Сердце всех компьютерных систем лежит на центральном процессоре . Этот универсальный процессор выполняет практически любую задачу. Они ограничены определенными базовыми математическими вычислениями. Сложные задачи могут потребовать комбинаций, которые приводят к увеличению времени обработки. Благодаря быстродействию процессоров большинство людей не замечают никаких реальных замедлений. Тем не менее, целый ряд задач действительно перегружает центральный процессор компьютера.
Графические карты с графическим процессором являются одними из немногих специализированных процессоров, которые многие люди установили на свои компьютеры. Эти процессоры выполняют сложные вычисления, связанные с 2D и 3D графикой. Фактически, они стали настолько специализированными, что теперь они лучше выполняют определенные вычисления по сравнению с центральным процессором.
Ускорение видео
Первым реальным приложением за пределами 3D-графики, для которого были разработаны графические процессоры, было видео. Видеопотоки высокой четкости требуют декодирования сжатых данных для получения изображений высокого разрешения. И ATI, и NVIDIA разработали программное обеспечение, которое позволяет обрабатывать этот процесс декодирования графическим процессором, а не полагаться на процессор.
Видеокарта помогает перекодировать видео из одного графического формата в другой, например, преобразовать файл видеокамеры для записи на DVD. Компьютер должен принять один формат и повторно отобразить его в другом. Этот процесс использует много вычислительной мощности. Используя специальные возможности видеокарты графического процессора, компьютер может завершить процесс транскодирования быстрее, чем если бы он просто полагался на процессор.
SETI @ Home
Еще одним ранним приложением, использующим преимущества дополнительной вычислительной мощности, обеспечиваемой графическим процессором компьютера, является SETI @ Home, которое представляет собой распределенное компьютерное приложение, называемое сворачиванием, которое позволяет анализировать радиосигналы в проекте «Поиск внеземного разума». Усовершенствованные вычислительные механизмы в графическом процессоре позволяют им ускорить объем данных, которые могут быть обработаны за определенный период времени, по сравнению с использованием только центрального процессора. Они могут сделать это с графическими картами NVIDIA с помощью CUDA или Compute Unified Device Architecture , которая является специализированной версией кода C, которая может получить доступ к графическим процессорам NVIDIA.
Adobe Creative Suite 4 и Creative Cloud
Последнее известное приложение, использующее преимущества ускорения графических процессоров, — Adobe Creative Suite , начиная с CS4 и заканчивая современным набором приложений Adobe Creative Cloud. Сюда входит большое количество флагманских продуктов Adobe, в том числе Acrobat, Flash Player , Photoshop и Premiere Pro. По сути, любой компьютер с графической картой OpenGL 2.0 с не менее 512 МБ видеопамяти можно использовать для ускорения различных задач в этих приложениях.
Зачем добавлять эту возможность в приложения Adobe? В частности, Photoshop и Premiere Pro имеют большое количество специализированных фильтров, требующих математики высокого уровня. Используя графический процессор для разгрузки многих из этих вычислений, время рендеринга для больших изображений или видеопотоков может быть быстрее завершено. Некоторые люди могут не заметить никакой разницы, в то время как другие могут видеть большую выигрыш во времени в зависимости от того, какие задачи они используют, и графической карты, которую они используют.
Криптовалюта Майнинг
Стандартный метод получения виртуальных валют — это процесс, называемый майнингом криптовалют . В нем вы используете свой компьютер в качестве реле для обработки вычислительных хэшей для обработки транзакций. Процессор может сделать это на одном уровне, но графический процессор на графической карте предлагает гораздо более быстрый метод. В результате ПК с графическим процессором может генерировать валюту быстрее, чем без него.
Что такое OpenCL?
Наиболее примечательным событием в использовании графической карты для дополнительной производительности является выпуск спецификаций OpenCL или Open Computer Language. Эта спецификация объединяет широкий спектр специализированных компьютерных процессоров в дополнение к GPU и CPU для ускорения вычислений. Все виды приложений могут потенциально выиграть от параллельных вычислений от сочетания различных процессоров, чтобы увеличить объем данных, которые могут быть обработаны.
Заключительные мысли и выводы
Специализированные процессоры не являются чем-то новым для компьютеров. Графические процессоры являются лишь одним из наиболее успешных и широко используемых элементов в вычислительном мире. Проблема заключалась в том, чтобы сделать эти специализированные процессоры легко доступными для приложений за пределами графики. Разработчики приложений должны были написать код, специфичный для каждого графического процессора. С появлением более открытых стандартов для доступа к таким элементам, как графические процессоры, компьютеры получат больше пользы от своих видеокарт, чем когда-либо прежде.