Jednostka przetwarzania grafiki (GPU)
Co to jest jednostka przetwarzania grafiki (GPU)?
Jednostka przetwarzania grafiki (GPU) to układ scalony lub obwód elektroniczny zdolny do renderowania grafiki do wyświetlania na urządzeniu elektronicznym. Procesor graficzny został wprowadzony na szerszy rynek w 1999 roku i jest najbardziej znany z tego, że zapewnia płynną grafikę, jakiej konsumenci oczekują od nowoczesnych filmów i gier.
Jak działa procesor graficzny (GPU)
Grafika w wideo i gs składa się z wielokątnych współrzędnych, które są konwertowane na bitmapy — proces zwany „renderowaniem” — a następnie na sygnały wyświetlane na ekranie. Ta konwersja wymaga, aby jednostka przetwarzania grafiki (GPU) miała dużą moc obliczeniową, co sprawia, że procesory graficzne są również przydatne w uczeniu maszynowym,. sztucznej inteligencji i innych zadaniach wymagających dużej liczby złożonych i wyrafinowanych obliczeń.
Historia jednostki przetwarzania grafiki (GPU)
W 1999 roku Nvidia wprowadziła kartę Geforce 256, pierwszy powszechnie dostępny procesor graficzny. Nvidia zdefiniowała procesor graficzny jako „jednoukładowy procesor ze zintegrowaną transformacją, oświetleniem, konfiguracją/przycinaniem trójkątów i silnikami renderującymi, który jest w stanie przetworzyć co najmniej 10 milionów wielokątów na sekundę”. GeForce 256 poprawił technologię innych procesorów, optymalizując wydajność gier 3D.
Podczas gdy Nvidia nadal króluje na rynku GPU, technologia znacznie się poprawiła. W 2000 roku Nvidia wypuściła swój GeForce 8800 GTX, który ma szybkość wypełniania tekstur sięgającą aż 36,8 miliarda na sekundę.
Obecnie procesory graficzne zyskały na popularności. Ich zastosowanie zostało rozszerzone na nowe branże dzięki pojawieniu się sztucznej inteligencji i kryptowalut. Procesory graficzne odegrały również rolę w zapewnieniu szerszego dostępu do wyższej jakości gier w wirtualnej rzeczywistości.
GPU a procesory
Przed pojawieniem się procesorów graficznych pod koniec lat 90. renderowaniem grafiki zajmowała się jednostka centralna (CPU). W połączeniu z procesorem GPU może zwiększyć wydajność komputera, przejmując z procesora niektóre funkcje wymagające dużej mocy obliczeniowej, takie jak renderowanie. Przyspiesza to szybkość przetwarzania aplikacji, ponieważ procesor GPU może wykonywać wiele obliczeń jednocześnie. Ta zmiana pozwoliła również na opracowanie bardziej zaawansowanego i wymagającego dużych zasobów oprogramowania.
Przetwarzanie danych w GPU lub CPU jest obsługiwane przez rdzenie. Im więcej rdzeni ma jednostka przetwarzająca, tym szybciej (i potencjalnie wydajniej) komputer może wykonywać zadania. Procesory graficzne wykorzystują tysiące rdzeni do równoległego przetwarzania zadań. Równoległa struktura GPU jest inna niż procesora, który wykorzystuje mniej rdzeni do sekwencyjnego przetwarzania zadań. Procesor może wykonywać obliczenia szybciej niż GPU, dzięki czemu lepiej radzi sobie z podstawowymi zadaniami.
Uwagi specjalne
Termin „GPU” jest często używany zamiennie z „kartą graficzną”, chociaż oba są różne. Karta graficzna to element sprzętowy, który zawiera jeden lub więcej procesorów graficznych, płytę główną i inne komponenty elektroniczne, które umożliwiają działanie karty graficznej.
Procesor graficzny można jednak zintegrować z płytą główną lub znaleźć na płycie głównej karty graficznej. Początkowo komputery z najwyższej półki były jedynymi, które posiadały karty graficzne. Obecnie większość komputerów stacjonarnych zazwyczaj używa oddzielnej karty graficznej z procesorem graficznym w celu zwiększenia wydajności, zamiast polegać na procesorze graficznym wbudowanym w płytę główną.
GPU i wydobywanie kryptowalut
Chociaż początkowo procesory graficzne były popularne wśród entuzjastów edycji wideo i gier komputerowych, szybki wzrost kryptowalut stworzył nowy rynek. Dzieje się tak, ponieważ kopanie kryptowalut wymaga tysięcy obliczeń w celu dodania transakcji do blockchaina,. co może być opłacalne przy dostępie do GPU i niedrogiej dostawie energii elektrycznej.
W ostatnich latach dwóch czołowych producentów kart graficznych, Nvidia Corp. (NVDA) i Advanced Micro Devices Inc. (AMD), odnotowało gwałtowny wzrost sprzedaży i przychodów w wyniku kopania kryptowalut.
