Сердцем всех компьютерных систем является центральный процессор. Этот процессор общего назначения справляется с большинством задач и ограничен базовыми математическими вычислениями. Для сложных задач могут потребоваться комбинации, что приводит к увеличению времени обработки. Однако различные задачи могут замедлять работу центрального процессора компьютера.
Графические карты с графическим процессором являются одним из специализированных процессоров, которые люди устанавливают на свои компьютеры. Эти карты выполняют сложные вычисления, связанные с 2D- и 3D-графикой. Они настолько специализированы, что выполняют определенные вычисления лучше, чем центральный процессор. Вот некоторые из причин, по которым графические процессоры становятся важными не только для графики.
Ускорение видео
Первое приложение помимо 3D-графики, для работы с которым были разработаны графические процессоры, - это видео. Видеопотоки высокой четкости требуют декодирования сжатых данных для получения изображений с высоким разрешением. И ATI, и NVIDIA разработали программное обеспечение, которое позволяет графическому процессору выполнять этот процесс декодирования, а не центральному процессору.
Видеокарта помогает перекодировать видео из одного графического формата в другой, например, преобразовать файл видеокамеры для записи на DVD. Компьютер должен взять один формат и повторно отобразить его в другом формате. Этот процесс использует много вычислительной мощности. Компьютер может завершить процесс транскодирования быстрее, чем если бы он полагался на центральный процессор, используя видеовозможности графического процессора.
Итог
SETI@Home - это распределенное компьютерное приложение под названием folding, которое позволило проекту «Поиск внеземного разума» анализировать радиосигналы. Он также использовал дополнительную вычислительную мощность, обеспечиваемую графическим процессором компьютера. Усовершенствованные вычислительные механизмы в графическом процессоре позволили ему ускорить объем данных, обрабатываемых за заданный период времени, по сравнению с использованием только центрального процессора. SETI@Home может сделать это с видеокартами NVIDIA, используя CUDA или Compute Unified Device Architecture. CUDA - это специализированная версия кода C, которая может обращаться к графическим процессорам NVIDIA.
Adobe Creative Suite и Creative Cloud
Последнее известное приложение, использующее ускорение графического процессора, - это Adobe Creative Suite, начиная с CS4 и заканчивая современным набором приложений. Сюда входят многие флагманские продукты Adobe, включая Photoshop и Premiere Pro. По сути, любой компьютер с графической картой OpenGL 2.0 и видеопамятью не менее 512 МБ можно использовать для ускорения различных задач в этих приложениях.
Зачем добавлять эту возможность в приложения Adobe? Photoshop и Premiere Pro, в частности, имеют большое количество специализированных фильтров, требующих математических знаний высокого уровня. Время рендеринга больших изображений или видеопотоков можно сократить, если использовать GPU для разгрузки многих из этих вычислений. Некоторые люди могут не заметить никакой разницы, в то время как другие видят значительный выигрыш во времени в зависимости от того, какие задачи они выполняют и какую видеокарту используют.
Итог
Стандартный метод приобретения виртуальных валют - это процесс, называемый майнингом криптовалюты. В нем вы используете свой компьютер в качестве реле для обработки хэшей вычислений для обработки транзакций. ЦП может сделать это на одном уровне. Однако графический процессор на видеокарте предлагает более быстрый метод. В результате ПК с графическим процессором может генерировать валюту быстрее, чем компьютер без него.
OpenCL
Самое примечательное развитие использования графических карт для повышения производительности связано с выпуском спецификаций OpenCL, или Open Computer Language. Эта спецификация объединяет множество специализированных компьютерных процессоров в дополнение к графическому процессору и центральному процессору для ускорения вычислений. Все виды приложений могут потенциально выиграть от использования сочетания разных процессоров для увеличения объема обрабатываемых данных.
Что сдерживает GPU?
Специализированные процессоры не являются чем-то новым для компьютеров. Графические процессоры являются одним из наиболее успешных и широко используемых элементов в компьютерном мире. Проблема заключается в том, чтобы сделать эти специализированные процессоры доступными для приложений, не связанных с графикой. Авторы приложений должны писать код, специфичный для каждого графического процессора. Однако с появлением более открытых стандартов компьютеры будут использовать свои видеокарты больше, чем когда-либо прежде.
