Se te lo sei mai chiesto davvero cos’è una GPU, in cosa consiste e come funziona, allora sei nel posto giusto.
In questo articolo toccheremo questo argomento abbastanza controverso ma interessante e capirai perché questo componente è importante sul tuo computer.
La GPU per così dire, aiuta a convertire le interfacce grafiche facilità d’uso in icone e design visivamente accattivanti invece di risme di linee bianche e nere. È un modo abbastanza chiaro per capire perché è importante nelle apparecchiature informatiche.
Le GPU sono ben note nei giochi per PC (personal computer), consentendo una riproduzione grafica fluida e di alta qualità. Gli sviluppatori hanno anche iniziato a utilizzare le GPU come un modo per accelerare i carichi di lavoro in aree come l’intelligenza artificiale (AI).
A cosa servono oggi le GPU?
Oggi, i chip grafici si stanno adattando a una più ampia varietà di attività rispetto a quella per cui erano stati originariamente progettati, in parte perché le GPU moderne sono più programmabili rispetto al passato.
Alcuni esempi di casi d’uso della GPU includono:
- GPU può accelerare il rendering dell’applicazione Grafica 2D e 3D in tempo reale.
- L’editing video e la creazione di contenuti video sono stati migliorati con le GPU. Gli editor video e i grafici, ad esempio, possono utilizzare l’elaborazione parallela di un file GPU per accelerare la riproduzione di video e grafica alta definizione.
- La grafica dei videogiochi è diventata più intensiva dal punto di vista computazionale, quindi per tenere il passo con tecnologie di visualizzazione come 4K e frequenze di aggiornamento elevate, è stata posta un’enfasi sulle GPU ad alte prestazioni.
- Le GPU possono condividere il lavoro delle CPU e addestrare reti neurali di deep learning per applicazioni AI. Ogni nodo in una rete neurale esegue calcoli come parte di un modello analitico.
I programmatori lo hanno finalmente capito potrebbe utilizzare la potenza delle GPU per aumentare le prestazioni dei modelli in una matrice di apprendimento profondo, sfruttando molto più parallelismo di quanto sia possibile con le CPU convenzionali.
- I fornitori di GPU ne hanno preso atto e ora stanno creando GPU per usi di deep learning in particolare.
- Anche le GPU sono state utilizzate per estrarre i file bitcoin e altre criptovalute come Ethereum.
Come funziona una GPU
Una GPU può essere trovata integrata con una CPU sullo stesso circuito elettronico, su una scheda grafica o sulla scheda madre di un personal computer o server.
Le GPU e le CPU sono abbastanza simili nella costruzione. Tuttavia, Le GPU sono progettate specificamente per eseguire calcoli matematici e geometrie più complesse. Questi calcoli sono necessari per il rendering della grafica. Le GPU possono contenere più transistor di una CPU.
Le GPU utilizzeranno l’elaborazione parallela, dove più processori gestiscono parti separate della stessa attività. Una GPU avrà anche una propria RAM (memoria ad accesso casuale) per memorizzare i dati sulle immagini che elabora.
Vengono memorizzate le informazioni su ogni pixel, inclusa la sua posizione sullo schermo. Un convertitore da digitale ad analogico (DAC) è collegato alla RAM e convertirà l’immagine in un segnale analogico in modo che il monitor possa visualizzarla. RAM il video verrà normalmente eseguito ad alta velocità.
Le GPU saranno di due tipi: integrate e discrete. Le GPU integrate vengono integrate insieme alla GPU, mentre le GPU discrete possono essere montate su un circuito separato.
Per le aziende che richiedono molta potenza di calcolo o lavorano con l’apprendimento automatico o le visualizzazioni 3D, avere GPU fisse nel cloud può essere una buona opzione. Un esempio di ciò sono le GPU cloud di Google, offrendo GPU ad alte prestazioni su Google Cloud.
Pertanto, l’hosting di GPU nel cloud avrà il vantaggio di liberare risorse locali, risparmiando tempo, costi e scalabilità. Gli utenti possono scegliere tra una varietà di tipi di GPU ottenendo prestazioni flessibili in base alle loro esigenze.
GPU vs CPU
Le GPU sono abbastanza simili alle architetture della CPU. Tuttavia, le CPU vengono utilizzate per rispondere ed elaborare le istruzioni di base gestite da un computer, mentre le GPU sono progettate specificamente per eseguire rapidamente il rendering di immagini e video ad alta risoluzione.
Essenzialmente, Le CPU sono responsabili dell’interpretazione della maggior parte dei comandi di un computermentre le GPU si concentrano sul rendering della grafica.
