The GPU nebo Graphical Processing Unitje specializovaný mikročip, který je navržen tak, aby specificky plnil úkoly související s grafikou mnohem rychleji než CPU nebo Central Zpracovatelská jednotka.
Obecně GPU zpracovávají vizuální stránku videoher, stejně jako software pro editaci videa, grafický design, 3D design a další podobné nástroje. Nedávno byly také GPU používány k provádění určitých negrafických úkolů, jako je těžba kryptoměny, která dobře funguje s jejich jedinečným interním designem.
Rozdíl mezi GPU a CPU
Každý počítač, ať už je to laptop, tablet nebo herní konzole, má procesor. CPU je mozek stroje. Když v zařízení spouštíte software, postupuje podle pokynů procesor a provede veškerou nezbytnou matematiku. Každý mikročip samozřejmě vykonává pokyny, takže co dělá CPU speciálním?
Většina moderních procesorů má čtyři Jádra CPU, i když toto číslo rychle roste. Počet výpočtů, které CPU může provádět současně, je omezen počtem jader. Ale CPU je velmi dobrý v provádění malého počtu komplexních výpočtů jakéhokoli typu, velmi rychle, jeden po druhém.
Moderní GPU však mají velmi odlišnou filozofii designu. Místo malého počtu komplexních, plně funkčních jader zpracování mají stovky nebo tisíce jednoduchých procesorových jader, která jsou navržena pro paralelní provádění instrukcí, konkrétně souvisejících s grafikou.
Například instrukce, jak určitým způsobem zastínit pixel v obraze. Moderní počítačové displeje mají miliony pixelů. Vykreslit a animovat realistickou 3D grafiku při hladkém počtu snímků vyžaduje tuto masivní sílu paralelního zpracování. Takže pokud chcete zpracovat spoustu a spoustu jednoduchých příkazů současně, chcete GPU.
In_content_1 all: [300x250] / dfp: [640x360]- ->Jsou GPU a grafické karty stejné věci?
Je obvyklé používat pojmy „GPU“ a „grafická karta“ zaměnitelně. Což vede k situacím, kdy někdo řekne, že jejich počítač nemá GPU, ale co opravdu znamenají, je, že počítač nemá grafickou kartu.
Co je GPU ? GPU odkazuje konkrétně na samotný mikroprocesor, ale GPU samozřejmě nemůže fungovat samostatně. Ke své práci potřebuje další komponenty. Pojďme se tedy podívat na různé způsoby balení GPU.
Grafické karty
Grafická karta je diskrétní zařízení, které se připojuje do standardního slotu na základní desce počítače. Skládá se z desky s plošnými spoji, GPU, paměti, konektorů displeje, napájecích konektorů a dalších různých součástí, které GPU potřebuje.
Grafické karty mají také vyhrazené chladicí systémy, které pomáhají udržovat GPU v bezpečné provozní teplotě. Hlavní výhodou grafických karet je to, že je lze snadno nahradit novými modely, aniž by bylo nutné vyměnit celý počítač nebo základní desku.
Integrované GPU
Integrované GPU jsou zabudovány do stejných bydlení jako CPU. Počítač, který je vybaven jedním z nich, proto pro práci nepotřebuje samostatnou grafickou kartu. Konektory displeje jsou poskytovány základní deskou a GPU sdílí stejnou oblast paměti jako CPU. CPU a GPU samozřejmě sdílejí stejný systém chlazení a napájení.
Integrované GPU jsou v dnešní době docela silné a některé lze použít i pro skromnou grafiku videoher, ale jejich hlavní výhodou je úspora nákladů a místa. To je důvod, proč jsou oblíbeným řešením v mnoha laptopech.
Tablety a chytré telefony mají také integrované GPU, ale jsou součástí balíčku „systém na čipu“. Na počítačích sdílí stejný balíček pouze procesor a GPU. V případě SoC jsou RAM, úložiště, periferní ovladače a další komponenty, které tvoří celý systém, všechny na stejném křemíkovém balíčku.
Určeno GPU
Speciální grafická karta je odlišná od grafické karty a integrovaných grafických karet. Nejjednodušší je to považovat za grafickou kartu, která byla zabudována do počítače. Notebooky jsou hlavní zařízení, která používají vyhrazené GPU.
Stejně jako u grafické karty má GPU vlastní paměť a chlazení, ale na rozdíl od grafické karty nemůžete vyhrazenou GPU změnit ani upgradovat. Existuje několik notebooků, které používají zaměnitelné moduly GPU, ale toto je vzácná výjimka.
Externí grafické karty
Nejnovější vývoj, externí grafické karty, využívají vysokorychlostní porty na moderních počítačích. Thunderbolt 3 přes USB C je řešením volby. Externí karty mohou být buď integrovaným řešením, nebo jednoduše pouzdrem, které můžete použít s jakoukoli grafickou kartou, která se vejde.
Toto je dobré řešení pro uživatele notebooků, kteří chtějí u stolu výkonnější řešení GPU. Další informace o externí GPU si můžete přečíst v našem článku o nich.
Porozumění specifikacím GPU
Pokud chcete vědět, jak si vybrat mezi různými grafickými kartami, podívejte se na naše průvodce nákupem grafické karty, kde najdete podrobné vysvětlení specifikací GPU. Pokud chcete pouze rychlé shrnutí, jsou zde klíčová čísla, která se týkají GPU:
Bohužel, znalost těchto čísel nebo podrobností vám neřekne mnoho o tom, jak dané GPU nebo grafická karta bude fungovat. Nakonec je nejdůležitější výkon aplikací, které chcete spouštět a které můžete snadno najít v publikovaných referenčních hodnotách online.
Obecné úlohy GPU Computing Taskh
Poslední důležitá věc, kterou byste měli vědět o moderních GPU je to, že je lze použít pro určité negrafické úkoly. Protože GPU jsou v zásadě tvořeny velkým počtem jednoduchých procesorů, může být při práci na GPU prospěšná každá úloha, která vyžaduje mnoho výpočtů prováděných paralelně.
Například značka Nvidia karty pracují s instrukcemi CUDA (Compute Unified Device Architecture). Můžete psát software pomocí CUDA, takže využívá jedinečný design GPU k urychlení určitých typů výpočtů.
K dispozici je také OpenCL, který není připojen ke konkrétní značce karty. GPU se používají pro analýzu velkých dat, strojové učení, hluboké učení, těžbu kryptoměny a stále rostoucí seznam pokročilých úloh, které by v minulosti potřebovaly superpočítače.
Vidím nyní jasně
Toto jsou nejdůležitější fakta, která potřebujete vědět o tom, co jsou GPU. Nyní víte, co to je, na co jsou zvyklí a jak se liší od ostatních typů procesorů. Všichni bychom měli být vděční za GPU. Používání počítačů by bez nich bylo mnohem méně barevné a přátelské!