Te-ai decis să cumperi un computer. Plimbați-vă de-a lungul galeriei comerciale, uitați-vă la etichetele de preț, familiarizați-vă cu caracteristicile. Și apare întrebarea: ce este un GPU? Adesea vezi această combinație de litere, dar nu vezi sensul. Să încercăm să explicăm.
GPU - ce este și cum este diferit de un procesor
GPU înseamnă „unitate de procesare grafică” sau procesor grafic. Este un dispozitiv separat pentru o consolă de jocuri, computer, cameră. Responsabil pentru redarea grafică, o realizează. GPU-ul face față acestei sarcini în mod remarcabil, datorită arhitecturii pipeline special concepute pentru aceste scopuri. GPU-urile moderne sunt mult mai bune la manipularea graficelor decât omologii lor, unitățile centrale de procesare (CPU) clasice.
În prezent, GPU-ul este folosit ca accelerator grafic 3D, dar în cazuri excepționale poate fi folosit pentru calcule. Următoarele distinge GPU de CPU:
- arhitectura: se vizeaza la maxim la viteza mare de calcul a obiectelor si texturilor grafice complexe;
- set relativ redus de comenzi.
Puterea colosală de calcul se explică tocmai prin particularitățile arhitecturii. Alături de procesoarele moderne care conțin mai multe nuclee (2/4/8, care era deja considerată o descoperire), GPU-ul a fost proiectat inițial ca o structură cu mai multe nuclee. Sunt sute de nuclee aici!
Diferența de arhitectură explică și diferența de principiu de funcționare. Dacă arhitectura procesorului este proiectată pentru procesarea secvențială a datelor, atunci GPU-ul a fost proiectat inițial să funcționeze cu grafică pe computer, prin urmare este proiectat pentru calcule masive, dar paralele.
Fiecare dintre aceste arhitecturi are propriile sale avantaje. CPU-ul este mult mai bun la îndeplinirea sarcinilor secvențiale. Pentru cantități uriașe de informații procesate, GPU-ul are un avantaj. Condiția principală este ca paralelismul să fie respectat în sarcină.
Acum știi multe despre GPU-uri, ce este un GPU și poți chiar să le spui prietenilor tăi.
O zi bună tuturor, dragii mei prieteni și invitați ai blogului meu. Astăzi aș dori să vorbesc puțin despre hardware-ul computerelor noastre. Vă rog să-mi spuneți, ați auzit despre așa ceva ca un GPU? Se pare că mulți oameni aud o astfel de abreviere pentru prima dată.
Oricât de banal ar suna, dar astăzi trăim în era tehnologiei computerelor și, uneori, este dificil să găsești o persoană care nu are idee cum funcționează un computer. Deci, de exemplu, este suficient ca cineva să realizeze că un computer funcționează datorită unei unități centrale de procesare (CPU).
Cineva va merge mai departe și va afla că există și un anumit GPU. Un acronim atât de complicat, dar similar cu cel precedent. Deci, să ne dăm seama ce este un GPU într-un computer, ce sunt acestea și ce diferențe are cu un procesor.
Nu este o mare diferență
În termeni simpli, un GPU este o unitate de procesare grafică, uneori denumită placă video, care este parțial o eroare. O placă video este un dispozitiv component gata făcut, care include procesorul pe care îl descriem. Este capabil să proceseze comenzi pentru a genera grafică 3D. Este de remarcat faptul că este un element cheie pentru aceasta, viteza și diferitele capacități ale sistemului video în ansamblu depind de puterea acestuia.
GPU-ul are propriile caracteristici distinctive în comparație cu CPU-ul văr. Principala diferență constă în arhitectura pe care este construit. Arhitectura GPU este construită în așa fel încât să poată procesa cantități mari de date mai eficient. CPU-ul, la rândul său, procesează datele și sarcinile secvenţial. Desigur, nu ar trebui să luați această funcție ca pe un minus.
Tipuri de GPU
Nu există multe tipuri de procesoare grafice, unul dintre ele este denumit discret și este folosit pe module separate. Un astfel de cip este suficient de puternic, prin urmare, necesită un sistem de răcire format din radiatoare, răcitoare; în sistemele cu încărcare specială, poate fi utilizată răcirea cu lichid.
