Багато хто бачив абревіатуру GPU, але не кожен знає, що це таке. Це компонент, що входить до складу відеокарти. Іноді його називають відеокартою, але це не правильно. Графічний процесор займається обробкоюкоманд, що формують тривимірне зображення. Це основний елемент, від якого залежить швидкодіявсієї відеосистеми.
Є кілька видівтаких чіпів - дискретнийі вбудований. Звичайно, одразу варто зауважити, що краще перший. Його ставлять окремі модулі. Він потужний і вимагає хорошого охолодження. Другий встановлюється на всі комп'ютери. Він вбудовується в CPU, роблячи споживання енергії у рази нижче. Звичайно, з повноцінними дискретними чіпами йому не зрівнятися, але на даний момент він показує досить гарні результати.
Як працює процесор
GPU займається обробкою 2D та 3D графіки. Завдяки GPU ЦП комп'ютера стає вільнішим і може виконувати більш важливі завдання. Головна особливість графічного процесора у тому, що він намагається максимально збільшити швидкістьрозрахунку графічної інформації Архітектура чіпа дозволяє з більшою ефективністюобробляти графічну інформацію, ніж центральний CPU ПК.
Графічний процесор встановлює розташуваннятривимірні моделі в кадрі. Займається фільтрацієютрикутників, що входять до них, визначає, які знаходяться на увазі, і відсікає ті, які приховані іншими об'єктами.
У материнській платі розташовано багато важливих складових частин комп'ютера, які мають унікальні назви: CPU, GPU, HDD, SSD, ОЗУ тощо. Кожна з цих абревіатур має свою розшифровку, але зараз має значення, що ж це - GPU?
Є подібна назва з цим терміном – це CPU. Багато недосвідчених користувачів плутають ці назви, що неправильно. Для початку варто пояснити, що CPU – це центральний процесор, який є мозком усієї системи. Розшифровується ця абревіатура так - Central Processor Unit.
Однак варто знати, що GPU – це теж процесор, лише графічного рішення. У його завдання входить обробка та виведення на екран зображення. Повна назва абревіатури має такий вигляд - Graphic Processing Unit.
Завдяки цим поясненням можна зрозуміти, що GPU – це не центральний процесор, який обробляє лише дані графічного типу. Він підпорядковується протоколам центрального процесора і, на відміну від нього, має власний логічний устрій. Так само, як і у головного процесора, графічний має ядра, тільки їх не десятки, а тисячі. Така велика кількість ядер необхідна для отримання та обробки даних, пов'язаних із промальовуванням та тимчасовими численними завданнями.
Тепер, коли вже є загальне уявлення про те, що GPU – це графічний процесор і його завданням є обробка графічних даних, можна перейти до перерахування.
На даний момент є два види вбудованих графічних процесорів – це інтегровані в материнську плату та вбудовані у процесор.
У першому варіанті чіп графічного процесора розпаяний прямо на текстоліті материнської плати і мало хто знає, що це GPU. Виглядає як звичайний чіп чорного кольору, на якому є найменування марки, порядковий номер і комбінація цифр, яка вказує на деякі параметри. Так як такі графічні рішення немає власного обсягу пам'яті, вони запозичують даний параметр у оперативної пам'яті, використовуючи її обсяг.
У випадку з вбудованим в процесор чіпом його складно побачити, вийде це тільки при розборі центрального процесора. Майже у всіх процесорах нового покоління є додаткове ядро, яке називається графічним. Ціна процесора при цьому зростає не набагато, зате позбавляє потреби в дискретній відеокарті.
Вбудовані графічні процесори дозволяють заощадити на енергоспоживання на кілька десятків відсотків, що позитивно впливає на тепловіддачу. Однак є і значні мінуси, і один із них – це низька продуктивність. Така економна графіка добре підходить для роботи з офісними програмами та програмами, що не потребують великих потужностей.
GPU у комп'ютері - що це таке і як його визначити? Якщо раніше було представлено два види графічних процесорів в інтегрованому вигляді, то можна розглянути варіант дискретної відеокарти. Тому можна зрозуміти, що GPU - це таке позначення лише процесора, однією з деталей якого є відеокарта. Однак ця деталь є найважливішою. Ще на платі відеокарти розташовані чіпи пам'яті, конденсатори, роз'єми або роз'єми для живлення, захисний кожух, радіатор і кулер.
Відмінність інтегрованої та дискретної відеокарти в тому, що друга набагато потужніша та продуктивніша, ніж вбудований варіант. По-перше, є свій обсяг пам'яті, що впливає на швидкість відтворення об'єктів. По-друге, її параметри входить шина розширення, бітність якої дозволяє збільшити пропускну здатність передачі даних.
