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在方面GPU即圖形處理器顯著提升

發布時間:2022-07-19 02:03:03

⑴ GPU的發展趨勢是什麼

在PC的DIY時代,我們總是首先會問你的CPU是什麼。即使不需要DIY的筆記本,我們也總是在了解完品牌之後,第一個需要了解的就是CPU。有時候甚至是先了解CPU。在將來的某一天,我們是否會問「你的GPU是什麼?」

前兩天我寫了博客,題為《英特爾不能暴力到這個地步》。英特爾和微軟聯手製造的這個丑聞中,凸顯了英特爾在事件上表現出來的在顯示方面的弱勢,它的915晶元組無法滿足vista的硬體需求。

不管是從我們應用的任何一個角度(包括操作系統、3D應用、游戲、視頻等等),PC的視覺應用都將成為主流,並且這是一個必然趨勢。

這些所有的視覺應用,都取決於你的顯卡。其中,GPU就是顯示卡的「心臟」。 GPU英文全稱Graphic Processing Unit,中文翻譯為「圖形處理器」。GPU是相對於CPU的一個概念,由於在現代的計算機中(特別是家用系統,游戲的發燒友)圖形的處理變得越來越重要,需要一個專門的圖形的核心處理器。GPU決定了該顯卡的檔次和大部分性能,同時也是2D顯示卡和3D顯示卡的區別依據。2D顯示晶元在處理3D圖像和特效時主要依賴CPU的處理能力,稱為「軟加速」。3D顯示晶元是將三維圖像和特效處理功能集中在顯示晶元內,也即所謂的「硬體加速」功能。顯示晶元通常是顯示卡上最大的晶元(也是引腳最多的)。現在市場上的顯卡大多採用NVIDIA和ATI兩家公司的圖形處理晶元。

之前用戶在進行PC DIY的時候,CPU是首要考慮要素。但目前的情況是,升級CPU在提升整機性能方面收獲越來越小,CPU已經不是制約PC性能的關鍵;用戶對游戲、高清視頻使用的越來越多,對GPU(圖形處理器)的要求越來越高,用戶越來越多的關注顯卡在整機中的配置。相關數據表明,相比集成顯卡,獨立顯卡的增長速度表現明顯。

那麼,GPU會取代CPU,成為主導PC未來的核心動力嗎?

GPU誕生於1999年。當時,NVIDIA發布了首款GeForce系列GPU,開創了圖形晶元的一個新時代。在此之前,計算機的核心處理器體系結構一直受控於英特爾。按照英特爾的規劃,計算機的所有功能都應被集成到一個平台上,由主司計算的CPU來完成所有數據處理工作。GPU的出現打亂了英特爾的構想,這相當於為PC額外設置了一個除了CPU之外、專司圖像數據處理的「大腦」。

GPU和CPU的所有恩恩怨怨,其實都是3D惹的禍。如果說當年的3D軟加速是CPU幹了GPU的活兒,那物理加速卡的出現就是GPU搶了CPU的飯碗。GPU可以有效地執行多種運算,從線性代數和信號處理到數值模擬。訪問GPU計算功能的便利性也使得GPU的演變將繼續下去,不僅僅作為繪制引擎,而是會成為個人電腦的主要計算引擎。

面對3D等迅猛發展趨勢,英特爾之類的集成顯卡的主要廠商,在面對新應用、新需求時能力不足、反應更不足。比如這一次的915事件,索然英特爾收購了原ATI的部分人員,但沒有技術積淀,還是爆出了丑聞。英特爾要開發GPU也不是秘密,並且代號已經確認為Larabee,預計在今年後半年推出。但是這個Larabee,實際上還是基於CPU的計算模式,CPU是串列計算,GPU是並行計算,所以也很難讓人有多少期待。相比較而言,NVIDIA之類的全球視覺計算的行業領袖們,卻要嗅覺靈敏的多,其專業性也被充分看好。

GPU和CPU之間的恩恩怨怨,驗證了《三國演義》開篇的那句話,「天下大勢,分久必合,合久必分」。從長遠看,分工協作應該是大趨勢。從以往的歷史看,CPU顯然無法取代GPU,有專家認為晶體管數量更為龐大的GPU有一天可能兼有CPU的功能,劉興亮認為可能性也不大。只不過將來的某一天,GPU可能會代替CPU,成為主導PC未來的核心動力。

