2020-ci ildə GPU sənayesinin inkişaf perspektivi

Dünyanın nəhənglərindən inkişafın izlərini axtarır

GPU-nun funksiyası və təsnifatı

GPU (qrafik işləmə vahidi, qrafik prosessor) ekran çipi olaraq da bilinir. Əsasən fərdi kompüterlərdə, iş yerlərində, oyun aparıcılarında və mobil cihazlarda (ağıllı telefonlar, tablet kompüterlər, VR cihazları) qrafik əməliyyatları aparmaq üçün istifadə olunur.

Struktur GPU-nun paralel hesablama üçün daha uyğun olduğunu müəyyənləşdirir. GPU ilə CPU arasındakı əsas fərq çipdəki önbellek arxitekturası və rəqəmsal məntiq əməliyyat biriminin quruluşundadır: GPU nüvələrinin sayı (xüsusilə Alu hesablama vahidləri) CPU-dan çoxdur, lakin quruluşu ondan daha sadədir CPU, buna görə çox nüvəli quruluş adlanır. Çox nüvəli quruluş eyni təlimat axınının paralel olaraq çox nüvəyə göndərilməsi üçün çox uyğundur, yerinə yetirmək üçün fərqli giriş məlumatlarını istifadə edərək, hər biri üçün eyni koordinat çevrilməsi kimi qrafik işlənməsində kütləvi və sadə əməliyyatları tamamlamaq üçün. təpə və hər bir təpənin rəng dəyərini eyni işıqlandırma modelinə görə hesablamaq. GPU, kütləvi məlumatların işlənməsinin üstünlüklərindən istifadə edir və ümumi məlumatların ötürülməsini yaxşılaşdıraraq uzun gecikmə çatışmazlığını aradan qaldırır.

Ümumiyyətlə, istehlakçılar mobil telefonlar və ya noutbuklar kimi istehlakçı elektron məhsulları, məsələn, marka, seriya və nüvələrin sayı kimi istehlakçı elektron məhsullarını alarkən CPU-nun işinə daha çox diqqət yetirəcəklər, GPU isə daha az diqqət alır. GPU (qrafik işləmə vahidi) və qrafik prosessor fərdi kompüterlərdə, iş yerlərində, oyun maşınlarında və bəzi mobil cihazlarda (tablet kompüterlər, ağıllı telefonlar və s.) Təsvir və qrafika ilə əlaqəli əməliyyatlar edə bilən bir növ mikroprosessordur. . PC doğumunun əvvəlində GPU fikri var idi və bütün qrafika hesablanması CPU tərəfindən edildi. Bununla birlikdə, qrafika hesablanması üçün CPU istifadə sürəti zəifdir, buna görə qrafika hesablamasına kömək etmək üçün xüsusi bir qrafik sürətləndirici kartı hazırlanmışdır. Daha sonra NVIDIA, GPU-nu ayrı bir hesablama vahidi statusuna yüksəldən GPU konsepsiyasını təklif etdi.

CPU ümumiyyətlə məntiq əməliyyat vahidi, idarəetmə vahidi və saxlama vahidindən ibarətdir. CPU çox nüvəli olmasına baxmayaraq, ümumi sayı iki rəqəmdən çox deyil və hər nüvədə kifayət qədər önbellek var; CPU kifayət qədər say və məntiqi əməliyyat vahidinə malikdir və filial mühakiməsini və daha da mürəkkəb məntiqi mühakiməni sürətləndirmək üçün bir çox aparata malikdir. Buna görə, CPU super məntiqi qabiliyyətə malikdir. GPU-nun üstünlüyü çox nüvəlidir, nüvələrin sayı yüzlərlə çata bilən CPU-dan daha çoxdur, hər nüvənin nisbətən kiçik bir yaddaş var və rəqəmsal məntiq əməliyyat vahidlərinin sayı kiçik və sadədir. Bu səbəbdən GPU, CPU ilə müqayisədə məlumatların paralel hesablanması üçün daha uyğundur

GPU-nu təsnif etməyin iki yolu var, biri GPU ilə CPU arasındakı əlaqəyə, digəri GPU-nun tətbiq sinfinə əsaslanır. CPU ilə əlaqəyə görə, GPU müstəqil CPU və GPU-ya bölünə bilər. Müstəqil GPU ümumiyyətlə qrafik kartının dövrə kartında qaynaqlanır və qrafik kartının pərəstişkarı altında yerləşir. Müstəqil GPU xüsusi bir ekran yaddaşından istifadə edir və video yaddaş bant genişliyi GPU ilə əlaqə sürətini təyin edir. İnteqrasiya olunmuş GPU ümumiyyətlə CPU ilə inteqrasiya olunur. İnteqrasiya olunmuş GPU və CPU bir fan və önbelleği paylaşır. İnteqrasiya olunmuş GPU-nun dizaynı, istehsalı və sürücüsü CPU istehsalçısı tərəfindən tamamlandığı üçün yaxşı uyğunluq var. Bundan əlavə, CPU və GPU-nun inteqrasiyası sayəsində inteqrasiya olunmuş GPU-nun sahəsi azdır; inteqrasiya olunmuş GPU-nun performansı nisbətən müstəqildir və inteqrasiya olunmuş GPU-nun enerji istehlakı və dəyəri CPU və CPU-nun inteqrasiyası səbəbindən nisbətən müstəqildir. Müstəqil GPU müstəqil video yaddaşa, daha geniş yerə və daha yaxşı istilik yayılmasına malikdir, beləliklə müstəqil qrafik kartının performansı daha yaxşıdır; lakin mürəkkəb və nəhəng qrafik işləmə ehtiyaclarını ödəmək və səmərəli video kodlama tətbiqetmələrini təmin etmək üçün əlavə yerə ehtiyac var. Bununla birlikdə, güclü performans daha yüksək enerji istehlakı deməkdir, müstəqil GPU'lar əlavə enerji təchizatı tələb edir və dəyəri daha yüksəkdir.

Tətbiq terminalının növünə görə, pcgpu, server GPU və mobil GPU-ya bölmək olar. Pcgpu PC-yə tətbiq olunur. Məhsul yerləşdirilməsinə görə ya inteqrasiya olunmuş GPU, ya da tək başına GPU istifadə edilə bilər. Məsələn, PC əsasən yüngül ofis və mətn redaktəsidirsə, ümumi məhsul inteqrasiya olunmuş GPU daşıyıcısı seçəcək; PC yüksək dəqiqlikli şəkillər hazırlamağa, videoları düzəltməyə, oyun göstərməyə və s. ehtiyac duyulursa, seçilmiş məhsul müstəqil bir GPU daşıyır. Server GPU, peşəkar vizualizasiya, hesablama sürətlənməsi, dərin öyrənmə və digər tətbiqetmələr üçün istifadə edilə bilən serverlərə tətbiq olunur. Bulud hesablama və süni intellekt kimi bir sıra texnologiyaların inkişafına görə server GPU əsasən müstəqil GPU olacaqdır. Mobil terminal getdikcə daha da incəlir və terminalın daxili şəbəkə sahəsi çoxlu funksiya modullarının artması səbəbindən sürətlə azaldı. Eyni zamanda, video və görüntünün mobil terminal tərəfindən işlənməsinə ehtiyac olduğu qədər, inteqrasiya olunmuş GPU da tələblərə cavab verə bilmişdir. Buna görə mobil GPU ümumiyyətlə inteqrasiya olunmuş GPU tətbiq edir.