Такі графічні адаптери вимагають додаткового живлення, щоб просто запуститися та видавати якісне зображення. Незважаючи на всю міць, є і офісні варіанти дискретних відеокарт, які мало чим відрізняються від інтегрованих побратимів. Ігрові варіанти більш потужні за будовою та потенціалом, але споживають набагато більше енергії.
Температурний режим
Для кращого функціонування потрібно знати, що таке GPU у комп'ютері та його температура. Як охолодити вбудований та дискретний GPU? Для охолодження інтегрованого графічного процесора достатньо розмістити вентилятори в корпусі, а дискретні варіанти мають власну систему охолодження. Залежно від того, скільки вентиляторів знаходиться над чіпом, буде ясно, як добре охолоджується чіп.
Система охолодження відеокарти досить проста - чіп за допомогою нанесеної на нього термопасти торкається трубок тепловідведення, вони переходять до радіатора, який охолоджується за допомогою кулера.
Робоча температура чіпа становить трохи більше 70 градусів, подальше підвищення можна вважати перегрівом. Щоб запобігти перегріву відеокарти, досить своєчасно прочищати від пилу відеокарту, змінювати у своїй термопасту. Для того щоб дізнатися про нинішній стан температури у відеокарті, достатньо запустити відповідні програми, наприклад, AIDA 64. Там можна побачити температуру не тільки графічного адаптера, але й усієї системи.
Ви вирішили купити комп'ютер. Ходіть уздовж торгових рядів, дивіться на цінники, знайомтеся з характеристиками. І постає питання: що таке GPU? Часто ви спостерігаєте це поєднання букв, але сенсу не бачите. Спробуємо пояснити.
GPU – що це, і в чому відмінність від CPU
GPU розшифровується як "graphics processing unit", або графічний процесор. Він є окремим пристроєм ігрової приставки, комп'ютера, фотоапарата. Відповідає за рендеринг графіки, виконує його. Справляється із цим завданням GPU чудово, зумовлено це спеціально призначеною для цих цілей конвеєрною архітектурою. Сучасні GPU значно краще обробляють графіку, ніж аналогічні їм класичні центральні процесори (ЦПУ).
В даний час ГПУ застосовується як акселератор 3D-графіки, але у виняткових випадках він може бути використаний для обчислень. Відрізняє ГПУ від ЦПУ наступне:
- архітектура: вона максимально націлена високу швидкість розрахунку складних графічних об'єктів і текстур;
- порівняно низький набір команд.
Колосальна обчислювальна потужність пояснюється особливостями архітектури. Поряд із сучасними CPU, що містять кілька ядер (2/4/8, що вже вважалося проривом), GPU спочатку розроблявся як багатоядерна структура. Число ядер тут обчислюється сотнями!
Різниця архітектури пояснює й різницю у принципі роботи. Якщо архітектура CPU розрахована на послідовну обробку даних, GPU спочатку призначений для роботи з комп'ютерною графікою, тому розрахований на масивні, але паралельні обчислення.
Кожна з цих архітектур має свої переваги. CPU набагато краще виконує послідовні завдання. Для великих обсягів оброблюваної інформації перевагу має GPU. Головна умова - у завданні повинен дотримуватися паралелізм.
Ви тепер знаєте багато чого про GPU, що таке GPU, і можете навіть розповісти друзям.
Процесори та графічні прискорювачі дуже схожі, вони обидва виготовлені із сотень мільйонів транзисторів і можуть обробляти тисячі операцій за секунду. Але чим саме відрізняються ці два важливі компоненти будь-якого домашнього комп'ютера?
У цій статті ми спробуємо дуже просто та доступно розповісти, у чому відмінність CPU від GPU. Але спочатку потрібно розглянути два ці процесори окремо.
CPU (Central Processing Unit або Центральний Процесорний Пристрій) часто називають "мозком" комп'ютера. Усередині центрального процесора розташовано близько мільйона транзисторів, з допомогою яких виробляються різні обчислення. У домашніх комп'ютерах зазвичай встановлюються процесори, що мають від 1 до 4 ядер з тактовою частотою приблизно від 1 до 4 ГГц.
Процесор є сильним, тому що може робити все. Комп'ютер здатний виконати якесь завдання, оскільки процесор здатний виконати це завдання. Програмістам вдалося досягти цього завдяки широким наборам інструкцій та величезним спискам функцій, які спільно використовуються в сучасних центральних процесорах.
Що таке GPU?
GPU (Graphics Processing Unit або Графічний Процесорний Пристрій) є спеціалізованим типом мікропроцесора, оптимізованим для дуже специфічних обчислень і відображення графіки. Графічний процесор працює на нижчій тактовій частоті на відміну процесора, але має набагато більше процесорних ядер.