In generale, una GPU è progettata per il parallelismo dei dati e l’applicazione della stessa istruzione a più elementi di dati (SIMD). Una CPU è progettata per eseguire attività parallele ed eseguire operazioni diverse.
Entrambi si differenziano anche per il numero di nuclei. Il core è essenzialmente il processore all’interno del processore. La maggior parte dei core della CPU sono numerati tra quattro e otto, anche se alcuni hanno fino a 32 core.
Ogni core può elaborare le proprie attività o thread. Poiché alcuni processori sono multi-thread, in cui il core è virtualmente suddiviso, consentendo a un singolo core di elaborare due thread, il numero di thread può essere molto maggiore del numero di core.
Questo può essere utile nell’editing video e nella transcodifica. Le CPU possono eseguire due thread (istruzioni indipendenti) per core (l’unità processore indipendente). Un core GPU può avere da quattro a 10 thread per core.
GPU vs scheda grafica: somiglianze e differenze
GPU e scheda grafica sono due termini che a volte vengono usati in modo intercambiabile. Tuttavia, ci sono alcune importanti distinzioni tra i due. La differenza principale è che la GPU è un’unità specifica all’interno di una scheda grafica.
La GPU è quella che fa l’effettiva elaborazione di immagini e grafica. Una scheda grafica è ciò che presenta le immagini all’unità di visualizzazione.
Le migliori GPU e schede grafiche sul mercato
Nvidia, Advanced Micro Devices (AMD), Intel e Arm sono alcuni dei principali attori nel mercato delle GPU.
Nel 2021, alcune delle migliori GPU e schede grafiche hanno incluso:
- GeForce RTX 3080
- GeForce RTX 3090
- GeForce RTX 3060 Ti
- AMD Radeon RX 6800 XT
- AMD Radeon RX 5600 XT
Quando si cerca di acquistare una scheda grafica, una persona dovrebbe considerare il suo prezzo, valore complessivo, prestazioni, caratteristiche, quantità di memoria video e disponibilità.
Le caratteristiche che potrebbero interessare i consumatori includono Supporto 4K, 60 fps (fotogrammi al secondo) o più e ray tracing. Il prezzo a volte sarà un rompicapo, poiché alcune GPU possono costare il doppio per solo il 10% -15% in più di prestazioni
Un po ‘di storia della GPU
I chip specializzati per l’elaborazione della grafica esistono dagli albori dei videogiochi negli anni ’70. All’inizio, le funzionalità grafiche erano incluse come parte di una scheda video, un circuito dedicato dedicato, un chip di silicio e il raffreddamento. Necessario che fornisce 2D, Calcoli 3D e talvolta anche GPGPU (General Purpose Graphics Processing) per un computer.
Le schede moderne con calcoli incorporati per le funzioni di configurazione, trasformazione e illuminazione triangolare per applicazioni 3D sono comunemente chiamate GPU. Una volta raro, le GPU di fascia alta sono ormai comuni ea volte sono integrati nelle CPU stesse. I termini alternativi includono scheda grafica, scheda video, scheda video, scheda video e quasi tutte le combinazioni di parole in questi termini.
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Nel tempo, la potenza di elaborazione delle GPU ha reso i chip una scelta popolare per altre attività ad alta intensità di risorse e non legate alla grafica.
LLe prime applicazioni includevano modelli e calcoli scientifici; A metà degli anni 2010, il GPU computing alimentava anche l’apprendimento automatico e il software di intelligenza artificiale.
In 2012, Nvidia ha rilasciato un file GPU virtualizzata, che scarica la potenza di elaborazione grafica della CPU del server in un’infrastruttura desktop virtuale (VDI). Le prestazioni grafiche sono state tradizionalmente una delle lamentele più comuni tra gli utenti di desktop virtuali e applicazioni e le GPU virtualizzate mirano a risolvere questo problema.
Al giorno d’oggi, c’è una crescente concorrenza per attirare l’attenzione degli utenti sulla grafica e sul potenziale di prestazioni, rendendo sempre più probabile il miglioramento del proprio personal computer con una GPU migliore.
Conclusioni
Fin dall’inizio che questo tipo di grafica visiva è stata incorporata nei nostri computer, la capacità di ogni utente di interagire in più attività ha reso il lavoro, l’intrattenimento e più accessibile con la capacità di fornirci maggiori possibilità per svolgere compiti complessi.
Poiché la tecnologia GPU continua a progredire, sarà necessario rimanere aggiornati per soddisfare i requisiti di vari programmi che richiedono più grafica. Per concludere, speriamo che queste informazioni siano state molto utili per il tuo insegnamento e la tua conoscenza generale.
