Graphics Processing Unit (GPU)
Mikä on grafiikkayksikkö (GPU)?
Graphics Processing Unit (GPU) on siru tai elektroninen piiri, joka pystyy renderöimään grafiikkaa elektronisessa laitteessa näytettäväksi. Grafiikkasuoritin esiteltiin laajemmille markkinoille vuonna 1999, ja se tunnetaan parhaiten käytöstään tarjoamaan sujuvaa grafiikkaa, jota kuluttajat odottavat nykyaikaisissa videoissa ja peleissä.
Graphics Processing Unit (GPU) -laitteen toiminta
Videoiden ja gs:n grafiikka koostuu monikulmiokoordinaateista, jotka muunnetaan bittikartoiksi – prosessiksi, jota kutsutaan "renderöimiseksi" - ja sitten signaaleiksi, jotka näytetään näytöllä. Tämä muunnos edellyttää, että Graphics Processing Unit (GPU) -yksiköllä on paljon prosessointitehoa, mikä tekee GPU:ista hyödyllisiä myös koneoppimisessa,. tekoälyssä ja muissa tehtävissä, jotka vaativat monia monimutkaisia ja pitkälle kehitettyjä laskelmia.
Graphics Processing Unit (GPU) -historia
Vuonna 1999 Nvidia esitteli Geforce 256:n, ensimmäisen laajalti saatavilla olevan GPU:n. Nvidia määritteli GPU:n "yksisiruiseksi prosessoriksi, jossa on integroitu muunnos, valaistus, kolmion määritys/leikkaus ja renderöintimoottorit, joka pystyy käsittelemään vähintään 10 miljoonaa polygonia sekunnissa". GeForce 256 paransi tekniikkaa muilla prosessoreilla optimoimalla 3D-pelien suorituskyvyn.
Vaikka Nvidia hallitsee edelleen GPU-markkinoilla, tekniikka on parantunut huomattavasti. 2000-luvulla Nvidia julkaisi GeForce 8800 GTX -näytönohjaimen, jonka tekstuurin täyttöaste on huimat 36,8 miljardia sekunnissa.
Nykyään GPU:iden suosio on kasvanut uudelleen. Niiden käyttö on laajentunut uusille toimialoille tekoälyn ja kryptovaluuttojen myötä. Grafiikkasuorittimilla on myös ollut rooli laadukkaampien virtuaalitodellisuuspelien laajemman pääsyn luomisessa.
GPU vs CPU
Ennen GPU:iden tuloa 1990-luvun lopulla graafisen renderöinnistä vastasi keskusyksikkö (CPU). Kun GPU:ta käytetään yhdessä prosessorin kanssa, se voi parantaa tietokoneen suorituskykyä ottamalla vastaan joitain laskentatehokkaita toimintoja, kuten renderöinnin, suorittimesta. Tämä nopeuttaa sovellusten käsittelyä, koska GPU voi suorittaa useita laskutoimituksia samanaikaisesti. Tämä muutos mahdollisti myös kehittyneempien ja resurssiintensiivisempien ohjelmistojen kehittämisen.
Datan käsittely GPU:ssa tai CPU:ssa tapahtuu ytimien avulla. Mitä enemmän ytimiä prosessointiyksikössä on, sitä nopeammin (ja mahdollisesti tehokkaammin) tietokone voi suorittaa tehtäviä. GPU:t käyttävät tuhansia ytimiä tehtävien rinnakkaiseen käsittelyyn. GPU:n rinnakkaisrakenne on erilainen kuin CPU:n, joka käyttää vähemmän ytimiä tehtävien käsittelyyn peräkkäin. CPU voi suorittaa laskelmia nopeammin kuin GPU, mikä tekee siitä paremman perustehtävissä.
Erityisiä huomioita
Termiä "GPU" käytetään usein vaihtokelpoisesti "grafiikkakortin" kanssa, vaikka nämä kaksi ovat erilaisia. Näytönohjain on laitteisto, joka sisältää yhden tai useamman GPU:n, tytärlevyn ja muita elektronisia komponentteja, jotka mahdollistavat näytönohjaimen toiminnan.
GPU voidaan kuitenkin integroida emolevyyn tai löytää näytönohjaimen tytärlevystä. Aluksi huippuluokan tietokoneet olivat ainoita, joissa oli näytönohjaimet. Nykyään useimmat pöytätietokoneet käyttävät yleensä erillistä grafiikkasuorittimella varustettua näytönohjainta suorituskyvyn parantamiseksi sen sijaan, että luottaisivat emolevyyn sisäänrakennettuun GPU:han.
GPU:t ja kryptovaluutan louhinta
GPU:t olivat alun perin suosittuja videoeditointi- ja tietokonepelaajien keskuudessa, mutta kryptovaluuttojen nopea kasvu loi uudet markkinat. Tämä johtuu siitä, että kryptovaluutan louhinta vaatii tuhansia laskelmia tapahtumien lisäämiseksi lohkoketjuun,. mikä voi olla kannattavaa, kun käytössä on GPU ja edullinen sähkö.
Viime vuosina kaksi merkittävää näytönohjainten valmistajaa, Nvidia Corp. (NVDA) ja Advanced Micro Devices Inc. (AMD) ovat kokeneet nopean myynnin ja tuoton kasvun kryptovaluuttojen louhinnan seurauksena.