Astăzi putem observa un pas semnificativ în dezvoltarea componentelor grafice, acest lucru se datorează apariției unui număr mare de tipuri de GPU. În timp ce înainte orice computer trebuia echipat cu grafică discretă pentru a avea acces la jocuri sau alte aplicații grafice, acum această sarcină poate fi îndeplinită de IGP - un procesor grafic integrat.
Aproape fiecare computer (cu excepția serverelor) este acum echipat cu grafică integrată, fie că este vorba despre laptop sau desktop. Procesorul video în sine este încorporat în procesor, ceea ce poate reduce semnificativ consumul de energie și prețul dispozitivului în sine. În plus, astfel de grafice pot fi în alte subtipuri, de exemplu: discrete sau hibrid-discrete.
Prima variantă presupune cea mai scumpă soluție, lipirea pe placa de bază sau un modul mobil separat. A doua opțiune se numește hibrid dintr-un motiv, de fapt, folosește o memorie video mică, care este lipită pe placă, dar, în același timp, este capabilă să o extindă în detrimentul memoriei RAM.
Desigur, astfel de soluții grafice nu pot ajunge din urmă cu plăcile video discrete cu drepturi depline, dar deja acum arată rezultate destul de bune. În orice caz, dezvoltatorii au multe pentru care să lupte, poate că o astfel de decizie este viitorul.
Ei bine, despre asta am, poate, totul. Sper că v-a plăcut articolul! Aștept cu nerăbdare să te revăd pe blogul meu. Multă baftă. Pa! Pa!
Procesoarele și GPU-urile sunt foarte asemănătoare, ambele sunt făcute din sute de milioane de tranzistori și pot face față mii de operații pe secundă. Dar în ce fel sunt exact aceste două componente importante ale oricărui computer de acasă?
În acest articol vom încerca să vă spunem într-un mod foarte simplu și accesibil care este diferența dintre un procesor și un GPU. Dar mai întâi, trebuie să luați în considerare aceste două procesoare separat.
CPU (Central Processing Unit sau Central Processing Unit) este adesea numit „creierul” computerului. În interiorul procesorului central se află aproximativ un milion de tranzistoare, cu ajutorul cărora se efectuează diverse calcule. Calculatoarele de acasă au de obicei procesoare cu 1 până la 4 nuclee cu o viteză de ceas de aproximativ 1 GHz până la 4 GHz.
Procesorul este puternic pentru că poate face orice. Un computer este capabil să îndeplinească o sarcină deoarece procesorul este capabil să îndeplinească acea sarcină. Programatorii au reușit acest lucru datorită seturilor largi de instrucțiuni și listelor uriașe de funcții partajate între unitățile centrale moderne de procesare.
Ce este GPU?
Un GPU (Graphics Processing Unit) este un tip specializat de microprocesor optimizat pentru calcularea și afișarea graficelor foarte specifice. Un GPU rulează la o viteză de ceas mai mică decât un procesor, dar are mult mai multe nuclee de procesare.
De asemenea, puteți spune că un GPU este un procesor specializat realizat pentru un scop anume - redarea video. În timpul redării, GPU-ul efectuează calcule matematice simple din nou și din nou. Un GPU are mii de nuclee care vor rula simultan. Deși fiecare nucleu GPU este mai lent decât un nucleu CPU, este totuși mai eficient pentru efectuarea calculelor simple necesare pentru afișarea graficelor. Acest paralelism masiv este ceea ce face ca GPU-ul să fie capabil să redea grafica 3D complexă cerută de jocurile moderne.
Diferența dintre CPU și GPU
GPU-ul poate efectua doar o fracțiune din operațiunile pe care le poate face CPU, dar o face cu o viteză incredibilă. GPU-ul va folosi sute de nuclee pentru a efectua calcule urgente pentru mii de pixeli în timp ce afișează grafică 3D complexă. Dar pentru a atinge viteze mari, GPU-ul trebuie să efectueze aceleași operațiuni.
