Co to jest akceleracja sprzętowa i jak jest przydatna?

Przyspieszenie sprzętowe wykorzystuje specjalnie zbudowany sprzęt komputerowy (tj. mikrochipy krzemowe) do wykonywania wąskiego zestawu zadań szybciej niż procesor ogólnego przeznaczenia (jednostka centralna).

Co to oznacza dla Ciebie jako użytkownika? Często będziesz mieć możliwość włączenia lub wyłączenia akceleracji sprzętowej w swoich aplikacjach. Jak przydatne jest przyspieszenie sprzętowe i do czego służy?

Co to jest akceleracja sprzętowa (wersja prosta)

Oto proste wyjaśnienie akceleracji sprzętowej . Przejdź do następnej sekcji, aby dokładniej przyjrzeć się temu procesowi.

Procesor w Twoim komputerze może rozwiązać niemal każdy rodzaj problemu matematycznego. Obwody procesora wykorzystują więcej komponentów do radzenia sobie z wieloma rodzajami zadań. Zajmują więcej miejsca, generują więcej ciepła i nie są tak elegancko zaprojektowane, jak obwód zbudowany do jednego zadania.

Dzięki akceleracji sprzętowej specjalny układ scalony lub mikroprocesor wykonuje jedno określone zadanie lub wąski zestaw powiązanych zadań. Projekt obwodu nie jest marnowany na nic innego, co zapewnia znaczną przewagę wydajności.

Czasami sprzęt jest wbudowany w sam procesor. Większość nowoczesnych procesorów ma dedykowane sekcje wewnętrzne, które przyspieszają określone typy matematyki używane do zadań, takich jak kodowanie wideo i szyfrowanie.

W skrócie, akceleracja sprzętowa oznacza powierzenie konkretnej pracy unikalnemu sprzętowi, który jest jednym zamachem i kołysze się na nim.

Jakie są zalety akceleracji sprzętowej ?

Jak akceleracja sprzętowa jest korzystna dla używanej aplikacji? Często zależy to od rodzaju sprzętu i rodzaju akceleracji, ale zwykłe korzyści dotyczą większości sytuacji.

Przyspieszenie sprzętowe znacznie poprawia wydajność. Twoja aplikacja będzie działać płynniej lub aplikacja wykona zadanie w znacznie krótszym czasie.

Zwalnia procesor do wykonywania innych czynności, co prowadzi dopoprawiona wydajność systemu. Procesor może odciążyć pracę na specjalistycznym sprzęcie, a następnie zająć się, na przykład, uruchamianiem gier wideo jednocześnie z przesyłaniem strumieniowym filmów lub korzystaniem z aplikacji takiej jak Niezgoda.

Przyspieszenie sprzętowe może mieć kluczowe znaczenie dla urządzeń zasilanych bateryjnie. To dlatego Twój smartfon lub tablet może odtwarzać wideo przez tak długi czas bez tankowania baterii. Mały wyspecjalizowany układ prawie zawsze zużywa mniej energii niż duży, złożony procesor.

Czy istnieją wady akceleracji sprzętowej?

W ogólnie rzecz biorąc, akceleracja sprzętowa jest czymś, co warto zostawić włączone, ale w niektórych przypadkach może to być wadą.

Przyspieszenie sprzętowe często powoduje niestabilność. Pomimo powolnego procesora, procesory wydają się być wysoce niezawodne. Na przykład nie ma sensu przyspieszanie eksportu wideo, a następnie awaria procesu przed jego zakończeniem.

Przyspieszenie sprzętowe jest nieelastyczne w stosunku do nowych rozwiązań. Na przykład możesz mieć akcelerację sprzętową w komputerze dla określonej metody kodowania wideo, ale jeśli pojawi się coś lepszego, będziesz musiał kupić nowy sprzęt, aby to obsługiwać.

