Сердце всех компьютерных систем лежит на процессоре или центральном процессоре. Этот процессор общего назначения может обрабатывать практически любую задачу. Они ограничены некоторыми основными математическими расчетами. Сложные задачи могут потребовать комбинации, которые приводят к более длительному времени обработки. Благодаря скорости процессоров большинство людей не замечают каких-либо реальных замедлений. Есть множество задач, хотя это может действительно привести в действие центральный процессор компьютера.
Графические карты с графическим процессором или графическим процессором являются одним из немногих специализированных процессоров, которые многие люди установили на своих компьютерах. Эти процессоры обрабатывают 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. Из-за этого теперь есть движение, которое использует графический процессор компьютера для дополнения процессора и ускорения различных задач.
Ускорение видео
Первым реальным приложением вне 3D-графики, на котором были сконструированы графические процессоры, было видео. Для потоковых видео высокой четкости требуется декодирование сжатых данных для получения изображений с высоким разрешением. Оба ATI и NVIDIA разработали программный код, который позволяет обрабатывать этот процесс декодирования графическим процессором, а не полагаться на процессор. Это важно для тех, кто хочет использовать компьютер для просмотра HDTV или Blu-ray фильмов на ПК. С переходом на 4K Video требуемая вычислительная мощность для работы с видео становится еще больше.
Отступ от этого - возможность иметь графическую карту, чтобы помочь перекодировать видео из одного графического формата в другой. Примером этого может быть использование источника видеосигнала, например, от видеокамеры, которая кодируется для записи на DVD. Для этого компьютер должен принять один формат и повторно отобразить его в другом. Это использует много вычислительной мощности. Используя специальные возможности видео графического процессора, компьютер может завершить процесс транскодирования быстрее, чем если бы он просто полагался на процессор.
SETI @ Home
Еще одним ранним приложением для использования дополнительной вычислительной мощности, обеспечиваемой GPU компьютеров, является SETI @ Home. Это распределенное компьютерное приложение, называемое сворачиванием, которое позволяет анализировать радиосигналы для проекта «Поиск внеземного интеллекта». Передовые вычислительные механизмы в графическом процессоре позволяют им ускорять объем данных, которые могут быть обработаны за определенный период времени, по сравнению с использованием только процессора. Они могут сделать это с помощью графических карт NVIDIA с использованием архитектуры CUDA или Computer Unified Device Architecture, которая является специализированной версией кода C, которая может обращаться к графическим процессорам NVIDIA.
Adobe Creative Suite 4
Последнее приложение с большим именем для использования ускорения GPU - это Creative Suite от Adobe. Это включает в себя большое количество флагманских продуктов Adobe, включая Acrobat, Flash Player, Photoshop CS4 и Premiere Pro CS4. По сути, любой компьютер с графической картой OpenGL 2.0 с не менее 512 МБ видеопамяти может использоваться 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 высокоуровневой математики. Используя GPU для разгрузки многих из этих вычислений, время рендеринга для больших изображений или видеопотоков может быть выполнено быстрее. Некоторые пользователи могут не заметить разницы, в то время как другие могут видеть большие выигрыши времени в зависимости от используемых ими задач и используемой ими графической карты.
Cryptocurrency Mining
Вероятно, вы слышали о биткойне, который является формой виртуальной валюты. Вы всегда можете покупать биткойны через биржу, торгуя традиционными валютами, так же как обменять ее на валюту. Другой способ получения виртуальных валют - это процесс под названием Cryptocoin Mining. То, к чему это сводится, - это использование вашего компьютера в качестве реле для обработки хэшей вычислений для работы с транзакциями. CPU может сделать это на одном уровне, но графический процессор на графической карте предлагает гораздо более быстрый способ сделать это. В результате ПК с графическим процессором может генерировать валюту быстрее, чем без нее.
Что такое OpenCL?
Наиболее примечательная разработка в использовании графической карты для дополнительной производительности связана с выпуском спецификаций OpenCL или Open Computer Language. Эта спецификация объединяет множество специализированных компьютерных процессоров в дополнение к графическому процессору и процессору для ускорения вычислений. Всевозможные приложения могут потенциально извлечь выгоду из параллельных вычислений из смешанных процессоров для увеличения объема 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, что эти специализированные процессоры легко доступны для приложений вне графики. Писатели приложений должны были писать код, специфичный для каждого графического процессора. С целью обеспечения более открытых стандартов для доступа к элементу, подобному графическому процессору, компьютеры будут получать больше пользы от своих видеокарт, чем когда-либо прежде. Возможно, пришло время даже изменить имя от графического процессора на общий процессорный блок.