Також можна сказати, що GPU – це спеціалізований CPU, зроблений для однієї конкретної мети – рендеринг відео. Під час рендерингу графічний процесор багато разів виконує нескладні математичні обчислення. GPU має тисячі ядер, які працюватимуть одночасно. Хоч і кожне ядро графічного процесора повільніше за ядро центрального процесора, це все одно ефективніше для виконання простих математичних обчислень, необхідних для відображення графіки. Цей потужний паралелізм є тим, що робить GPU здатним до рендерингу складної 3D графіки, необхідної сучасними іграми.
Відмінність CPU та GPU
Графічний процесор може виконати лише частину операцій, які може виконати центральний процесор, але робить це з неймовірною швидкістю. GPU буде використовувати сотні ядер, щоб виконати термінові обчислення для тисяч пікселів і відобразити складну 3D графіку. Але для досягнення високих швидкостей GPU має виконувати однакові операції.
Візьмемо, наприклад, Nvidia GTX 1080. Дана відеокарта має 2560 шейдерних ядер. Завдяки цим ядрам Nvidia GTX 1080 може виконати 2560 вказівок або операцій за один такт. Якщо ви захочете зробити картинку на 1% яскравіше, то GPU з цим впорається без особливих труднощів. А ось чотириядерний центральний процесор Intel Core i5 зможе виконати лише 4 інструкції за один такт.
Проте, центральні процесори гнучкіші, ніж графічні. Центральні процесори мають більший набір інструкцій, тому можуть виконувати більш широкий діапазон функцій. Також CPU працюють на більш високих максимальних тактових частотах та мають можливість керувати введенням та виведенням компонентів комп'ютера. Наприклад, центральний процесор може інтегруватися з віртуальною пам'яттю, яка потрібна для запуску сучасної операційної системи. Це те, що графічний процесор виконати не зможе.
Обчислення на GPU
Навіть незважаючи на те, що графічні процесори призначені для рендерингу, вони здатні більше. Обробка графіки - це лише вид паралельних обчислень, що повторюються. Інші завдання, такі як майнінг Bitcoin і зламування паролів покладаються на одні й ті ж види масивних наборів даних та простих математичних обчислень. Саме тому деякі користувачі використовують відеокарти для неграфічних операцій. Таке явище називається GPU Computation або обчислення на GPU.
Висновки
У цій статті ми провели порівняння CPU та GPU. Думаю, всім стало зрозуміло, що GPU та CPU мають схожі цілі, але оптимізовані для різних обчислень. Пишіть свою думку у коментарях, я постараюся відповісти.
GPU (Graphics Processing Unit) є електронним пристроєм, розробленим для побудови та обробки 2D або 3D зображення з подальшим його виведенням на екран. GPU широко використовуються в настільних комп'ютерних системах, мобільних телефонах, серверах та ігрових консолях.
Застосування GPUСучасні графічні чіпи встановлюються на платах комп'ютерних відеокарт або інтегруються в материнські плати з метою економії простору, що займає комп'ютер.
GPU дозволяють ефективно обробляти комп'ютерну графіку, що робить їх найвикористанішим різновидом чіпів для виведення графічної інформації на екран. Вперше термін GPU був застосований 1999 р. компанією Nvidia на презентації відеокарти GeForce 256, яка на той момент була найпродуктивнішою платою компанії. Процесор моделі міг обробляти близько 10 млн графічних полігонів за секунду. Функції GPU складається із спеціальних транзисторів, більшість яких використовується для обробки тривимірних зображень. Спочатку графічні процесори були створені з метою прискорення побудови текстур та швидкості обробки графічних полігонів комп'ютерами, проте пізніше графічні ядра навчилися робити геометричні обчислення, що також прискорило швидкість та якість показу зображень. Останні розробки в GPU включають активацію підтримки програмованих шейдерів, технології для зменшення ефектів накладання елементів зображення один на одного. Також нові графічні процесори здатні точніше передавати кольори на монітор. Сучасні відеокарти підтримують потокову трансляцію відеозображення з різних джерел, підключених через спеціальні інтерфейси. Типи GPU Графічні плати можна розділити на три типи: дискретні, вбудовані та гібридні. Дискретні відеокарти встановлюються в окремий слот на материнській платі комп'ютера або портативного пристрою (ноутбука) через спеціальний інтерфейс (наприклад, PCI-Express або AGP). Даний різновид GPU має найбільш потужні продуктивні характеристики за рахунок особливої структури відеомодуля та його потужних показників. Також при необхідності дискретна відеокарта може бути легко замінена на плату іншої моделі. Такі технології, як SLI або CrossFire, дозволяють об'єднувати кілька відеоплат, щоб ще більше поліпшити продуктивність графічної підсистеми. Гібридні відеокарти є новим класом адаптерів, які мають замінити вбудовані та дискретні модулі. Нова технологія створюється з метою збільшення швидкості обміну даними із системною оперативною пам'яттю та процесором для покращення продуктивності графіки в цілому. Гібридна картка може бути вбудована в материнську плату, але при цьому працюватиме на базі технології дискретних відеокарт PCI-Express.
