Η καρδιά όλων των συστημάτων υπολογιστών βρίσκεται στην κεντρική μονάδα επεξεργασίας. Αυτός ο επεξεργαστής γενικής χρήσης χειρίζεται τις περισσότερες εργασίες και περιορίζεται σε βασικούς μαθηματικούς υπολογισμούς. Οι περίπλοκες εργασίες ενδέχεται να απαιτούν συνδυασμούς που έχουν ως αποτέλεσμα μεγαλύτερο χρόνο επεξεργασίας. Ωστόσο, μια ποικιλία εργασιών μπορεί να επιβραδύνει τον κεντρικό επεξεργαστή ενός υπολογιστή.
Οι κάρτες γραφικών με μονάδα επεξεργαστή γραφικών είναι ένας από τους εξειδικευμένους επεξεργαστές που έχουν εγκαταστήσει οι άνθρωποι στους υπολογιστές τους. Αυτές οι κάρτες χειρίζονται περίπλοκους υπολογισμούς που σχετίζονται με 2D και 3D γραφικά. Αυτά είναι τόσο εξειδικευμένα που αποδίδουν ορισμένους υπολογισμούς καλύτερους από τον κεντρικό επεξεργαστή. Ακολουθούν μερικοί από τους τρόπους με τους οποίους οι GPU γίνονται σημαντικές για κάτι περισσότερο από τα γραφικά.
Επιταχυντικό βίντεο
Η πρώτη εφαρμογή εκτός των τρισδιάστατων γραφικών με την οποία έχουν σχεδιαστεί οι GPU είναι το βίντεο. Οι ροές βίντεο υψηλής ευκρίνειας απαιτούν την αποκωδικοποίηση συμπιεσμένων δεδομένων για την παραγωγή εικόνων υψηλής ανάλυσης. Τόσο η ATI όσο και η NVIDIA ανέπτυξαν λογισμικό που επιτρέπει στον επεξεργαστή γραφικών να χειρίζεται αυτήν τη διαδικασία αποκωδικοποίησης αντί της CPU.
Η κάρτα γραφικών βοηθά στη μετατροπή του βίντεο από μια μορφή γραφικών σε άλλη, για παράδειγμα, μετατρέποντας ένα αρχείο βιντεοκάμερας για εγγραφή σε DVD. Ο υπολογιστής πρέπει να λάβει τη μία μορφή και να την αποδώσει ξανά στην άλλη μορφή. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί μεγάλη υπολογιστική ισχύ. Ο υπολογιστής μπορεί να ολοκληρώσει τη διαδικασία διακωδικοποίησης πιο γρήγορα από ό,τι αν βασιζόταν στην CPU χρησιμοποιώντας τις δυνατότητες βίντεο του επεξεργαστή γραφικών.
Κατώτατη γραμμή
Το SETI@Home ήταν μια κατανεμημένη εφαρμογή υπολογιστή που ονομαζόταν αναδίπλωση και επέτρεπε στο έργο Αναζήτηση για εξωγήινη νοημοσύνη να αναλύει ραδιοφωνικά σήματα. Εκμεταλλεύτηκε επίσης την επιπλέον υπολογιστική ισχύ που παρέχει η GPU ενός υπολογιστή. Οι προηγμένες μηχανές υπολογισμού εντός της GPU της επέτρεψαν να επιταχύνει τον όγκο των δεδομένων που υποβάλλονται σε επεξεργασία σε μια δεδομένη χρονική περίοδο σε σύγκριση με τη χρήση μόνο της CPU. Το SETI@Home θα μπορούσε να το κάνει αυτό με τις κάρτες γραφικών NVIDIA χρησιμοποιώντας CUDA ή Compute Unified Device Architecture. Το CUDA είναι μια εξειδικευμένη έκδοση του κώδικα C που μπορεί να έχει πρόσβαση σε μονάδες GPU NVIDIA.