Luați de exemplu Nvidia GTX 1080. Acest card are 2560 de nuclee shader. Datorită acestor nuclee, Nvidia GTX 1080 poate executa 2560 de instrucțiuni sau operații într-un singur ciclu de ceas. Dacă doriți să faceți imaginea cu 1% mai luminoasă, atunci GPU-ul se poate descurca fără prea multe dificultăți. Pe de altă parte, un procesor Intel Core i5 quad-core poate executa doar 4 instrucțiuni pe ciclu de ceas.
Cu toate acestea, procesoarele sunt mai flexibile decât GPU-urile. Unitățile centrale de procesare au un set de instrucțiuni mai mare, astfel încât pot îndeplini o gamă mai largă de funcții. CPU-urile funcționează, de asemenea, la viteze maxime de ceas mai mari și au capacitatea de a controla intrarea și ieșirea componentelor computerului. De exemplu, unitatea centrală de procesare se poate integra cu memoria virtuală, care este necesară pentru a rula un sistem de operare modern. Este exact ceea ce GPU-ul nu poate face.
GPU Computing
Chiar dacă GPU-urile sunt proiectate pentru randare, ele pot face mai mult. Procesarea grafică este doar un fel de calcul paralel repetitiv. Alte sarcini precum extragerea Bitcoin și spargerea parolelor se bazează pe aceleași tipuri de seturi de date masive și calcule matematice simple. Acesta este motivul pentru care unii utilizatori folosesc plăci video pentru operațiuni non-grafice. Acest fenomen se numește GPU Computation sau GPU Computing.
concluzii
În acest articol, am comparat CPU și GPU. Cred că a devenit clar pentru toată lumea că GPU și CPU au obiective similare, dar sunt optimizate pentru calcule diferite. Scrie-ți părerea în comentarii, voi încerca să răspund.
GPU (Graphics Processing Unit) este un dispozitiv electronic conceput pentru construirea și procesarea imaginilor 2D sau 3D și afișarea ulterioară a acestora pe ecran. GPU-urile sunt utilizate pe scară largă în sistemele de calcul desktop, telefoane mobile, servere și console de jocuri.
Aplicații GPU Cipurile grafice moderne sunt instalate pe plăcile grafice ale computerului sau integrate în plăcile de bază pentru a economisi spațiu pe computer.
GPU-urile permit procesarea eficientă a graficii computerizate, făcându-le cel mai utilizat tip de cip pentru afișarea informațiilor grafice pe ecran. Pentru prima dată, termenul GPU a fost folosit în 1999 de către Nvidia la prezentarea plăcii video GeForce 256, care la acea vreme era cea mai productivă placă a companiei. Procesorul modelului ar putea procesa aproximativ 10 milioane de poligoane grafice pe secundă Funcție GPU-ul este format din tranzistori speciali, dintre care majoritatea sunt utilizați pentru procesarea imaginilor 3D. Inițial, procesoarele grafice au fost create cu scopul de a accelera construcția texturilor și viteza de procesare a poligoanelor grafice de către computere, dar mai târziu nucleele grafice au învățat să efectueze calcule geometrice, ceea ce a accelerat și viteza și calitatea afișării imaginilor. Evoluțiile recente ale GPU-ului includ activarea suportului pentru shadere programabili, o tehnologie care reduce efectele suprapunerii elementelor de imagine unele peste altele. De asemenea, noile procesoare grafice sunt capabile să reproducă mai precis culorile pe monitor. Plăcile grafice moderne acceptă streaming video dintr-o varietate de surse prin interfețe dedicate Tipuri de GPU Plăcile grafice pot fi împărțite în trei tipuri: discrete, încorporate și hibride. Plăcile video discrete sunt instalate într-un slot separat de pe placa de bază a unui computer sau a unui dispozitiv portabil (laptop) printr-o interfață specială (de exemplu, PCI-Express sau AGP). Acest tip de GPU are cele mai puternice caracteristici de performanță datorită structurii speciale a modulului video și a indicatorilor săi de putere. De asemenea, dacă este necesar, o placă video discretă poate fi înlocuită cu ușurință cu o placă de alt model. Tehnologii precum SLI sau CrossFire permit combinarea mai multor plăci video pentru a îmbunătăți și mai mult performanța grafică.GPU-urile încorporate sunt utilizate în dispozitivele portabile și au performanțe de calcul modeste datorită amprentei mici a plăcii, complexității de răcire și caracteristicilor structurale. Plăcile grafice hibride sunt o nouă clasă de adaptoare menite să înlocuiască modulele integrate și discrete. Noua tehnologie este creată cu scopul de a crește viteza de schimb de date cu RAM-ul sistemului și procesorul pentru a îmbunătăți performanța grafică în general. Placa hibridă poate fi încorporată în placa de bază, dar în același timp funcționează pe baza tehnologiei plăcilor video discrete PCI-Express.
