GPU tööstuse arenguväljavaade 2020. aastal

2020-11-17

Otsides maailma hiiglastelt arengujälgi

GPU funktsioon ja klassifikatsioon

GPU (graafikaprotsessor, graafikaprotsessor) on tuntud ka kui kuva kiip. Seda kasutatakse peamiselt personaalarvutites, tööjaamades, mänguhostides ja mobiilseadmetes (nutitelefonid, tahvelarvutid, VR-seadmed) graafiliste toimingute käitamiseks.

Struktuur määrab kindlaks, et GPU sobib paralleelseks arvutamiseks paremini. Peamine erinevus GPU ja protsessori vahel seisneb kiibi vahemälu arhitektuuris ja digitaalse loogika toimimisüksuse struktuuris: GPU tuumade (eriti Alu arvutusüksuste) arv on palju suurem kui protsessori omal, kuid selle struktuur on sellest lihtsam protsessori, nii et seda nimetatakse mitme tuumaga struktuuriks. Mitmetuumaline struktuur sobib väga hästi sama käsuvoo saatmiseks mitme tuumaga paralleelselt, kasutades erinevaid sisendandmeid, et viia lõpule graafiliste protsesside massiivsed ja lihtsad toimingud, näiteks igaühe sama koordinaatide teisendamine tipp ja arvutada iga tipu värviväärtus sama valgustusmudeli järgi. GPU kasutab ära massiliste andmete töötlemise eeliseid ja korvab pika latentsuse puudujääke, parandades kogu andmeedastuskiirust.

Üldiselt pööravad tarbijad elektrooniliste tarbekaupade, näiteks mobiiltelefonide või sülearvutite, näiteks protsessori brändi, seeria ja südamike arvu ostmisel suuremat tähelepanu protsessori (keskprotsessori) jõudlusele, samas kui GPU saab vähem tähelepanu. GPU (graafiline protsessor) ja graafikaprotsessor on omamoodi mikroprotsessor, mis võimaldab teha personaalarvutites, tööjaamades, mänguautomaatides ja mõnes mobiilseadmes (näiteks tahvelarvutid, nutitelefonid jne) piltide ja graafikaga seotud toiminguid. . PC sünni alguses oli GPU idee ja kogu graafika arvutamise tegi CPU. Kuid protsessori kasutamine graafika arvutamisel on aeglane, seetõttu on graafika arvutamisel abiks spetsiaalne graafika kiirendaja kaart. Hiljem pakkus NVIDIA välja GPU kontseptsiooni, mis edendas GPU-le eraldi arvutusüksuse staatuse.

Protsessor koosneb üldjuhul loogikaoperatsioonist, juhtplokist ja salvestusseadmest. Kuigi protsessoril on mitu südamikku, ei ole koguarv rohkem kui kaks numbrit ja igal tuumil on piisavalt vahemälu; protsessoril on piisavalt arvu ja loogilisi operatsiooniühikuid ning sellel on palju riistvara, et kiirendada harude otsustamist ja veelgi keerulisemat loogilist otsustamist. Seetõttu on protsessoril superloogiline võime. GPU eelis seisneb mitmetuumalises, tuumade arv on palju suurem kui protsessorite omal, mis võib ulatuda sadadeni, igal tuumil on suhteliselt väike vahemälu ning digitaalse loogika operatsiooniüksuste arv on väike ja lihtne. Seetõttu sobib GPU andmete paralleelseks arvutamiseks rohkem kui protsessor

GPU klassifitseerimiseks on kaks võimalust, üks põhineb GPU ja protsessori vahelistel suhetel, teine ​​GPU rakenduseklassil. Vastavalt suhtele protsessoriga saab GPU jagada iseseisvateks protsessoriteks ja GPU-deks. Sõltumatu GPU on tavaliselt keevitatud graafikakaardi trükkplaadile ja asub graafikakaardi ventilaatori all. Sõltumatu GPU kasutab spetsiaalset kuvamälu ja videomälu ribalaius määrab ühenduse kiiruse GPU-ga. Integreeritud GPU on üldiselt integreeritud protsessoriga. Integreeritud GPU ja protsessor jagavad ventilaatorit ja vahemälu. Integreeritud GPU-l on hea ühilduvus, kuna integreeritud GPU disain, tootmine ja draiver on protsessori tootja poolt lõpule viidud. Lisaks on protsessori ja GPU integreerimise tõttu integreeritud GPU ruum väike; integreeritud GPU jõudlus on suhteliselt sõltumatu ning integreeritud GPU energiatarve ja maksumus on protsessori ja protsessori integreerimise tõttu suhteliselt sõltumatud. Sõltumatul GPU-l on sõltumatu videomälu, suurem ruum ja parem soojuse hajumine, seega on sõltumatu graafikakaardi jõudlus parem; kuid see vajab lisaruumi keerukate ja tohutute graafikatöötlusvajaduste rahuldamiseks ning tõhusate videokodeerimisrakenduste pakkumiseks. Tugev jõudlus tähendab aga suuremat energiatarbimist, sõltumatud GPU-d vajavad täiendavat toiteallikat ja kulud on suuremad.

Rakendusterminali tüübi järgi saab selle jagada pcgpu, serveri GPU-ks ja mobiilseks GPU-ks. Pcgpu rakendatakse arvutisse. Vastavalt toote positsioneerimisele saab kasutada kas integreeritud või eraldiseisvat GPU-d. Näiteks kui arvuti on peamiselt kontoritöö ja teksti redigeerimine, valib üldine toode integreeritud GPU; kui arvuti peab tootma kõrglahutusega pilte, redigeerima videoid, renderdama mänge jne, on valitud tootel iseseisev GPU. Server GPU rakendatakse serveritele, mida saab kasutada professionaalseks visualiseerimiseks, arvutuste kiirendamiseks, süvaõppeks ja muudeks rakendusteks. Vastavalt mitmete tehnoloogiate, näiteks pilvandmetöötluse ja tehisintellekti arengule, on serveri GPU peamiselt sõltumatu GPU. Mobiilterminal muutub järjest õhemaks ning terminali sisemine netopind on mitme funktsioonimooduli suurenemise tõttu kiiresti vähenenud. Samal ajal, kui videot ja pilti tuleb töödelda mobiilterminali poolt, on integreeritud GPU suutnud nõuetele vastata. Seetõttu võtab mobiilne GPU üldiselt kasutusele integreeritud GPU.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy