Η καρδιά όλων των συστημάτων υπολογιστών βρίσκεται στην κεντρική μονάδα επεξεργασίας. Αυτός ο επεξεργαστής γενικής χρήσης χειρίζεται τις περισσότερες εργασίες και περιορίζεται σε βασικούς μαθηματικούς υπολογισμούς. Οι περίπλοκες εργασίες ενδέχεται να απαιτούν συνδυασμούς που οδηγούν σε μεγαλύτερο χρόνο επεξεργασίας. Ωστόσο, μια ποικιλία εργασιών μπορεί να επιβραδύνει τον κεντρικό επεξεργαστή ενός υπολογιστή. Οι κάρτες γραφικών με μονάδα επεξεργασίας γραφικών είναι ένας από τους εξειδικευμένους επεξεργαστές που έχουν εγκαταστήσει οι άνθρωποι στους υπολογιστές τους. Αυτές οι κάρτες χειρίζονται περίπλοκους υπολογισμούς που σχετίζονται με 2D και 3D γραφικά. Αυτά είναι τόσο εξειδικευμένα που καθιστούν ορισμένους υπολογισμούς καλύτερους από τον κεντρικό επεξεργαστή. Εδώ είναι μερικοί από τους τρόπους με τους οποίους οι GPU καθίστανται σημαντικές για περισσότερα από τα γραφικά.
Επιτάχυνση βίντεο
Η πρώτη εφαρμογή εκτός των τρισδιάστατων γραφικών που σχεδιάστηκαν για να ασχοληθούν οι GPU είναι το βίντεο. Οι ροές βίντεο υψηλής ευκρίνειας απαιτούν την αποκωδικοποίηση συμπιεσμένων δεδομένων για την παραγωγή εικόνων υψηλής ανάλυσης. Τόσο η ATI όσο και η NVIDIA ανέπτυξαν λογισμικό που επιτρέπει στον επεξεργαστή γραφικών να χειριστεί αυτήν τη διαδικασία αποκωδικοποίησης και όχι τη CPU. Η κάρτα γραφικών βοηθά στη διακωδικοποίηση βίντεο από τη μία μορφή γραφικών στην άλλη, για παράδειγμα, τη μετατροπή ενός αρχείου βιντεοκάμερας για εγγραφή σε DVD. Ο υπολογιστής πρέπει να έχει τη μία μορφή και να τον επαναπροσδιορίζει στην άλλη μορφή. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί πολλή υπολογιστική ισχύ. Ο υπολογιστής μπορεί να ολοκληρώσει τη διαδικασία διακωδικοποίησης γρηγορότερα από ό, τι αν στηριζόταν στη CPU χρησιμοποιώντας τις δυνατότητες βίντεο του επεξεργαστή γραφικών.
SETI @ Αρχική σελίδα
Το SETI @ Home ήταν μια κατανεμημένη εφαρμογή υπολογιστή που ονομάζεται αναδίπλωση, η οποία επέτρεψε στο έργο Search for Extra-Terrestrial Intelligence να αναλύει ραδιοσήματα. Επίσης εκμεταλλεύτηκε την επιπλέον υπολογιστική ισχύ που παρέχει η GPU ενός υπολογιστή. Οι προηγμένες μηχανές υπολογισμού εντός της GPU της επέτρεψαν να επιταχύνει τον όγκο των δεδομένων που υποβλήθηκαν σε επεξεργασία σε μια δεδομένη χρονική περίοδο σε σύγκριση με τη χρήση μόνο της CPU. Το SETI @ Home θα μπορούσε να το κάνει με τις κάρτες γραφικών NVIDIA χρησιμοποιώντας το CUDA ή την Compute Unified Device Architecture. Το CUDA είναι μια εξειδικευμένη έκδοση του κώδικα C που μπορεί να έχει πρόσβαση σε GPU NVIDIA.
