• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Procesor graficzny



    Podstrony: [1] 2 [3] [4]
    Przeczytaj także...
    GPGPU (ang. General-Purpose computing on Graphics Processor Units lub General-Purpose computation on Graphics Processing Units – obliczenia ogólnego przeznaczenia na układach GPU, zwany także GPGP, rzadziej GP) – technika, dzięki której GPU, zwykle zajmujący się tylko obliczeniami związanymi z grafiką komputerową, umożliwia wykonywanie obliczeń ogólnego przeznaczenia, tak jak CPU. Dzięki temu wiele obliczeń, głównie obliczenia równoległe, można przeprowadzić znacznie szybciej.Renderowanie (od ang. rendering) – przedstawienie informacji zawartych w dokumencie elektronicznym w formie najbardziej właściwej dla danego środowiska (np. wizualnie, w tym na ekranie i w druku, czy dźwiękowo). Mechanizm odpowiedzialny w programie komputerowym za renderowanie nazywa się mechanizmem renderującym (ang. rendering engine, czasem silnik renderujący) lub rendererem (z ang.).
    Rodzaje GPU[ | edytuj kod]

    Oddzielne karty grafiki[ | edytuj kod]

    Karta graficzna MSI GTX 770 Lightning

    Najbardziej zaawansowane procesory graficzne używane są obecnie w niezależnych urządzeniach, które nazywa się dedykowanymi kartami graficznymi. Takie karty montuje się na płytach głównych, za pomocą przeznaczonych do takich zastosowań złącz jak PCI Express ×16 lub starsze AGP charakteryzujących się odpowiednio dużą przepustowością transferu danych dla różnych kart. Procesory graficzne projektowane są do współpracy z pamięcią RAM znajdującą się na kartach graficznych (np. typu GDDR5 czy HBM). Dzięki technologiom CrossFire i SLI nowoczesne płyty główne pozwalają na współpracę wielu procesorów graficznych równocześnie na jednej platformie, zwiększając tym samym wydajność całego systemu.

    Procesor wektorowy, w przeciwieństwie do skalarnego, pozwala na przetwarzanie,w pojedynczych cyklach całych wektorów danych. Operandami instrukcji są wieloelementowe zbiory liczb. Dzięki temu można przyspieszyć niektóre obliczenia.SLI (Scan Line Interleave - Przeplot Skanowania Linii bądź Scalable Link Interface - Interfejs Skalowalnego Łącza) - technologia pozwalająca na skorelowanie pracy dwóch, trzech lub czterech kart graficznych celem szybszego renderowania obrazu. SLI pozwala również na wyświetlanie obrazu na więcej niż dwóch monitorach.

    Procesory zintegrowane[ | edytuj kod]

    Rozwiązaniem stosowanym przez wielu producentów płyt głównych jest instalacja procesora graficznego zintegrowanego z chipsetem na mostku północnym lub bezpośrednio w APU. Jest to przede wszystkim tańsze rozwiązanie, gdyż wdrażane jest w trakcie produkcji samych płyt głównych i nie pochłania dodatkowych zasobów, ale zainstalowane w ten sposób układy graficzne charakteryzują się o wiele mniejszą wydajnością. Zintegrowane procesory graficzne wykorzystują pamięć RAM, przez co mogą zmniejszać możliwości operacyjne głównego procesora.

    AlphaGo – program komputerowy stworzony przez Google DeepMind, grającym w go. W listopadzie 2015 roku jako pierwszy automat pokonał zawodowego gracza, Fan Hui, w pięciorundowym pojedynku na pełnej planszy w równej grze. Mecz zakończył się wynikiem 5:0. W marcu 2016 w meczu z jednym z najlepszych zawodowych graczy - Lee Sedolem - wygrał 4:1. W uznaniu wygranej AlphaGo otrzymał honorowy 9. dan od południowokoreańskiej federacji go.NVIDIA Corporation NASDAQ: NVDA – amerykańska firma komputerowa; jeden z największych na świecie producentów procesorów graficznych i innych układów scalonych przeznaczonych na rynek komputerowy. NVIDIA jest także głównym dostawcą (pod względem udziału w rynku) producentów kart graficznych dla komputerów osobistych ze swoją standardową serią GeForce.