Adobe Creative Suite και Creative Cloud
Η τελευταία επώνυμη εφαρμογή που εκμεταλλεύεται την επιτάχυνση GPU είναι το Adobe Creative Suite, ξεκινώντας από το CS4 και συνεχίζοντας με τη σύγχρονη σουίτα εφαρμογών. Αυτό περιλαμβάνει πολλά από τα κορυφαία προϊόντα της Adobe, όπως το Photoshop και το Premiere Pro. Ουσιαστικά, οποιοσδήποτε υπολογιστής με κάρτα γραφικών OpenGL 2.0 με μνήμη βίντεο τουλάχιστον 512 MB μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επιτάχυνση διαφόρων εργασιών σε αυτές τις εφαρμογές.
Γιατί να προσθέσετε αυτήν τη δυνατότητα στις εφαρμογές της Adobe; Το Photoshop και το Premiere Pro, ειδικότερα, διαθέτουν μεγάλο αριθμό εξειδικευμένων φίλτρων που απαιτούν μαθηματικά υψηλού επιπέδου. Ο χρόνος απόδοσης για μεγάλες εικόνες ή ροές βίντεο μπορεί να ολοκληρωθεί γρηγορότερα χρησιμοποιώντας τη GPU για τη μεταφόρτωση πολλών από αυτούς τους υπολογισμούς. Μερικοί άνθρωποι μπορεί να μην παρατηρήσουν διαφορά, ενώ άλλοι βλέπουν μεγάλα κέρδη χρόνου ανάλογα με τις εργασίες που χρησιμοποιούν και την κάρτα γραφικών που χρησιμοποιούν.
Κατώτατη γραμμή
Η τυπική μέθοδος απόκτησης εικονικών νομισμάτων γίνεται μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται εξόρυξη κρυπτονομισμάτων. Σε αυτό, χρησιμοποιείτε τον υπολογιστή σας ως ρελέ για την επεξεργασία υπολογιστικών κατακερματισμών για την αντιμετώπιση συναλλαγών. Μια CPU μπορεί να το κάνει αυτό σε ένα επίπεδο. Ωστόσο, μια GPU σε μια κάρτα γραφικών προσφέρει μια πιο γρήγορη μέθοδο. Ως αποτέλεσμα, ένας υπολογιστής με GPU μπορεί να δημιουργήσει νόμισμα πιο γρήγορα από έναν χωρίς αυτήν.
OpenCL
Η πιο αξιοσημείωτη εξέλιξη στη χρήση καρτών γραφικών για πρόσθετη απόδοση έρχεται με την κυκλοφορία των προδιαγραφών OpenCL ή Open Computer Language. Αυτή η προδιαγραφή συγκεντρώνει μια ποικιλία εξειδικευμένων επεξεργαστών υπολογιστών εκτός από μια GPU και μια CPU για την επιτάχυνση των υπολογιστών. Όλα τα είδη των εφαρμογών μπορούν ενδεχομένως να επωφεληθούν από τη χρήση ενός συνδυασμού διαφορετικών επεξεργαστών για την αύξηση του όγκου των δεδομένων που υποβάλλονται σε επεξεργασία.
Τι συγκρατεί τις GPUs;
Οι εξειδικευμένοι επεξεργαστές δεν είναι κάτι νέο για τους υπολογιστές. Οι επεξεργαστές γραφικών είναι ένα από τα πιο επιτυχημένα και ευρέως χρησιμοποιούμενα αντικείμενα στον κόσμο των υπολογιστών. Το πρόβλημα είναι να γίνουν αυτοί οι εξειδικευμένοι επεξεργαστές προσβάσιμοι σε εφαρμογές εκτός γραφικών. Οι συντάκτες εφαρμογών πρέπει να γράφουν κώδικα συγκεκριμένο για κάθε επεξεργαστή γραφικών. Ωστόσο, με την ώθηση για πιο ανοιχτά πρότυπα, οι υπολογιστές θα αξιοποιήσουν περισσότερο τις κάρτες γραφικών τους από ποτέ.