Bună prieteni.
Îți place să joci jocuri realiste pe computer? Sau vizionați un film într-o calitate care arată clar fiecare lucru mic? Deci, trebuie să vă imaginați ce este GPU într-un computer. Nu știi nimic despre el? Articolul meu te va ajuta să scapi de această neînțelegere ;-).
GPU nu este o placă video
Combinația de litere, necunoscută pentru mulți, implică conceptul de „unitate de procesare grafică”, care în limba noastră înseamnă procesor grafic. El este responsabil pentru reproducerea imaginii pe hardware-ul dvs. și cu cât caracteristicile acesteia sunt mai bune, cu atât imaginea va fi mai bună.
Ai crezut mereu că îndeplinește aceste funcții? Aveți, desigur, dreptate, dar este un dispozitiv complex, iar componenta sa principală este doar procentul grafic. Poate exista și independent de vidyuhi. Vom vorbi despre asta puțin mai târziu.
GPU: nu trebuie confundat cu CPU
În ciuda asemănării acronimelor, nu confundați subiectul conversației noastre cu (Central Processor Unit). Da, sunt asemănătoare, atât ca nume, cât și ca funcție. Acesta din urmă poate reproduce și grafica, cu toate acestea, este mai slab în această chestiune. Cu toate acestea, acestea sunt dispozitive complet diferite.
Ele diferă prin arhitectură. CPU este un dispozitiv multifuncțional care este responsabil pentru toate procesele din computer. Pentru a face acest lucru, are destule câteva, cu ajutorul cărora procesează secvenţial o sarcină după alta.
La rândul său, GPU-ul a fost conceput inițial ca un dispozitiv specializat pentru efectuarea de redări grafice, procesarea texturilor și a imaginilor complexe la viteză mare. În astfel de scopuri, a fost echipat cu o structură cu mai multe fire și mai multe nuclee, astfel încât să poată funcționa cu cantități mari de informații la un moment dat, și nu secvențial.
Având în vedere acest avantaj, liderii dintre producătorii de adaptoare video au lansat modele în care procesoarele grafice pot deveni un înlocuitor îmbunătățit pentru cel central. Marca nVidia numește acest dispozitiv GTX 10xx, iar principalul său concurent AMD, RX.
Tipuri de procese grafice
Pentru a putea naviga pe piața GPU-urilor, vă sugerez să vă familiarizați cu tipurile acestui dispozitiv:
- Discret. Inclus în adaptorul video. Este conectat la placa de bază printr-un conector special desemnat (cel mai adesea PCIe sau AGP). Are propria memorie cu acces aleatoriu. Ești un jucător pretențios sau lucrezi cu editori grafici complexe? Luați un model discret.
- Integrat (IGP). Anterior, era lipit pe placa de bază, acum este încorporat în procesorul central. Inițial nu este potrivit pentru a juca jocuri realiste și programe de grafică grele, dar modelele noi fac față acestor sarcini. Totuși, rețineți că astfel de cipuri sunt oarecum mai lente, deoarece nu au RAM personală și accesează memoria procesorului.
- Procesare grafică hibridă. Acesta este 2 în 1, adică atunci când atât primul tip, cât și al doilea tip de GPU sunt instalate în computer. În funcție de sarcinile îndeplinite, fie una, fie alta este inclusă în lucrare. Cu toate acestea, există laptopuri în care pot funcționa simultan 2 tipuri de dispozitive.