    Hybrydowe przetwarzanie grafiki[ | edytuj kod]

    Ta nowsza klasa układów GPU konkuruje ze zintegrowaną grafiką na niskich rynkach komputerów stacjonarnych i notebooków. Najczęstszymi implementacjami tego są HyperMemory ATI i TurboCache Nvidii.

    Hybrydowe karty graficzne są nieco droższe niż zintegrowana grafika, ale znacznie tańsze niż dedykowane karty graficzne. Te współdzielą pamięć z systemem i mają małą dedykowaną pamięć podręczną, aby nadrobić wysokie opóźnienie pamięci RAM systemu. Technologie w ramach PCI Express mogą to umożliwić. Chociaż rozwiązania te są czasami reklamowane jako mające 768 MB pamięci RAM, dotyczy to tego, ile można udostępnić pamięci systemowej.

    Karta graficzna – karta rozszerzeń komputera odpowiedzialna za renderowanie grafiki i jej konwersję na sygnał zrozumiały dla wyświetlacza.PCI Express (ang. Peripheral Component Interconnect Express), oficjalny skrót PCIe – połączenie Punkt-Punkt (jak HyperTransport), służące do instalacji kart rozszerzeń w płycie głównej. Zastąpiła ona magistrale PCI oraz AGP. Istnieje możliwość wyprowadzenia interfejsu PCIe na zewnątrz, stosowane m.in. w komputerach IBM 2827 EC12.

    Przetwarzanie strumienia i układy GPU ogólnego przeznaczenia (GPGPU)[ | edytuj kod]

    Coraz powszechniejsze staje się używanie procesora graficznego ogólnego przeznaczenia (GPGPU) jako zmodyfikowanej formy procesora strumieniowego (lub procesora wektorowego), pracującej na jądrach obliczeniowych. Ta koncepcja przekształca ogromną moc obliczeniową nowoczesnego potoku cieniującego akceleratora grafiki w uniwersalną moc obliczeniową, w przeciwieństwie do twardego okablowania wyłącznie do operacji graficznych. W niektórych zastosowaniach wymagających dużych operacji wektorowych, może to zapewnić wydajność o kilka rzędów wielkości wyższą niż konwencjonalny procesor. Dwóch największych dyskretnych projektanów GPU, AMD i Nvidia, zaczynają realizować to podejście z szerokim wachlarzem aplikacji. Zarówno Nvidia, jak i AMD połączyły siły z Uniwersytetem Stanforda, aby stworzyć klienta opartego na GPU dla projektu [email protected] przetwarzania rozproszonego do obliczeń zwijania białek. W pewnych okolicznościach procesor graficzny oblicza czterdzieści razy szybciej niż konwencjonalne procesory tradycyjnie używane przez takie aplikacje.

    Koprocesor, jednostka zmiennoprzecinkowa (FPU, ang. Floating Point Unit) to układ scalony wspomagający procesor w obliczeniach zmiennoprzecinkowych. W większości współczesnych konstrukcji, koprocesor arytmetyczny, a także jednostki obsługujące bardziej skomplikowane obliczenia (np. instrukcje wektorowe) są zintegrowane z procesorem w jednym układzie.CrossFire, CrossFireX (dla platformy Spider) - marketingowa nazwa technologii graficznej opracowanej przez firmę ATI. W podwójnej konfiguracji dzieli ona obraz idący do pierwszej karty graficznej (master) tak, że mniej więcej połowa (w zależności od konfiguracji) trafia do karty wspomagającej (slave). Umożliwia to znaczne przyśpieszenia aplikacji 3D. Według ATI jej rozwiązanie jest w pełni kompatybilne ze wszystkimi tytułami gier oraz wszystkimi programami do obróbki grafiki 3D. CrossFireX jest kontynuacją technologii wspierającą karty z serii HD 3800 i współpracującą z chipsetami z serii AMD 7.

    GPGPU może być wykorzystywany do wielu typów kłopotliwych zadań równoległych, w tym śledzenia promieni. Zasadniczo są one dostosowane do wysokowydajnych obliczeń typu, które wykazują równoległość danych w celu wykorzystania architektury szerokości SIMD szerokiego wektora GPU.

    Co więcej, wydajne komputery oparte na GPU zaczynają odgrywać znaczącą rolę w modelowaniu na dużą skalę. Trzy z 10 najpotężniejszych superkomputerów na świecie wykorzystują przyspieszenie GPU.