Tämän sivuvaikutuksena oli muiden kuin kaivostoiminnan asiakkaiden turhauttaminen, koska hinnat nousivat ja tarjonta kuivui. Tämän seurauksena jälleenmyyjät rajoittivat toisinaan yksittäisten henkilöiden ostamien näytönohjainkorttien määrää. Vaikka suosituimpien kryptovaluuttojen, kuten bitcoinin, kaivostyöntekijät ovat siirtyneet käyttämään erikoistuneita ja kustannustehokkaampia piirisarjoja, joita kutsutaan sovelluskohtaisiksi integroiduiksi piireiksi (ASIC), mutta grafiikkayksikköjä käytetään edelleen vähemmän tunnettujen valuuttojen louhimiseen.
Kryptovaluuttojen suosion kasvu on aiheuttanut valtavan pulan GPU:sta. Vergen raportit laskevat, että GPU:ita myydään kahdesta kolmeen kertaan katuhintaan eBayn kaltaisilla sivustoilla.
Esimerkkejä GPU-yrityksistä
Advanced Micro Devices (AMD) ja Nvidia (NVDA) ovat kaksi suurinta nimeä GPU-markkinoilla. Katsotaanpa molempia yrityksiä alla.
Kehittyneet mikrolaitteet (AMD)
AMD on yksi luotetuimmista näytönohjainten valmistajista. Valmistaja aloitti startup-yrityksenä Piilaaksossa vuonna 1969 ja kehittää korkean suorituskyvyn laskenta- ja visualisointituotteita. AMD tuli GPU-markkinoille vuonna 2006, kun se osti johtavan näytönohjainvalmistajan ATI:n. Siitä lähtien AMD ja Nvidia ovat olleet hallitsevia toimijoita GPU-markkinoilla. Toukokuussa 2021 AMD:n markkina-arvo on 97,3 miljardia dollaria. AMD on toimittanut yli 500 miljoonaa GPU:ta vuodesta 2013 lähtien ja hallitsee 17 % GPU-markkinaosuudesta.
AMD keskittyy GPU-markkinoilla PC-peleihin ja on pelaajien suosikki maailmanlaajuisesti.
Nvidia (NVDA)
Nvidia oli ensimmäinen yritys, joka toi GPU:t maailmaan vuonna 1999. Historian ensimmäinen grafiikkasuoritin tunnettiin nimellä Geforce 256. 1999 oli myös vuosi, jolloin Nvidia julkisti listautumisannin (IPO) hintaan 12 dollaria osakkeelta. Toukokuussa 2021 osakkeen vaihto on noin 645 dollaria osakkeelta.
Nvidian markkina-arvo on 404,8 miljardia dollaria, ja se hallitsee 13 prosenttia GPU-markkinaosuudesta.
Nvidialla on huomattava ulottuvuus edistyneiden GPU-markkinoilla. Nvidian verkkosivuston mukaan "kahdeksassa maailman kymmenen suurimmasta supertietokoneesta käytetään nyt NVIDIA-grafiikkasuorittimia, InfiniBand-verkkoa tai molempia. NVIDIA käyttää 346:ta uusimman luettelon TOP500-järjestelmää."
Nvidian oma Selene-niminen supertietokone on maailman viidenneksi ja se on maailman nopein teollinen supertietokone.
Graphics Processing Unit (GPU) - usein kysytyt kysymykset
Mitä eroa on GPU:lla ja VGA:lla?
GPU on siru tai elektroninen piiri, jota voidaan käyttää grafiikan näyttämiseen elektroniikkalaitteessa, kun taas VGA- tai videografiikkaryhmän liitin on fyysinen laite, jota käytetään videosignaalien ja tietokoneen videolähdön siirtämiseen.
Kuinka ylikellot GPU:ta?
Varmista ennen ylikellotusta, että puhdistat laitteesi perusteellisesti ja asennat kaikki päivitykset ja virheenkorjaukset ohjelmistoosi. Tekniikan päivitysten ansiosta ylikellotus on melko yksinkertaista. Asenna vain ohjelmisto, kuten Afterburner, ja anna järjestelmän toimia. Kun asennus on valmis, testaa uutta ohjelmistoa suorittamalla pelitesti.
Mikä on GPU-skaalaus?
GPU-skaalaus on ominaisuus, jonka avulla käyttäjät voivat säätää pelin kuvasuhdetta näytön resoluution perusteella. Jotkut käyttäjät uskovat, että tämä kuvasuhteen säätö parantaa edelleen näytön kuvanlaatua.
Kohokohdat
GPU:t, jotka esiteltiin ensimmäisen kerran laajemmille markkinoille vuonna 1999, tunnetaan ehkä parhaiten niiden käytöstä tarjoamaan sujuvaa grafiikkaa, jota kuluttajat odottavat nykyaikaisissa videoissa ja videopeleissä.
Vaikka GPU:t olivat alun perin suosittuja videoeditointi- ja tietokonepelaajien keskuudessa, kryptovaluuttojen nopea kasvu on luonut niille uusia markkinoita.
GPU:ista on viime aikoina ollut pulaa niiden sovelluksen ansiosta kryptovaluuttojen louhinnassa.
Termi grafiikkakäsittelyyksikkö (GPU) viittaa siruun tai elektroniseen piiriin, joka pystyy renderöimään grafiikkaa elektronisessa laitteessa näytettäväksi.
Termiä "GPU" käytetään usein vaihtokelpoisesti sanalla "grafiikkakortti", vaikka nämä kaksi ovat erilaisia.