- Tip extern. După cum ați putea ghici, acesta este un procesor grafic situat în afara computerului. Cel mai adesea, acest model este ales de proprietarii de laptopuri cărora le este greu să înghesuie o placă video discretă în hardware-ul lor, dar doresc cu adevărat să obțină o grafică decentă.
Cum să alegi?
Atunci când alegeți un adaptor video pentru dvs., acordați atenție următoarelor caracteristici:
- Frecvența ceasului. Indicat în megaherți. Cu cât numărul este mai mare, cu atât dispozitivul poate procesa mai multe informații pe secundă. Adevărat, nu numai că îi afectează performanța. Arhitectura contează și ea.
- Numărul de unități de calcul. Ele sunt concepute pentru a gestiona sarcini - shaders responsabili pentru calcule de vârf, geometrice, pixeli și de uz general.
- Viteza de umplere (rata de umplere). Acest parametru poate spune cât de repede poate reda GPU-ul imaginea. Este împărțit în 2 tipuri: rata de umplere a pixelilor și rata texelilor. Prima este influențată de numărul de unități ROP din structura procesorului, iar a doua - de unitățile de textură (TMU).
De obicei, în cele mai recente modele de GPU, există mai puține primele blocuri. Ei scriu pixelii calculați de adaptorul video în buffere și îi amestecă, ceea ce se numește inteligent amestecare. TMU-urile preiau și filtrează texturi și alte informații necesare pentru alinierea scenei și calculele generale.
Blocuri geometrice
Anterior, nimeni nu le acorda atenție, deoarece jocurile virtuale aveau o geometrie simplă. Acest parametru a fost luat în considerare după apariția teselării în DirectX 11. Nu înțelegi ce vreau să spun? Să mergem în ordine.
Este un mediu (set de instrumente) pentru scrierea jocurilor. Pentru a vă ajuta să navigați în subiect, voi spune că cea mai recentă versiune a produsului este a 12-a, care a fost lansată în 2015.
Teselarea este împărțirea unui avion în părți pentru a le umple cu informații noi, ceea ce crește realismul jocului.
Astfel, dacă vrei să te arunci cu capul în cap în atmosfera Metro 2033, Crysis 2, HAWX 2 etc., iei în considerare numărul de blocuri geometrice atunci când alegi un GPU.
Memorie
Ai de gând să iei o nouă placă grafică? Aceasta înseamnă că trebuie să țineți cont de câteva caracteristici suplimentare ale memoriei RAM:
- Volum. Importanța memoriei RAM este oarecum supraestimată, deoarece nu numai capacitatea sa, ci și tipul și proprietățile sale afectează performanța cardului.
- Latimea anvelopei. Acesta este un parametru mai semnificativ. Cu cât este mai largă, cu atât memoria poate trimite mai multe informații către cip și invers într-un anumit timp. Este necesar un minim de 128 de biți pentru a juca jocuri.
- Frecvență. De asemenea, determină debitul RAM. Dar rețineți că memoria cu o magistrală de 256 de biți și o frecvență de 800 (3200) MHz este mai productivă decât cu 128 de biți la 1000 (4000) MHz.
- Un fel. Nu vă voi supraîncărca cu informații inutile, dar voi numi doar tipurile optime pentru astăzi - acestea sunt generațiile a treia și a cincea GDDR.
Un pic despre răcire
Intenționați să instalați un cip puternic? Aveți grijă imediat de răcirea suplimentară sub formă de calorifere, răcitoare și dacă aveți de gând să stoarceți în mod regulat toate sucurile din dispozitiv, s-ar putea să vă gândiți la un sistem lichid.
În general, urmăriți temperatura vidyuhi-ului. Programul vă poate ajuta în acest sens. GPU-Z etc., care, pe lângă acest parametru, va spune totul despre dispozitiv.
Desigur, plăcile video moderne sunt echipate cu un sistem de protecție care nu pare să permită supraîncălzirea. Limita de temperatură este diferită pentru diferite modele. În medie, este de 105 ° C, după care adaptorul se oprește singur. Dar este mai bine să economisiți dispozitivul scump și să oferiți răcire auxiliară.
