Grafikprozessor (GPU)

Was ist eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU)?

Eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU) ist ein Chip oder eine elektronische Schaltung, die Grafiken zur Anzeige auf einem elektronischen Gerät wiedergeben kann. Die GPU wurde 1999 auf dem breiteren Markt eingeführt und ist vor allem für ihre Verwendung bei der Bereitstellung der flüssigen Grafik bekannt, die Verbraucher von modernen Videos und Spielen erwarten.

Wie eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU) funktioniert

Die Grafiken in Videos und gs bestehen aus Polygonkoordinaten, die in Bitmaps umgewandelt werden – ein Vorgang, der als „Rendering“ bezeichnet wird – und dann in Signale, die auf einem Bildschirm angezeigt werden. Diese Konvertierung erfordert, dass die Graphics Processing Unit (GPU) viel Rechenleistung hat, was GPUs auch für maschinelles Lernen,. künstliche Intelligenz und andere Aufgaben nützlich macht, die eine große Anzahl komplexer und anspruchsvoller Berechnungen erfordern.

Geschichte der Graphics Processing Unit (GPU)

1999 stellte Nvidia die Geforce 256 vor, die erste weit verbreitete GPU. Nvidia definierte eine GPU als „Ein-Chip-Prozessor mit integrierten Transformations-, Beleuchtungs-, Dreiecks-Setup/Clipping- und Rendering-Engines, der in der Lage ist, mindestens 10 Millionen Polygone pro Sekunde zu verarbeiten“. Die GeForce 256 verbesserte die Technologie anderer Prozessoren, indem sie die 3D-Spielleistung optimierte.

Während Nvidia auf dem GPU-Markt immer noch an der Spitze steht, hat sich die Technologie stark verbessert. In den 2000er Jahren veröffentlichte Nvidia seine GeForce 8800 GTX, die eine Texturfüllrate von satten 36,8 Milliarden pro Sekunde hat.

Heute erleben GPUs ein Wiederaufleben ihrer Popularität. Ihre Verwendung wurde dank des Aufkommens von künstlicher Intelligenz und Kryptowährungen auf neue Branchen ausgeweitet. GPUs haben auch eine Rolle bei der Etablierung eines breiteren Zugangs zu höherwertigen Virtual-Reality-Spielen gespielt.

GPUs vs. CPUs

Vor der Einführung von GPUs in den späten 1990er Jahren wurde das Grafik-Rendering von der Central Processing Unit (CPU) übernommen. Bei Verwendung in Verbindung mit einer CPU kann eine GPU die Computerleistung erhöhen, indem sie einige rechenintensive Funktionen, wie z. B. das Rendern, von der CPU übernimmt. Dies beschleunigt die Verarbeitungsgeschwindigkeit von Anwendungen, da die GPU viele Berechnungen gleichzeitig durchführen kann. Diese Verschiebung ermöglichte auch die Entwicklung fortschrittlicherer und ressourcenintensiverer Software.

Die Verarbeitung von Daten in einer GPU oder einer CPU erfolgt durch Kerne. Je mehr Kerne eine Verarbeitungseinheit hat, desto schneller (und potenziell effizienter) kann ein Computer Aufgaben erledigen. GPUs verwenden Tausende von Kernen, um Aufgaben parallel zu verarbeiten. Die parallele Struktur der GPU unterscheidet sich von der der CPU, die weniger Kerne verwendet, um Aufgaben sequenziell zu verarbeiten. Eine CPU kann Berechnungen schneller durchführen als eine GPU, was sie bei grundlegenden Aufgaben besser macht.

Besondere Überlegungen

Der Begriff „GPU“ wird oft synonym mit „Grafikkarte“ verwendet, obwohl die beiden unterschiedlich sind. Eine Grafikkarte ist eine Hardware, die eine oder mehrere GPUs, eine Tochterplatine und andere elektronische Komponenten enthält, die den Betrieb der Grafikkarte ermöglichen.

Eine GPU kann jedoch in das Motherboard integriert oder im Daughterboard einer Grafikkarte zu finden sein. Anfänglich waren nur High-End-Computer mit Grafikkarten ausgestattet. Heutzutage verwenden die meisten Desktop-Computer normalerweise eine separate Grafikkarte mit einer GPU, um die Leistung zu steigern, anstatt sich auf eine in ein Motherboard integrierte GPU zu verlassen.

GPUs und Kryptowährungs-Mining

Während GPUs ursprünglich bei Videobearbeitungs- und Computerspiel-Enthusiasten beliebt waren, hat das schnelle Wachstum von Kryptowährungen einen neuen Markt geschaffen. Dies liegt daran, dass das Kryptowährungs-Mining Tausende von Berechnungen erfordert, um Transaktionen zu einer Blockchain hinzuzufügen,. was mit dem Zugriff auf eine GPU und einer kostengünstigen Stromversorgung rentabel sein könnte.

In den letzten Jahren haben zwei führende Grafikkartenhersteller, Nvidia Corp. (NVDA) und Advanced Micro Devices Inc. (AMD), infolge des Kryptowährungs-Mining einen rasanten Umsatz- und Umsatzanstieg erlebt.