    Częstotliwość próbkowania to wartość określająca liczbę próbek w jednostce czasu (zwykle sekund) pobranych z sygnału ciągłego w celu uzyskania sygnału dyskretnego.S3 Graphics Co., Ltd. - firma produkująca układy graficzne, znana z produktów S3 Trio, S3 Virge, S3 Savage, S3 DeltaChrome/Unichrome oraz innowacyjności, twórca technologii kompresji tekstur S3TC.

    GPU obsługuje rozszerzenia API do języka programowania C, takie jak OpenCL i OpenMP. Co więcej, każdy sprzedawca GPU wprowadził własny interfejs API, który działa tylko z kartami, AMD APP SDK i CUDA z AMD i Nvidii. Te technologie umożliwiają uruchamianie na procesorach strumieniowych GPU określonych funkcji nazywanych jądrami obliczeniowymi z normalnego programu C. To sprawia, że ​​programy C są w stanie wykorzystać zdolność GPU do pracy na dużych buforach równolegle, jednocześnie nadal wykorzystując CPU, gdy jest to odpowiednie. CUDA to także pierwszy interfejs API, który pozwala aplikacjom opartym na procesorze na bezpośredni dostęp do zasobów GPU w celu bardziej ogólnego przetwarzania bez ograniczeń związanych z interfejsem API grafiki.

    Tranzystor – trójelektrodowy (rzadko czteroelektrodowy) półprzewodnikowy element elektroniczny, posiadający zdolność wzmacniania sygnału elektrycznego. Nazwa urządzenia wywodzi się od słów transkonduktancja (transconductance) z "półprzewodnikowym" przyrostkiem -stor jak w warystor (varistor).High Bandwidth Memory (HBM) to wysokiej wydajności interfejs pamięci RAM dla 3D DRAM-ów firm AMD i Hynix. Ma on być stosowany w połączeniu z akceleratorami grafiki o wysokiej wydajności oraz urządzeniami sieciowymi. Pierwsze urządzenia do stosowania HBM to procesory Fiji firmy AMD.

    Od 2005 r. Obserwuje się zainteresowanie wykorzystaniem wydajności oferowanej przez układy GPU do obliczeń ewolucyjnych w ogóle oraz do przyspieszenia oceny sprawności w szczególności w programowaniu genetycznym. Większość podejść kompiluje programy liniowe lub drzewa na komputerze-hoście i przenosi plik wykonywalny na GPU, który ma zostać uruchomiony. Zwykle przewaga wydajności jest uzyskiwana tylko przez równoległe uruchomienie pojedynczego aktywnego programu w wielu przykładowych problemach, wykorzystując architekturę SIMD GPU. Jednak znaczne przyspieszenie można również uzyskać, nie kompilując programów, a zamiast przekazywania ich do GPU, do interpretacji tam. Przyspieszenie można następnie uzyskać, interpretując jednocześnie wiele programów, jednocześnie uruchamiając wiele problemów przykładowych lub kombinację obu. Nowoczesny procesor graficzny może z łatwością jednocześnie interpretować setki tysięcy bardzo małych programów.

    3dfx Interactive (nazwa 3dfx pochodzi od angielskiego three dimensional effects – efekty trójwymiarowe. Wymowa effects jest podobna do fx) – firma produkująca akceleratory graficzne, następnie karty graficzne ze zintegrowaną akceleracją. Pod koniec roku 2000 doznała jednej z największych zapaści w dziejach przemysłu komputerów osobistych. Ostatecznie została za 69 mln dolarów wykupiona przez NVIDIĘ, która nie kontynuowała linii ani wsparcia produktów 3dfx. Siedzibą firmy było San José w Kalifornii. Pierwotna nazwa to 3Dfx Interactive (wielka literka D), ale w 1999 roku została zmieniona na małą razem z pojawieniem się nowego logo firmy.OpenCL (ang. Open Computing Language) – framework wspomagający pisanie aplikacji działających na heterogenicznych platformach składających się z różnego rodzaju jednostek obliczeniowych (m.in. CPU, GPU). Główną zaletą OpenCL-a jest to, że można użyć jednego otwartego standardu zamiast zamkniętych wspierających sprzęt tylko jednego producenta (np. CUDA tylko dla kart graficznych produkowanych przez NVIDIA).

