GPU lub Jednostka przetwarzania graficznegoto dedykowany mikroczip, który został zaprojektowany do wykonywania zadań związanych z grafiką znacznie szybciej niż procesor lub Central Jednostka przetwarzania.
Ogólnie rzecz biorąc, procesory graficzne obsługują wizualną stronę gier wideo, a także oprogramowanie do edycji wideo, projektowanie graficzne, projektowanie 3D i inne podobne narzędzia. Ostatnio procesory graficzne zostały również wykorzystane do wykonywania niektórych zadań niezwiązanych z grafiką, takich jak wydobywanie kryptowalut, które działa dobrze z ich unikalnym projektem wewnętrznym.
Różnica między GPU a procesorem
Każdy komputer, czy to laptop, tablet czy konsola do gier, ma procesor. Procesor jest mózgiem maszyny. Gdy uruchamiasz oprogramowanie na swoim urządzeniu, procesor postępuje zgodnie z instrukcjami i wykonuje wszystkie niezbędne działania matematyczne. Oczywiście każdy mikroczip wykonuje instrukcje, więc co wyróżnia procesor?
Większość współczesnych procesorów ma cztery Rdzenie procesora, chociaż liczba ta szybko rośnie. Liczba obliczeń, które procesor może wykonać w tym samym czasie, jest ograniczona liczbą rdzeni. Ale procesor jest bardzo dobry w wykonywaniu niewielkiej liczby złożonych obliczeń dowolnego typu, bardzo szybko, jedna po drugiej.
Jednak współczesne procesory graficzne mają zupełnie inną filozofię projektowania. Zamiast niewielkiej liczby złożonych, w pełni funkcjonalnych rdzeni przetwarzających, mają setki lub tysiące prostych rdzeni procesorów zaprojektowanych do równoległego wykonywania instrukcji, szczególnie związanych z grafiką.
Na przykład instrukcja przyciemnienia piksela na obrazie w określony sposób. Nowoczesne wyświetlacze komputerowe mają miliony pikseli. Renderowanie i animowanie realistycznej grafiki 3D z płynną liczbą klatek na sekundę wymaga ogromnej mocy przetwarzania równoległego. Więc jeśli chcesz przetwarzać wiele prostych poleceń jednocześnie, potrzebujesz procesora graficznego.
In_content_1 all: [300x250] / dfp: [640x360]- ->Czy procesory graficzne i karty graficzne są tym samym?
Często używa się zamiennie terminów „GPU” i „karta graficzna”. Co prowadzi do sytuacji, w których ktoś powie, że jego 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 GPU nie może sama działać. Do wykonania swojej pracy potrzebuje innych komponentów. Przyjrzyjmy się zatem różnym sposobom pakowania GPU.
Karty graficzne
Karta graficzna to dyskretne urządzenie, które podłącza się do standardowego gniazda na płycie głównej komputera. Składa się z płytki drukowanej, procesora graficznego, pamięci, złączy wyświetlacza, złączy zasilania i innych różnych elementów potrzebnych przez GPU.
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 konieczności wymiany całego komputera lub płyty głównej.
Zintegrowane karty graficzne
Zintegrowane karty graficzne są wbudowane w to samo obudowa jako procesor. Tak więc komputer wyposażony w jedną z nich nie potrzebuje osobnej karty graficznej do działania. Złącza wyświetlacza są dostarczane przez płytę główną, a procesor graficzny korzysta z tej samej puli pamięci co procesor. Oczywiście, procesor i GPU również korzystają z tego samego systemu chłodzenia i zasilacza.
Zintegrowane procesory graficzne są obecnie dość wydajne, a niektóre z nich można nawet wykorzystać do skromnej grafiki do gier wideo, ale ich główną zaletą jest oszczędność kosztów i miejsca. Dlatego są popularnym rozwiązaniem w wielu laptopach.
Tablety i smartfony również mają zintegrowane układy GPU, ale są one częścią pakietu „system on a chip”. Na komputerach tylko CPU i GPU współużytkują ten sam pakiet. W przypadku SoC pamięć RAM, pamięć masowa, kontrolery peryferyjne i inne komponenty tworzące cały system znajdują się w tym samym pakiecie krzemowym.
GPU
Dedykowany układ GPU różni się od karty graficznej i zintegrowanych układów GPU. Najłatwiej jest myśleć o tym jak o karcie graficznej wbudowanej w komputer. Laptopy to główne urządzenia korzystające z dedykowanych procesorów graficznych.
Podobnie jak w przypadku karty graficznej, GPU ma własną pamięć i chłodzenie, ale w przeciwieństwie do karty graficznej nie można zmienić ani uaktualnić dedykowanego GPU. Istnieje niewielka liczba laptopów korzystających z wymiennych modułów GPU, ale jest to rzadki wyjątek.
Zewnętrzne karty graficzne
Niedawne opracowanie, zewnętrzne karty graficzne, korzystają z szybkich portów na nowoczesnych komputerach. Thunderbolt 3 przez USB C. jest rozwiązaniem z wyboru. Karty zewnętrzne mogą być zintegrowanym rozwiązaniem lub po prostu obudową, której można używać z dowolną pasującą kartą graficzną.
To dobre rozwiązanie dla użytkowników laptopów, którzy chcą mocniejszego rozwiązania GPU na biurku. Możesz przeczytać więcej o zewnętrzne procesory graficzne w naszym artykule na ich temat.
Zrozumienie specyfikacji GPU
Jeśli chcesz wiedzieć, jak wybierać różne karty graficzne, spójrz na nasze przewodnik dla kupujących karty graficzne, aby uzyskać szczegółowe wyjaśnienie specyfikacji GPU. Jeśli chcesz tylko szybkiego podsumowania, oto kluczowe liczby, które mają znaczenie, jeśli chodzi o procesory graficzne:
Niestety znajomość tych liczb lub szczegółów nie powie Ci wiele o tym, jak będzie działać dany procesor graficzny lub karta graficzna. Ostatecznie najważniejsza jest wydajność aplikacji, które chcesz uruchomić, i które możesz łatwo znaleźć w opublikowanych testach online.
Ogólne zadania obliczeniowe na GPU
Ostatnia ważna rzecz, o której należy wiedzieć o współczesnych procesorach graficznych mówi się, że można ich używać do niektórych zadań nie graficznych. Ponieważ procesory graficzne składają się zasadniczo z ogromnej liczby prostych procesorów, każde zadanie wymagające wielu obliczeń wykonanych równolegle może skorzystać z działania na GPU.
Na przykład marka Nvidia karty działają z instrukcjami CUDA (Compute Unified Device Architecture). Możesz pisać oprogramowanie za pomocą CUDA, dzięki czemu korzysta z unikalnej konstrukcji GPU w celu przyspieszenia niektórych rodzajów obliczeń.
Istnieje również OpenCL, który nie jest przypisany do konkretnej marki karty. Procesory graficzne są stosowane do analizy dużych zbiorów danych, uczenia maszynowego, głębokiego uczenia się, eksploracji kryptowalut oraz stale rosnącej listy zaawansowanych zadań, które w przeszłości wymagałyby użycia superkomputerów.
Widzę wyraźnie teraz
Są to najważniejsze fakty, które musisz wiedzieć o tym, jakie są układy GPU. Teraz wiesz, czym one są, do czego są używane i czym różnią się od innych typów procesorów. Wszyscy powinniśmy być wdzięczni za układy GPU. Korzystanie z komputerów byłoby o wiele mniej kolorowe i przyjazne bez nich!