GPU industriaren garapena 2020an

2020/11/17

Munduko erraldoien garapenaren aztarnak bilatzen

GPUren funtzioa eta sailkapena

GPU (grafikoak prozesatzeko unitatea, prozesadore grafikoa) pantaila txip izenarekin ere ezagutzen da. Batez ere ordenagailu pertsonaletan, lanpostuetan, joko ostalarietan eta gailu mugikorretan erabiltzen da (telefono adimendunak, tablet ordenagailuak, VR gailuak) eragiketa grafikoak egiteko.

Egiturak zehazten du GPU egokiagoa dela konputazio paraleloetarako. GPU eta PUZaren arteko desberdintasun nagusia txipeko cache arkitekturan eta eragiketa logikoko unitate digitalaren egituran dago: GPU nukleo kopurua (batez ere Alu konputazio unitateak) CPUa baino askoz ere handiagoa da, baina bere egitura hori baino sinpleagoa da. CPU-a, beraz, multi core egitura deitzen zaio. Nukleo anitzeko egitura oso egokia da instrukzio korronte bera paralelora bidaltzeko, sarrerako datu desberdinak exekutatzeko, grafikoen prozesamenduko eragiketa sinpleak eta masiboak burutzeko, hala nola, bakoitzarentzako koordenatuen transformazio bera. erpina, eta erpin bakoitzaren kolore balioa kalkulatzea argiztapen eredu beraren arabera. GPUk datu masiboak prozesatzearen abantailak erabiltzen ditu eta latentzia luzearen gabezia konpentsatzen du datuen emate osoa hobetuz.

Orokorrean, kontsumitzaileek arreta handiagoa jarriko diote CPUren (prozesatze unitate zentrala) errendimenduari kontsumitzaileentzako produktu elektronikoak erosterakoan, hala nola telefono mugikorrak edo ordenagailu eramangarriak, hala nola, marka, seriea eta PUZaren nukleo kopurua, GPUk arreta gutxiago jasotzen duen bitartean. GPUa (prozesatze grafikoko unitatea), baita prozesadore grafikoa ere, mikroprozesadore moduko bat da, irudiekin eta grafikoekin lotutako eragiketak egin ditzake ordenagailu pertsonaletan, lanpostuetan, joko makinetan eta gailu mugikor batzuetan (hala nola, tablet ordenagailuetan, telefono adimendunetan, etab.) . PCaren jaiotzearen hasieran, GPUren ideia zegoen, eta grafiko guztiak kalkulatzeko CPUak egin zituen. Hala ere, grafikoa kalkulatzeko PUZa erabiltzearen abiadura motela da, beraz, grafikoen azeleragailu txartel berezi bat diseinatu da grafikoen kalkuluan laguntzeko. Geroago, NVIDIAk GPU kontzeptua proposatu zuen, GPUa aparteko konputazio unitate baten egoerara bultzatuz.

PUZa, oro har, eragiketa logikoko unitateak, kontrol unitateak eta biltegiratze unitateak osatzen dute. PUZak nukleo anitz dituen arren, guztizko kopurua ez da bi digitu baino gehiago, eta nukleo bakoitzak nahikoa cache du; CPUak nahikoa zenbaki eta eragiketa unitate logiko ditu, eta hardware asko ditu adarraren ebazpena eta are judizio logiko konplexuagoak azkartzeko. Hori dela eta, CPUak supergaitasun logikoa du. GPUren abantaila nukleo anitzekoan dago, nukleo kopurua PUZarena baino askoz ere handiagoa da, ehunka irits baitaiteke, nukleo bakoitzak cache txikia du eta logika digitaleko eragiketa unitateen kopurua txikia eta sinplea da. Hori dela eta, GPUa egokia da datuen konputazio paraleloan CPU baino

GPUak sailkatzeko bi modu daude, bata GPU eta CPUren arteko erlazioan oinarrituta dago, bestea GPUren aplikazio klasean oinarrituta. PUZarekin duen harremanaren arabera, GPU CPU eta GPU independenteetan bana daiteke. GPU independentea txartel grafikoaren zirkuitu-plakan soldatzen da normalean, eta txartel grafikoaren haizagailuaren azpian dago. GPU independienteak pantaila memoria dedikatua erabiltzen du eta bideo memoria banda zabalerak zehazten du GPUarekiko konexioa. GPU integratua, oro har, PUZarekin integratzen da. Integratutako GPUak eta CPUak haizagailua eta cachea partekatzen dituzte. GPU integratuak bateragarritasun ona du GPU integratuaren diseinua, fabrikazioa eta kontrolatzailea CPU fabrikatzaileak osatzen dituelako. Gainera, CPU eta GPUren integrazioa dela eta, GPU integratuaren espazioa txikia da; GPU integratuaren errendimendua nahiko independentea da, eta GPU integratuaren energia kontsumoa eta kostua nahiko independenteak dira CPU eta PUZaren integrazioa dela eta. GPU independenteak bideo memoria independentea du, espazio handiagoa eta beroa xahutzen du, beraz, txartel grafiko independenteen errendimendua hobea da; baina espazio osagarria behar du grafikoak prozesatzeko beharrizan konplexu eta handiei erantzuteko eta bideoak kodetzeko aplikazio eraginkorrak eskaintzeko. Hala ere, errendimendu indartsuak energia kontsumo handiagoa suposatzen du, GPU independenteek energia hornidura gehigarria behar dute eta kostua handiagoa da.

Aplikazio terminal motaren arabera, pcgpu, zerbitzari GPU eta GPU mugikorretan bana daiteke. Pcgpu ordenagailuan aplikatzen da. Produktuaren kokapenaren arabera, GPU integratua edo GPU autonomoa erabil daitezke. Adibidez, ordenagailua batez ere bulegoko eta testuen edizio arina bada, produktu orokorrak GPU integratua eramatea aukeratuko du; ordenagailuak bereizmen handiko irudiak ekoiztu, bideoak editatu, jokoak errendatu eta abar ekoiztu behar baditu, aukeratutako produktuak GPU independentea izango du. Zerbitzariaren GPU zerbitzariei aplikatzen zaie, bistaratze profesionala, azelerazio informatikoa, ikaskuntza sakona eta beste aplikazio batzuetarako erabil daiteke. Cloud computing eta adimen artifiziala bezalako teknologia batzuen garapenaren arabera, GPU zerbitzaria GPU independentea izango da batez ere. Terminal mugikorra gero eta meheagoa da, eta terminalaren barneko espazio garbia azkar jaitsi da funtzio modulu anitzen gehikuntzaren ondorioz. Aldi berean, bideoa eta irudia terminal mugikorrak prozesatu behar dituen neurrian, GPU integratuak eskakizunak bete ahal izan ditu. Hori dela eta, GPU mugikorrak orokorrean GPU integratua hartzen du.