⑵ 圖形處理器的GPU在數據中心中的重要作用

GPU在商用應用程序上的部署究竟能帶來多少性能提升,這是很多人關心的問題,也許只是個昂貴的噱頭,也許會變成數據處理的一個重要組成部分。
GPU大概從2003年開始,我們開始使用GPU來獨立處理電腦3D游戲的數據,或者其他對圖形要求比較高的程序。
GPU逐漸進入了我們視線,包括我們的家用電腦,筆記本,GPU都開始發揮它的作用。但現在,在數據中心的伺服器上,你都可以發現GPU的身影了。 GPU是否也可用通過這種遠程協作的方式使用?如虛擬化GPU。隨著虛擬化技術的發展,已經可以把GPU應用在虛擬機里使用,這樣可以讓GPU代替許多CPU的工作。
GPU的核心數量非常多,這和CPU有本質的區別,一般GPU都內置了數百個內核,甚至上千個,GPU的工作原理就是並行計算,在並行處理特定數據的時候,GPU比CPU高效非常多。但在復雜指令計算方面,GPU遠遠不及CPU,所以GPU和CPU是一種互補的關系,而不是互相代替的關系。
一些適合GPU計算的地方就利用GPU並行計算的優勢去部署,而不是單單考慮提升CPU的性能。高性能的GPU處理器不是普通的計算處理過程。GPU是用利用高度序列化的處理模式和CPU配合使用,並不是使用高性能GPU就可以搭配低性能的CPU。由於它們的工作側重點不同,是一種並行處理的方式,所以不能因為GPU的並行處理能力很強就忽略了CPU的重要性。
GPU部署在數據中心比部署在現場好,科學家在現場只需要將探測的數據交回數據中心處理,之後再接收傳回的GPU處理完的數據。這也就是數據中心為什麼越來越多的部署GPU進行數據處理的原因。

⑶ 什麼是 GPU(圖形處理器)計算

其發起者和主導者是NVIDIA(英偉達)公司。
1999年,NVIDIA推出GPU,2002年就開始大力推廣GPU計算技術,推出第一個可編程的GPU,提出了GPGPU概念。2003年,NVIDIA開始全新嘗試,舉三年之力,於2006年成功推出CUDA架構(Compute Unified Device Architecture),於2007年正式發布。CUDA是一個更適合於並行計算的架構,提供了硬體的直接訪問介面,並率先提供了針對GPU編程的C語言開發環境。
GPU(圖形處理器)計算模型在一個異構計算模型中同時使用了 CPU 和 GPU(圖形處理器)。應用程序的順序部分在 CPU 上運行,計算密集型部分在 GPU(圖形處理器)上運行。雖然應用程序使用了 GPU(圖形處理器)的卓越性能來提升運行性能,但對用戶而言,他們所能感知到的將僅僅是運行速度更快的應用程序。
應用程序開發人員將需要修改其應用程序中的計算密集型內核,並將其關聯到 GPU(圖形處理器)。應用程序的其它部分將仍然依賴於 CPU 進行處理。將一項功能關聯到 GPU(圖形處理器)需要重寫功能,以在其中支持並行處理,同時添加「C」關鍵字以在應用程序和 GPU(圖形處理器)之間往返傳輸數據。
盡管人們都習慣了「Intel Inside」,但一場計算革命正在到來,採用GPU計算的新模式將會成為中國超級計算發展的重要方向。相對於CPU,GPU的優勢在於超級計算能力、價格大幅下降、比高性能計算機佔地面積少等特點,它將改變現有IT業版圖。當年一場場CPU革命把人類推上了IT列車,如今GPU正把火車換成飛機。
GPU是特定於計算密集的、高並行的計算,它設計了更多的晶體管專用於數據處理,而非數據高速緩存和流控制。

⑷ 手機GPU是什麼

vivo手機GPU即圖形處理器,又稱顯示核心、視覺處理器、顯示晶元,是一種專門在個人電腦、工作站、游戲機和一些移動設備(如平板電腦、智能手機等)上進行圖像運算工作的微處理器。

⑸ 「cpu」和「GPU」之間的區別有什麼不一樣

GPU概念

GPU英文全稱Graphic Processing Unit,中文翻譯為「圖形處理器」。GPU是相對於CPU的一個概念,由於在現代的計算機中(特別是家用系統,游戲的發燒友)圖形的處理變得越來越重要,需要一個專門的圖形的核心處理器。