    Zewnętrzny GPU (eGPU)[ | edytuj kod]

    Zewnętrzny procesor graficzny to procesor graficzny umieszczony poza obudową komputera. Zewnętrzne procesory graficzne są czasem używane z laptopami. Laptopy mogą mieć znaczną ilość pamięci RAM i wystarczająco wydajną jednostkę centralną (CPU), ale często nie posiadają wydajnego procesora graficznego, a zamiast tego mają mniej wydajny, ale bardziej energooszczędny wbudowany układ graficzny. Pokładowe układy graficzne często nie są wystarczająco mocne, aby odtwarzać najnowsze gry lub inne graficznie intensywne zadania, takie jak edycja wideo.

    [email protected] jest projektem internetowym zorganizowanym przez Stanford University w Stanach Zjednoczonych. Projekt ma na celu badanie procesów zwijania białek, koncentruje się na badaniu sposobu w jaki cząsteczka białka składa się w przestrzeni. Jest to o tyle ważne, że od tego kształtu zależą funkcje, jakie może ona pełnić w organizmie. Na skutek nieprawidłowego złożenia się cząstki, mogą powstawać białka wywołujące choroby takie jak: CJD, choroba Alzheimera, choroba Parkinsona, czy też słynne BSE, czyli "choroba szalonych krów".Procesor (ang. processor), także CPU (ang. Central Processing Unit) – urządzenie cyfrowe sekwencyjne, które pobiera dane z pamięci, interpretuje je i wykonuje jako rozkazy. Wykonuje on ciąg prostych operacji (rozkazów) wybranych ze zbioru operacji podstawowych określonych zazwyczaj przez producenta procesora jako lista rozkazów procesora.

    Dlatego pożądane jest, aby móc dołączyć GPU do zewnętrznej szyny notebooka. PCI Express to jedyna powszechnie używana magistrala do tego celu. Portem może być na przykład port ExpressCard lub port mPCIe (odpowiednio PCIe ×1, do 5 lub 2,5 Gbit/s) lub port Thunderbolt 1, 2 lub 3 (PCIe ×4, do 10, 20 lub 40 Gbit/s odpowiednio). Te porty są dostępne tylko w niektórych systemach notebook.

    Grafika 3D (grafika trójwymiarowa) – nazwa jednej z dziedzin grafiki komputerowej, zajmującej się głównie wizualizacją obiektów trójwymiarowych. Nazwa pochodzi od angielskiego sformułowania Three-Dimensional Graphics.SIMD (ang. Single Instruction, Multiple Data) – jeden z podstawowych rodzajów architektur komputerowych według taksonomii Flynna, obejmujący systemy, w których przetwarzanych jest wiele strumieni danych w oparciu o pojedynczy strumień rozkazów. Architektura SIMD jest charakterystyczna dla komputerów wektorowych.

    Zewnętrzne procesory graficzne mają niewielkie oficjalne wsparcie dostawców. Jednak nie powstrzymało to entuzjastów od wdrażania konfiguracji eGPU.

    Funkcje obliczeniowe[ | edytuj kod]

    Współczesne układy GPU wykorzystują większość swoich tranzystorów do wykonywania obliczeń związanych z grafiką komputerową 3D. Początkowo były wykorzystywane do przyspieszania intensywnej pamięci polegającej na mapowaniu tekstur i renderowaniu wielokątów, a następnie dodawaniu jednostek w celu przyspieszania obliczeń geometrycznych, takich jak obracanie i tłumaczenie wierzchołków w różne układy współrzędnych. Najnowsze osiągnięcia w układach GPU obejmują obsługę programowalnych shaderów, które mogą manipulować wierzchołkami i teksturami za pomocą wielu takich samych operacji obsługiwanych przez procesory, techniki oversamplingu i interpolacji, aby zmniejszyć aliasing i bardzo precyzyjne przestrzenie kolorów. Ponieważ większość tych obliczeń obejmuje operacje macierzy i wektorowe, inżynierowie i naukowcy coraz częściej badali wykorzystanie układów GPU do obliczeń nie związanych z grafiką; są one szczególnie dostosowane do innych kłopotliwych problemów równoległych.

    Programowanie genetyczne, GP (ang. genetic programming) – zautomatyzowana metoda mająca na celu tworzenie programów komputerowych w oparciu o ogólną definicję problemu. Innymi słowy programowanie genetyczne pozwala, w oparciu o wysokopoziomową definicję mówiącą co ma być zrobione, automatycznie stworzyć program, który owo zagadnienie rozwiąże.Voodoo Graphics (nazwa kodowa SST-1, znany później jako Voodoo 1) jest to nazwa akceleratora 3D firmy 3Dfx Interactive. Produkowany był w wymiarze 0,50 μm i zbudowany z ok. 1 miliona tranzystorów.