Efektem ubocznym było frustrowanie klientów spoza branży górniczej, którzy widzieli wzrost cen i wysychanie podaży. W rezultacie sprzedawcy od czasu do czasu ograniczali liczbę kart graficznych, które dana osoba może kupić. Podczas gdy górnicy bardziej popularnych kryptowalut, takich jak bitcoin, przerzucili się na stosowanie wyspecjalizowanych i bardziej opłacalnych chipsetów zwanych układami scalonymi specyficznymi dla aplikacji (ASIC), jednostki przetwarzania grafiki są nadal używane do wydobywania mniej znanych walut.
Wzrost popularności kryptowalut spowodował ogromny niedobór procesorów graficznych. Raporty The Verge obliczyły, że w witrynach takich jak eBay procesory graficzne są sprzedawane za dwu- lub trzykrotnie wyższą cenę.
Przykłady firm GPU
Advanced Micro Devices (AMD) i Nvidia (NVDA) to dwie z największych marek na rynku GPU. Przyjrzyjmy się obu firmom poniżej.
Zaawansowane mikrourządzenia (AMD)
AMD to jeden z najbardziej zaufanych producentów kart graficznych. Producent rozpoczął działalność jako start-up w Dolinie Krzemowej w 1969 roku i opracowuje wysokowydajne produkty obliczeniowe i wizualizacyjne. Firma AMD weszła na rynek procesorów graficznych w 2006 roku, kiedy przejęła wiodącego producenta kart graficznych ATI. Od tego czasu AMD i Nvidia są dominującymi graczami na rynku GPU. W maju 2021 r. kapitalizacja rynkowa AMD wyniosła 97,3 miliarda dolarów. Firma AMD sprzedała ponad 500 milionów procesorów graficznych od 2013 roku i kontroluje 17% udziału w rynku procesorów graficznych.
AMD skupia się na rynku GPU na grach na PC i jest ulubieńcem graczy na całym świecie.
Nvidia (NVDA)
Nvidia była pierwszą firmą, która wprowadziła procesory graficzne na świat w 1999 roku. Pierwszy procesor graficzny w historii był znany jako Geforce 256. Rok 1999 był również rokiem, w którym Nvidia wprowadziła swoją pierwszą ofertę publiczną (IPO) w cenie 12 USD za akcję. Od maja 2021 r. cena akcji wynosi około 645 USD za akcję.
Nvidia ma kapitalizację rynkową w wysokości 404,8 miliarda dolarów i kontroluje 13% udziału w rynku GPU.
Nvidia ma spory zasięg na rynku zaawansowanych procesorów graficznych. Według strony internetowej Nvidii „osiem z 10 najlepszych superkomputerów na świecie korzysta teraz z procesorów graficznych NVIDIA, sieci InfiniBand lub obu. NVIDIA obsługuje 346 systemów z listy 500 najlepszych na najnowszej liście”.
Własny superkomputer Nvidii o nazwie Selene zajmuje piąte miejsce na świecie i jest najszybszym superkomputerem przemysłowym na świecie.
Często zadawane pytania dotyczące procesora graficznego (GPU)
Jaka jest różnica między GPU a VGA?
Podczas gdy GPU jest chipem lub obwodem elektronicznym zdolnym do renderowania grafiki do wyświetlania na urządzeniu elektronicznym, złącze VGA lub matrycy graficznej wideo jest fizycznym urządzeniem używanym do przesyłania sygnałów wideo i wyjścia wideo komputera.
Jak podkręcić GPU?
Przed podkręceniem upewnij się, że dokładnie wyczyściłeś urządzenie i zainstalowałeś wszelkie aktualizacje i poprawki błędów w oprogramowaniu. Dzięki aktualizacjom technologii podkręcanie jest dość proste. Po prostu zainstaluj oprogramowanie, takie jak Afterburner, i pozwól systemowi działać. Po zakończeniu instalacji uruchom test porównawczy gier, aby przetestować nowe oprogramowanie.
Co to jest skalowanie GPU?
Skalowanie GPU to funkcja, która umożliwia użytkownikom dostosowanie współczynnika proporcji gry na podstawie rozdzielczości monitora. Niektórzy użytkownicy uważają, że dostosowanie proporcji jeszcze bardziej poprawi jakość obrazu na wyświetlaczu.
Przegląd najważniejszych wydarzeń
Procesory graficzne, wprowadzone po raz pierwszy na szerszy rynek w 1999 roku, są prawdopodobnie najbardziej znane z tego, że zapewniają płynną grafikę, jakiej konsumenci oczekują od nowoczesnych wideo i gier wideo.
Chociaż początkowo procesory graficzne były popularne wśród entuzjastów edycji wideo i gier komputerowych, szybki rozwój kryptowalut stworzył dla nich nowy rynek.
Ostatnio zabrakło GPU dzięki ich zastosowaniu w kopaniu kryptowalut.
Termin jednostka przetwarzania grafiki (GPU) odnosi się do chipa lub obwodu elektronicznego zdolnego do renderowania grafiki do wyświetlania na urządzeniu elektronicznym.
Termin „GPU” jest często używany zamiennie z terminem „karta graficzna”, chociaż oba te pojęcia są różne.
