2020 жылы GPU индустриясының даму болашағы

Дамудың іздерін әлем алпауыттарынан іздеу

GPU функциясы және классификациясы

GPU (графикалық процессор, графикалық процессор) дисплей чипі деп те аталады. Ол негізінен графикалық операцияларды жүргізу үшін дербес компьютерлерде, жұмыс станцияларында, ойын хосттарында және мобильді құрылғыларда (смартфондарда, планшеттік компьютерлерде, VR құрылғыларда) қолданылады.

Құрылым графикалық процессордың параллельді есептеу үшін қолайлы екенін анықтайды. GPU мен CPU арасындағы негізгі айырмашылық чиптегі кэш архитектурасында және цифрлық логикалық жұмыс блогының құрылымында: GPU ядроларының саны (әсіресе Alu есептеу қондырғылары) процессорға қарағанда әлдеқайда көп, бірақ оның құрылымы оған қарағанда қарапайым процессоры, сондықтан оны көп ядролы құрылым деп атайды. Көп ядролы құрылым графикалық өңдеудегі массивті және қарапайым әрекеттерді орындау үшін, мысалы, әрқайсысына бірдей координаталық түрлендіруді орындау үшін әр түрлі кіріс деректерін қолдана отырып, бір командалық ағынды параллельді көп ядролыға жіберуге өте қолайлы. бірдей жарықтандыру үлгісі бойынша әр шыңның түс мәнін есептеу және шыңы. GPU массивтік деректерді өңдеудің артықшылықтарын пайдаланады және жалпы өткізу қабілетін жақсарту арқылы ұзақ кідірістің жетіспеушілігін толтырады.

Тұтастай алғанда, тұтынушылар ұялы телефондар немесе ноутбуктар сияқты тұтынушының электронды өнімдерін, мысалы, CPU маркасы, сериясы мен ядроларының саны сияқты электронды өнімдерді сатып алғанда, процессордың (орталық процессордың) жұмысына көп көңіл бөледі, ал GPU-ға онша көңіл бөлінбейді. GPU (графикалық өңдеу блогы), сонымен қатар графикалық процессор - бұл дербес компьютерлерде, жұмыс станцияларында, ойын машиналарында және кейбір мобильді құрылғыларда (мысалы, планшеттік компьютерлерде, смартфондарда және т.б.) кескін және графикаға байланысты операцияларды орындай алатын микропроцессордың бір түрі. . ДК-нің пайда болуының басында GPU идеясы пайда болды және барлық графикалық есептеулерді CPU жүргізді. Алайда графикалық есептеулер жүргізу үшін процессорды пайдалану жылдамдығы баяу, сондықтан графикалық есептеулерге көмектесетін арнайы графикалық үдеткіш карта жасалған. Кейінірек NVIDIA GPU тұжырымдамасын ұсынды, ол GPU-ны бөлек есептеу блогы мәртебесіне көтерді.

Орталық процессор логикалық жұмыс блогынан, басқару блогынан және сақтау блогынан тұрады. Процессордың бірнеше ядролары болғанымен, олардың жалпы саны екі цифрдан аспайды және әр ядрода кэш жеткілікті; орталық процессорда сандық және логикалық операциялық блоктар жеткілікті, филиалдық пікірлерді және одан да күрделі логикалық шешімдерді жеделдету үшін көптеген жабдықтар бар. Сондықтан процессор супер логикалық қабілетке ие. GPU-дің артықшылығы көп ядролы, ядролардың саны CPU-ға қарағанда әлдеқайда көп, ол жүздегенге жетуі мүмкін, әр ядро ​​салыстырмалы түрде аз, ал цифрлық логикалық жұмыс блоктарының саны аз және қарапайым. Сондықтан GPU процессорға қарағанда параллельді есептеу үшін қолайлы

GPU-ді жіктеудің екі әдісі бар, олардың бірі GPU мен CPU арасындағы қатынасқа, екіншісі GPU қолдану класына негізделген. Процессормен қатынасқа сәйкес графикалық процессорды тәуелсіз процессор және графикалық процессор деп бөлуге болады. Тәуелсіз GPU әдетте графикалық картаның платасында дәнекерленген және графикалық картаның желдеткішінің астында орналасқан. Тәуелсіз GPU арнайы дисплей жадын қолданады, ал бейне жады өткізу қабілеті GPU-мен қосылу жылдамдығын анықтайды. Кіріктірілген графикалық процессор жалпы процессормен біріктірілген. Кіріктірілген GPU және CPU желдеткіш пен кэшті қолданады. Кіріктірілген графикалық процессор жақсы үйлесімділікке ие, өйткені интеграцияланған графикалық процессордың дизайны, өндірісі және драйвері процессор өндірушісімен аяқталады. Сонымен қатар, CPU мен GPU интеграциясының арқасында интеграцияланған GPU кеңістігі аз; интеграцияланған графикалық процессордың өнімділігі салыстырмалы түрде тәуелсіз, ал интеграцияланған графикалық процессордың қуат шығыны мен құны процессор мен процессордың интеграциялануына байланысты салыстырмалы түрде тәуелсіз. Тәуелсіз GPU-да тәуелсіз бейне жады, кеңістік және жылу шығыны жақсы, сондықтан тәуелсіз графикалық картаның өнімділігі жақсырақ; бірақ графиканы өңдеудің күрделі және үлкен қажеттіліктерін қанағаттандыру және бейнені кодтаудың тиімді қосымшаларын қамтамасыз ету үшін оған қосымша орын қажет. Алайда күшті өнімділік энергияны тұтынуды білдіреді, тәуелсіз графикалық процессорлар қосымша қуат көзін қажет етеді, ал шығындар да жоғары.

Қолданба терминалының типі бойынша оны pcgpu, серверлік GPU және мобильді GPU деп бөлуге болады. Pcgpu компьютерге қолданылады. Өнімнің орналасуына сәйкес интеграцияланған GPU немесе дербес GPU қолданылуы мүмкін. Мысалы, егер ДК негізінен жеңіл кеңсе және мәтіндік редакциялау болса, жалпы өнім интеграцияланған GPU тасымалдауды таңдайды; егер компьютерге жоғары ажыратымдылықтағы суреттер шығару, бейнелерді редакциялау, ойындар көрсету және т.б. қажет болса, таңдалған өнім тәуелсіз графикалық процессорды қолданады. Серверлік GPU серверлерге қолданылады, оларды кәсіби визуалдау, есептеу үдеуі, тереңдетіп оқыту және басқа қосымшалар үшін қолдануға болады. Бұлтты есептеу және жасанды интеллект сияқты технологиялар сериясының дамуына сәйкес, GPU-сервер негізінен тәуелсіз GPU болады. Жылжымалы терминал жіңішкеріп, терминалдың ішкі кеңістігі бірнеше функционалды модульдердің көбеюіне байланысты тез азайды. Сонымен бірге, бейнені және суретті мобильді терминалмен өңдеу қажет болған жағдайда, интеграцияланған GPU талаптарға жауап бере алды. Сондықтан мобильді GPU әдетте интеграцияланған GPU қолданады.