    Wraz z pojawieniem się głębokiego uczenia się wzrosło znaczenie układów GPU. W badaniach przeprowadzonych przez Indigo stwierdzono, że podczas szkolenia głębokich sieci neuronowych, procesory graficzne mogą być 250 razy szybsze niż procesory. To różnica między jednym dniem treningu a prawie 8 miesiącem i 10 dniami treningu. Wybuchowy rozwój Deep Learning w ostatnich latach został przypisany pojawieniu się GPU ogólnego przeznaczenia.

    Advanced Micro Devices, Inc., AMD (NYSE; AMD) – amerykańskie przedsiębiorstwo produkujące procesory wraz z technologią towarzyszącą dla użytkowników domowych i firm. Do głównych produktów firmy należą mikroprocesory, chipsety do płyt głównych, systemy wbudowane oraz procesory graficzne dla serwerów, stacji roboczych i komputerów PC.GeForce 256 (nazwa kodowa NV10), lub po prostu GeForce, był pierwszym układem wyprodukowanym przez firmę NVIDIA Corporation w serii GeForce.

    Oprócz sprzętu 3D, dzisiejsze procesory graficzne posiadają podstawowe funkcje akceleracji 2D i framebuffera (zwykle z trybem zgodności VGA). Nowsze karty, takie jak AMD/ATI HD5000–HD7000, nawet nie posiadają akceleracji 2D; musi być emulowany przez sprzęt 3D.

    Podstrony: [1] 2 [3] [4]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    AMD Accelerated Processing Unit (wcześniej jako AMD Fusion) – platforma procesorowa zaprojektowana wspólnie przez inżynierów AMD i dawnego ATI.
    GDDR5 (Graphic Double Data Rate v5) – typ pamięci RAM przeznaczony dla kart graficznych, następca pamięci GDDR3 (producent firma Qimonda zrezygnowała z produkcji GDDR4 z powodu niewielkich różnic wydajności pomiędzy nimi, a GDDR3), charakteryzuje się trzykrotnie wyższą wydajnością niż pamięci GDDR3.
    CUDA (ang. Compute Unified Device Architecture) – opracowana przez firmę Nvidia uniwersalna architektura procesorów wielordzeniowych (głównie kart graficznych) umożliwiająca wykorzystanie ich mocy obliczeniowej do rozwiązywania ogólnych problemów numerycznych w sposób wydajniejszy niż w tradycyjnych, sekwencyjnych procesorach ogólnego zastosowania.
    Shader – krótki program komputerowy, często napisany w specjalnym języku (shader language), który w grafice trójwymiarowej opisuje właściwości pikseli oraz wierzchołków. Technologia ta zastąpiła stosowaną wcześniej jednostkę T&L.
    Chipset – grupa specjalistycznych układów scalonych, które są przeznaczone do wspólnej pracy. Mają zazwyczaj zintegrowane oznaczenia i zwykle sprzedawane jako jeden produkt.
    OpenMP (ang. Open Multi-Processing) – wieloplatformowy interfejs programowania aplikacji (API) umożliwiający tworzenie programów komputerowych dla systemów wieloprocesorowych z pamięcią dzieloną. Może być wykorzystywany w językach programowania C, C++ i Fortran na wielu architekturach, m.in. Unix i Microsoft Windows. Składa się ze zbioru dyrektyw kompilatora, bibliotek oraz zmiennych środowiskowych mających wpływ na sposób wykonywania się programu.
    Przestrzeń barw - widma fal elektromagnetycznych z zakresu od 380 do 780 nm (tj. światło widzialne) znalazły swe matematyczne modele w postaci trójwymiarowych przestrzeni barw. Dzięki tym modelom barwę można opisać nie tylko przez podanie jej widma, ale przez modele w różnym stopniu zbliżone do ludzkiej percepcji barwy, związanej z fizjologią oka ludzkiego. Najważniejsze przestrzenie barw ujęto w normach międzynarodowych. Stosuje się je w różnych dziedzinach przemysłu: farbiarskim, tekstylnym, spożywczym, fotografii itd.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.041 sek.