GPU的作用

GPU是顯示卡的「大腦」,它決定了該顯卡的檔次和大部分性能,同時也是2D顯示卡和3D顯示卡的區別依據。2D顯示晶元在處理3D圖像和特效時主要依賴CPU的處理能力,稱為「軟加速」。3D顯示晶元是將三維圖像和特效處理功能集中在顯示晶元內,也即所謂的「硬體加速」功能。顯示晶元通常是顯示卡上最大的晶元(也是引腳最多的)。現在市場上的顯卡大多採用NVIDIA和ATI兩家公司的圖形處理晶元。
於是NVIDIA公司在1999年發布GeForce 256圖形處理晶元時首先提出GPU的概念。GPU使顯卡減少了對CPU的依賴,並進行部分原本CPU的工作,尤其是在3D圖形處理時。GPU所採用的核心技術有硬體T&L、立方環境材質貼圖和頂點混合、紋理壓縮和凹凸映射貼圖、雙重紋理四像素256位渲染引擎等,而硬體T&L技術可以說是GPU的標志。
簡單說GPU就是能夠從硬體上支持T&L(Transform and Lighting,多邊形轉換與光源處理)的顯示晶元,因為T&L是3D渲染中的一個重要部分,其作用是計算多邊形的3D位置和處理動態光線效果,也可以稱為「幾何處理」。一個好的T&L單元,可以提供細致的3D物體和高級的光線特效;只不過大多數PC中,T&L的大部分運算是交由CPU處理的(這就也就是所謂的軟體T&L),由於CPU的任務繁多,除了T&L之外,還要做內存管理、輸入響應等非3D圖形處理工作,因此在實際運算的時候性能會大打折扣,常常出現顯卡等待CPU數據的情況,其運算速度遠跟不上今天復雜三維游戲的要求。即使CPU的工作頻率超過1GHz或更高,對它的幫助也不大,由於這是PC本身設計造成的問題,與CPU的速度無太大關系。

關於CPU和GPU的相關問題

第一個問題:
GPU的競爭遠比CPU的競爭來得激烈。通用PC的CPU就只有英特爾和AMD兩家大廠。而在GPU方面領先的是N記和A記兩家廠商,但能生產中低端產品的還有英特爾、3S等好幾家廠商。它們的產品雖然不如前兩家,但在很多應用方面也能滿足用戶的需要,所以N記和A記只有拚命往前跑才不會死掉。CPU廠商沒有採用GPU的先進工藝是因為CPU廠商都有自己投資的生產線,不可能一下把原來的生產線都淘汰了上新的生產線,那樣做可能連當初投入的資金都難以收回。而GPU廠商由於種種原因,一般都是自己設計由別人代工的,比如找台積電代工。代工廠商為了能接到業務,只有不停升級自己的生產設備,這樣才能生存下來。所以造成以上原因。
第二個問題
就如你所說的一樣,CPU除了處理游戲的AI,情節等方面的數據外,對於有些圖像方面也是由它完成的。當微軟每次發布新的DX時,並不是每款GPU都能支持DX新的特性,所以有些圖像方面的任務還得由CPU來完成。還有有些特性比如重力特性以前是由CPU來完成,現在有些GPU也能支持了,這些任務就由GPU來完成了。
第三個問題
GPU相當於專用於圖像處理的CPU,正因為它專,所以它強,在處理圖像時它的工作效率遠高於CPU,但是CPU是通用的數據處理器,在處理數值計算時是它的強項,它能完成的任務是GPU無法代替的,所以不能用GPU來代替CPU。
另外
現在AMD收購了A記顯卡晶元的設計廠商,AMD看到今後CPU和GPU只有走一條融合的道路才能地競爭中佔得先機。CPU和GPU如何配合默契才能最大地提高工作效率是AMD現在考慮的問題,也是英特爾的問題。
第四個問題
微軟發布windows7 其中一個顯著特性就是 聯合GPU和CPU的強大實力,提升GPU在硬體使用的價值,在Windows7中,CPU與GPU組成了協同處理環境。CPU運算非常復雜的序列代碼,而GPU則運行大規模並行應用程序。微軟利用DirectX Compute將GPU作為操作系統的核心組成部分之一。DirectX Compute。它讓開發人員能夠利用 GPU的大規模並行計算能力,創造出引人入勝的消費級和專業級計算應用程序。簡單的說,DirectX Compute就是微軟開發的GPGPU通用計算介面,欲統一GPU通用計算標准。也就是說windows7 以後GPU的硬體地位將僅次於CPU,發揮出更大的效用。

⑹ GPU是什麼

GPU即圖形處理器,又稱顯示核心、視覺處理器、顯示晶元,是一種專門在個人電腦、工作站、游戲機和一些移動設備(如平板電腦、智能手機等)上進行圖像運算工作的微處理器。

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