Typ akceleracji sprzętowej obsługiwanej przez system może nie zapewniać najlepszych wyników. Więc jeśli przedkładasz jakość nad szybkość, w niektórych przypadkach lepiej byłoby pozwolić procesorowi na obsługę pracy. Na przykład, jeśli nie masz sprzętowej obsługi kodowania HEVC, ale chcesz uzyskać przewagę jakościową nad kodekiem H.264, będziesz musiał polegać na kodowaniu opartym na procesorze.

Gdzie Czy mogę korzystać z akceleracji sprzętowej?

Istnieje zbyt wiele form akceleracji sprzętowej, aby wymienić je wszystkie tutaj, ale oto kilka typowych, z którymi spotkasz się jako przeciętny użytkownik komputera.

h4>Przyspieszenie sprzętowe przeglądarki

Przeglądarki internetowe mogą być zaskakująco obciążającymi procesorami aplikacjami. Nowoczesne strony internetowe mają fantazyjne efekty graficzne oraz obrazy i dźwięki o wysokiej wierności. Aplikacje internetowe korzystające z grafiki 3D korzystają z akceleracji sprzętowej GPU.

Przyspieszenie sprzętowe jest zwykle domyślnie włączone w tych aplikacjach i należy je wyłączyć tylko dla rozwiązywanie problemów.

Przyspieszenie kodowania wideo

Większość procesorów ma teraz akcelerację dla popularnego standardu wideo H.264 i obsługuje H. 265 też rośnie.

Najnowsze procesory graficzne Nvidia mają również dedykowany układ kodujący „NVENC”, który przejmuje pracę nad nagrywaniem lub przesyłaniem strumieniowym materiału z gry, aby nie wpływał na wydajność gry.

Aplikacje, takie jak Premiera adobe Pro oferuje akcelerację sprzętową opartą na GPU, poprawiając w ten sposób wydajność podczas edycji i eksportu projektów.

Przyspieszenie GPGPU (GPU ogólnego przeznaczenia)

Procesory graficzne rozpoczęły życie jako akceleratory grafiki 3D, ale nowoczesne procesory graficzne mogą bardzo szybko wykonywać dość szeroki zakres prostych operacji. Procesory te składają się z setek lub tysięcy prostych, małych procesorów, które działają równolegle.

To sprawia, że ​​są idealne do pewnych typów przetwarzania danych, które muszą być przetwarzane przez algorytm. Procesory GPU są projektowane w ten sposób, ponieważ renderowanie grafiki wymaga równoległego przetwarzania wartości pikseli. Twój procesor graficzny określa więc, jak każdy z milionów pikseli na ekranie powinien wyglądać w tym samym czasie. Okazuje się, że aplikacje głębokiego uczenia i eksploracji danych również korzystają z tego podejścia do obliczeń.

Ray Tracing i przyspieszenie uczenia maszynowego

Programiści GPU dodali teraz dedykowane koprocesory, które wykonują jeszcze bardziej wyspecjalizowaną pracę niż rdzenie GPU.

Najnowsza generacja procesorów graficznych Nvidia ma specjalne komponenty, które przyspieszają matematykę śledzenie promieni, która jest metodą rysowania grafiki 3D poprzez symulację rozchodzenia się światła przez scenę.

Te procesory graficzne mają dodatkowy procesor, który bardzo dobrze radzi sobie z tak zwaną matematyką „tensorów”. Są one przydatne w aplikacjach wykorzystujących uczenie maszynowe sieci neuronowych, które staje się coraz bardziej powszechne w codziennych zadaniach obliczeniowych.

Przyspieszenie jest wszędzie

W dzisiejszych czasach prawie każde urządzenie komputerowe ma akcelerację sprzętową, a ponieważ niektóre zadania obliczeniowe stają się popularne, informatycy będą tworzyć jeszcze więcej dedykowanych systemów, aby działały szybciej i wydajniej.

Więc usiądź wygodnie i ciesz się szybkością!

Powiązane posty: