiecznej temperaturze roboczej. Główną zaletą kart graficznych jest to, że można je łatwo zastąpić nowszymi modelami bez potrzeby wymiany całego komputera lub płyty głównej.

Zintegrowane GPU

Zintegrowane GPU są wbudowane w tę samą obudowę co procesor. Więc komputer wyposażony w jeden z nich nie potrzebuje osobnej karty graficznej do pracy. Złącza wyświetlacza są dostarczane przez płytę główną, a GPU ma tę samą pulę pamięci, co procesor. Oczywiście procesor i GPU mają również ten sam system chłodzenia i zasilacz.

Zintegrowane GPU są obecnie dość mocne, a niektóre mogą być nawet używane do skromnej grafiki gier wideo, ale ich główną zaletą są oszczędności kosztów i przestrzeni. Dlatego są popularnym rozwiązaniem w wielu laptopach.

Tablety i smartfony mają również zintegrowane procesory graficzne, ale są one częścią pakietu „System na chipie”. Na komputerach tylko procesor i GPU mają ten sam pakiet w przypadku SOC, pamięci RAM, pamięci, kontrolerów peryferyjnych i innych komponentów, które składają się na cały system, są na tym samym pakiecie krzemowym.

Dedykowane GPU

Dedykowany procesor graficzny różni się od karty graficznej i zintegrowanego GPU. Najłatwiej jest myśleć o tym jak o karcie graficznej, która została wbudowana w komputer. Laptopy to główne urządzenia, które używają dedykowanych GPU.

Podobnie jak w przypadku karty graficznej, GPU ma własną pamięć i chłodzenie, ale w przeciwieństwie do karty graficznej, której nie możesz zmienić ani zaktualizować dedykowanego GPU. Istnieje niewielka liczba laptopów, które używają wymiennych modułów GPU, ale jest to rzadki wyjątek.

Zewnętrzne karty graficzne

Niedawne opracowanie, zewnętrzne karty graficzne, wykorzystują porty szybkich na nowoczesnych komputerach. Thunderbolt 3 na USB C jest rozwiązaniem wyboru. Karty zewnętrzne mogą być zintegrowanym rozwiązaniem lub po prostu obudową, której można użyć z dowolną kartą graficzną, która pasuje.

To dobre rozwiązanie dla użytkowników laptopa, którzy chcą mocniejszego rozwiązania GPU, gdy przy biurku. W naszym artykule możesz przeczytać więcej o zewnętrznych procesorach graficznych.

Zrozumienie specyfikacji GPU

Jeśli chcesz wiedzieć, jak wybierać między różnymi kartami graficznymi, spójrz na nasz przewodnik kupujący karty graficzne, aby uzyskać szczegółowe wyjaśnienie specyfikacji GPU. Jeśli chcesz tylko szybkiego podsumowania, oto kluczowe liczby, które mają znaczenie, jeśli chodzi o GPU:

• Liczba procesorów
• Ilość pamięci
• Całkowita przepustowość pamięci
• Funkcje specjalne, takie jak śledzenie promieni sprzętowych

Niestety, znajomość tych liczb lub szczegółów nie powiedzie się wiele o tym, jak wykona dany procesor graficzny lub karta graficzna. Ostatecznie najważniejsze jest wydajność z aplikacjami, które chcesz uruchomić, które można łatwo znaleźć w opublikowanych testach porównawczych online.

Ogólne zadania obliczeniowe GPU

Ostatnią ważną rzeczą, którą należy wiedzieć o współczesnym GPU, jest to, że można je wykorzystać do niektórych zadań nie-graphics. Ponieważ GPU składają się zasadniczo z ogromnej liczby prostych procesorów, każde zadanie, które wymagają wielu obliczeń wykonanych równolegle.

Na przykład marka kart NVIDIA współpracuje z instrukcjami CUDA (Compute Unified Device Architecture). Możesz pisać oprogramowanie za pomocą CUDA, aby wykorzystał unikalny projekt GPU do przyspieszenia niektórych rodzajów obliczeń.

Istnieje również OpenCL, który nie jest dołączony do określonej marki karty. GPU są stosowane do analizy dużych zbiorów danych, uczenia maszynowego, głębokiego uczenia się, wydobywania kryptowalut i stale rosnącej listy zaawansowanych zadań, które w przeszłości potrzebowałyby superkomputerów.

Widzę teraz wyraźnie

Są to najważniejsze fakty, które musisz wiedzieć o tym, czym są GPU. Teraz wiesz, do czego są używane i jak różnią się od innych rodzajów procesorów. Wszyscy powinniśmy być wdzięczni za GPU. Używanie komputerów byłoby o wiele mniej kolorowe i przyjazne bez nich!