Dies hatte den Nebeneffekt, dass Kunden außerhalb des Bergbaus frustriert waren, die sahen, wie die Preise stiegen und das Angebot versiegte. Infolgedessen begrenzten Einzelhändler gelegentlich die Anzahl der Grafikkarten, die eine Einzelperson kaufen konnte. Während Miner der populäreren Kryptowährungen wie Bitcoin auf spezialisierte und kostengünstigere Chipsätze umgestiegen sind, die als anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs) bezeichnet werden, werden Graphics Processing Units immer noch zum Schürfen weniger bekannter Währungen verwendet.

Die steigende Popularität von Kryptowährungen hat zu einem massiven Mangel an GPUs geführt. Der Bericht von The Vergine errechnete, dass GPUs auf Seiten wie eBay für das Zwei- bis Dreifache ihres Straßenpreises verkauft werden.

Beispiele für GPU-Unternehmen

Advanced Micro Devices (AMD) und Nvidia (NVDA) sind zwei der größten Namen auf dem GPU-Markt. Werfen wir einen Blick auf beide Unternehmen unten.

Advanced Micro Devices (AMD)

AMD ist einer der vertrauenswürdigsten Hersteller von Grafikkarten. Der Hersteller startete 1969 als Startup im Silicon Valley und entwickelt High-Performance-Computing- und Visualisierungsprodukte. AMD trat 2006 in den GPU-Markt ein, als es den führenden Grafikkartenhersteller ATI übernahm. Seitdem sind AMD und Nvidia die dominierenden Akteure auf dem GPU-Markt. Ab Mai 2021 hat AMD eine Marktkapitalisierung von 97,3 Milliarden US-Dollar. AMD hat seit 2013 über 500 Millionen GPUs ausgeliefert und kontrolliert 17 % des GPU-Marktanteils.

AMD legt seinen Fokus im GPU-Markt auf PC-Gaming und ist ein Favorit unter Spielern weltweit.

###Nvidia (NVDA)

Nvidia war das allererste Unternehmen, das 1999 GPUs auf den Markt brachte. Die erste GPU in der Geschichte war als Geforce 256 bekannt. 1999 war auch das Jahr, in dem Nvidia seinen Börsengang (IPO) für 12 US-Dollar pro Aktie startete. Ab Mai 2021 wird die Aktie mit etwa 645 $ pro Aktie gehandelt.

Nvidia hat eine Marktkapitalisierung von 404,8 Milliarden US-Dollar und kontrolliert 13 % des GPU-Marktanteils.

Nvidia hat eine beträchtliche Reichweite auf dem Markt für fortschrittliche GPUs. Laut Nvidias Website „verwenden jetzt acht der 10 besten Supercomputer der Welt NVIDIA-GPUs, InfiniBand-Netzwerke oder beides. NVIDIA betreibt 346 der TOP500-Systeme auf der neuesten Liste insgesamt.“

Nvidias eigener Supercomputer namens Selene belegt den fünften Platz in der Weltrangliste und ist der schnellste industrielle Supercomputer der Welt.

Häufig gestellte Fragen zur Grafikverarbeitungseinheit (GPU).

Was ist der Unterschied zwischen GPU und VGA?

Während GPU ein Chip oder eine elektronische Schaltung ist, mit der Grafiken zur Anzeige auf einem elektronischen Gerät gerendert werden können, ist ein VGA- oder Videografik-Array-Anschluss ein physisches Gerät, das zur Übertragung von Videosignalen und Computervideoausgaben verwendet wird.

Wie übertakten Sie Ihre GPU?

Stellen Sie vor dem Übertakten sicher, dass Sie Ihr Gerät gründlich reinigen und alle Updates und Fehlerbehebungen für Ihre Software installieren. Dank technologischer Updates ist das Übertakten ziemlich einfach. Installieren Sie einfach Software wie Afterburner und lassen Sie das System arbeiten. Führen Sie nach Abschluss der Installation einen Gaming-Benchmark durch, um die neue Software zu testen.

Was ist GPU-Skalierung?

Die GPU-Skalierung ist eine Funktion, mit der Benutzer das Seitenverhältnis eines Spiels basierend auf der Auflösung ihres Monitors anpassen können. Einige Benutzer glauben, dass diese Anpassung des Seitenverhältnisses die Bildqualität des Displays weiter verbessern wird.

Höhepunkte

• GPUs, die erstmals 1999 auf dem breiteren Markt eingeführt wurden, sind vielleicht am bekanntesten für ihre Verwendung bei der Bereitstellung der flüssigen Grafik, die Verbraucher von modernen Videos und Videospielen erwarten.

• Obwohl GPUs ursprünglich bei Videobearbeitungs- und Computerspiel-Enthusiasten beliebt waren, hat das schnelle Wachstum von Kryptowährungen einen neuen Markt für sie geschaffen.

• Dank ihrer Anwendung beim Schürfen von Kryptowährungen gab es in letzter Zeit einen Mangel an GPUs.

• Der Begriff Grafikprozessor (GPU) bezieht sich auf einen Chip oder eine elektronische Schaltung, die Grafiken zur Anzeige auf einem elektronischen Gerät wiedergeben kann.

• Der Begriff „GPU“ wird oft synonym mit „Grafikkarte“ verwendet, obwohl die beiden unterschiedlich sind.