Adobe Creative Suite και Creative Cloud
Η τελευταία εφαρμογή μεγάλου ονόματος που επωφελείται από την επιτάχυνση GPU είναι το Adobe Creative Suite, ξεκινώντας από το CS4 και συνεχίζοντας τη σύγχρονη σουίτα εφαρμογών. Αυτό περιλαμβάνει πολλά από τα κορυφαία προϊόντα της Adobe, όπως το Photoshop και το Premiere Pro. Ουσιαστικά, οποιοσδήποτε υπολογιστής με κάρτα γραφικών OpenGL 2.0 με τουλάχιστον 512 MB μνήμης βίντεο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να επιταχύνει διάφορες εργασίες σε αυτές τις εφαρμογές. Γιατί να προσθέσετε αυτήν τη δυνατότητα στις εφαρμογές Adobe; Το Photoshop και το Premiere Pro, ειδικότερα, διαθέτουν μεγάλο αριθμό εξειδικευμένων φίλτρων που απαιτούν μαθηματικά υψηλού επιπέδου. Ο χρόνος απόδοσης για μεγάλες εικόνες ή ροές βίντεο μπορεί να ολοκληρωθεί γρηγορότερα χρησιμοποιώντας τη GPU για την εκφόρτωση πολλών από αυτούς τους υπολογισμούς. Μερικοί άνθρωποι μπορεί να μην παρατηρήσουν καμία διαφορά, ενώ άλλοι βλέπουν μεγάλα κέρδη χρόνου ανάλογα με τις εργασίες που χρησιμοποιούν και την κάρτα γραφικών που χρησιμοποιούν.
Εξόρυξη κρυπτονομισμάτων
Η τυπική μέθοδος απόκτησης εικονικών νομισμάτων είναι μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται cryptocoin mining. Σε αυτό, χρησιμοποιείτε τον υπολογιστή σας ως ρελέ για την επεξεργασία κατακερματισμού υπολογισμού για την αντιμετώπιση συναλλαγών. Μια CPU μπορεί να το κάνει αυτό σε ένα επίπεδο. Ωστόσο, μια GPU σε μια κάρτα γραφικών προσφέρει μια ταχύτερη μέθοδο. Ως αποτέλεσμα, ένας υπολογιστής με GPU μπορεί να παράγει νόμισμα γρηγορότερα από ένα χωρίς αυτό.
ΆνοιγμαCL
Η πιο αξιοσημείωτη εξέλιξη στη χρήση καρτών γραφικών για επιπλέον απόδοση έρχεται με την κυκλοφορία των προδιαγραφών OpenCL ή Open Computer Language. Αυτή η προδιαγραφή συγκεντρώνει μια ποικιλία εξειδικευμένων επεξεργαστών υπολογιστών εκτός από μια GPU και CPU για την επιτάχυνση της πληροφορικής. Όλα τα είδη εφαρμογών μπορούν ενδεχομένως να επωφεληθούν από τη χρήση ενός συνδυασμού διαφορετικών επεξεργαστών για να αυξήσουν την ποσότητα των δεδομένων που υποβάλλονται σε επεξεργασία.
Τι κρατά πίσω τα GPU;
Οι εξειδικευμένοι επεξεργαστές δεν είναι κάτι νέο για τους υπολογιστές. Οι επεξεργαστές γραφικών είναι ένα από τα πιο επιτυχημένα και ευρέως χρησιμοποιούμενα αντικείμενα στον κόσμο των υπολογιστών. Το πρόβλημα είναι ότι οι εξειδικευμένοι επεξεργαστές είναι προσβάσιμοι σε εφαρμογές εκτός γραφικών Οι συγγραφείς εφαρμογών πρέπει να γράφουν κώδικα ειδικά για κάθε επεξεργαστή γραφικών. Ωστόσο, με την ώθηση για πιο ανοιχτά πρότυπα, οι υπολογιστές θα αξιοποιήσουν περισσότερο τις κάρτες γραφικών τους από ποτέ.