Ostatnia aktualizacja 18 stycznia, 2024
Procesory graficzne to wyspecjalizowane układy scalone, które przetwarzają obrazy i wideo w komputerach oraz urządzeniach mobilnych. Pierwotnie powstały, by odciążyć procesor główny (CPU) od zadań związanych z grafiką. Obecnie GPU wykorzystuje się w szerokim zakresie, od gier komputerowych, przez przetwarzanie obrazów, aż po uczenie maszynowe i sztuczną inteligencję.
Jak zbudowany jest GPU?
Główną cechą charakterystyczną GPU (Graphics Processing Unit) jest obecność dużej liczby mniejszych jednostek przetwarzania, często nazywanych rdzeniami.
Rdzenie są zoptymalizowane do wykonywania wielu prostych, ale podobnych do siebie operacji w sposób równoległy. Ta właściwość czyni je wyjątkowo efektywnymi w przetwarzaniu grafiki, w której konieczne jest szybkie i jednoczesne przetwarzanie wielu fragmentów obrazu.
Rdzenie w GPU dzielą się na grupy, nazywane często klastrami. Każdy z tych klastrów może przetwarzać oddzielny zestaw danych niezależnie od innych, co jeszcze bardziej zwiększa wydajność przetwarzania równoległego. Dodatkowo, GPU zawierają dedykowane komponenty do obsługi specyficznych zadań graficznych, takich jak mapowanie tekstur czy renderowanie cieni.
Ponadto, nowoczesne GPU wyposaża się w pamięć VRAM (Video RAM), która jest specjalnie zaprojektowana do przechowywania dużych ilości danych graficznych, m.in. tekstur i modeli 3D. Pamięć jest znacznie szybsza niż standardowa pamięć RAM używana przez CPU. Pozwala to na szybszy dostęp i przetwarzanie danych graficznych.
Współczesne GPU charakteryzują się także wysokim poziomem programowalności. Dzięki językom takim jak CUDA (od NVIDIA) czy OpenCL, programiści mogą bezpośrednio wykorzystywać moc obliczeniową GPU do realizacji różnorodnych zadań, niekoniecznie związanych z grafiką. Ta elastyczność sprawia, że GPU są użyteczne nie tylko w grach i symulacjach, ale także w takich dziedzinach jak uczenie maszynowe, analiza danych, czy nawet obliczenia naukowe i symulacje fizyczne.
Rodzaje procesorów graficznych
GPU dzielą się na kilka głównych rodzajów, każdy z nich zaprojektowany do spełnienia różnych potrzeb i zastosowań.
GPU zintegrowane
Umiejscowienie: Wbudowane bezpośrednio w chipset płyty głównej lub procesora.
Charakterystyka: Oferują podstawową wydajność graficzną.
Zastosowanie: Powszechnie stosowane w laptopach i komputerach biurowych, gdzie zaawansowana grafika nie jest kluczowa.
Dedykowane procesory graficzne
Umiejscowienie: Oddzielne karty graficzne.
Charakterystyka: Zapewniają znacznie wyższą wydajność graficzną.
Zastosowanie: Preferowane w grach komputerowych, profesjonalnej edycji wideo i innych zastosowaniach wymagających intensywnego przetwarzania graficznego.
GPU dla serwerów i centrów danych
Charakterystyka: Specjalizowane karty zaprojektowane do obsługi zadań obliczeniowych.
Zastosowanie: Uczenie maszynowe, przetwarzanie dużych zbiorów danych i inne zastosowania wymagające ogromnej mocy obliczeniowej.
Czytaj także:
