Kaum jemand weiß, dass Grafikkarten viel mehr können, als nur ein Bild auf einem Monitor darzustellen. Mit CUDA, Stream und anderen ähnlichen Technologien können Sie die Leistung Ihres Computers erheblich steigern, indem Sie andere als Ihre Berechnungen übernehmen. Das Betriebsprinzip wird nachstehend beschrieben.

Um in einem modernen Spiel fortlaufende Frames anzuzeigen, benötigt der Computer gute Leistung. Es ist davon auszugehen, dass moderne Grafikkarten in Bezug auf die Leistung neuen Versionen von Prozessoren entsprechen.

Es ist erwähnenswert, dass, wenn der Videoadapter im Leerlauf ist und das Bild nicht verarbeitet, seine Fähigkeiten nicht beansprucht werden. Um solche Ausfallzeiten zu vermeiden und einige Aufgaben übernehmen zu können, die den Prozessor entlasten, müssen spezielle Optionen zur Beschleunigung des Computers verwendet werden. Nachfolgend finden Sie eine detaillierte Anleitung zu den Funktionsprinzipien dieser Technologie, die die PC-Leistung steigern kann.

Wie erhöht eine Grafikkarte die Geschwindigkeit eines Computers?

Nur spezielle Anwendungen. Diese Programme können mit einer Grafikkarte kombiniert werden und eine der 4 physikalischen Beschleunigungstechnologien verwenden.

KUDA. Diese Entwicklung Erstellt von Nvidia Corporation. Diese Technologie kann verwendet werden, um komplexe rechnerische Manipulationen durchzuführen und Videos und Bilder zu bearbeiten.

Strom. Diese mechanische Beschleunigungstechnologie ähnelt der ersten, wurde jedoch vom Grafikkartenhersteller AMD entwickelt.
Beide Technologien werden von allen Betriebssystemen außer Mac OS unterstützt und nur mit Grafikkarten eines geeigneten Herstellers verwendet. Softwareentwickler sind dazu gezwungen Extra Arbeit damit die Grafikkarten beider Entwickler die Geschwindigkeit ihrer Anwendungen steigern können. Nachfolgend finden Sie Technologien, die mit Boards beider Hersteller arbeiten können.

OpenCL. Diese Technologie wurde 2008 von Apple veröffentlicht und wird von allen Betriebssystemen und jeder Software unterstützt. Bisher gibt es jedoch keine Anwendungen, um einen Computer mit dieser Technologie zu beschleunigen. Darüber hinaus liegt OpenCL in Bezug auf die Produktivitätssteigerung deutlich hinter den ersten beiden Technologien zurück.

Direktberechnung. Diese Technologie wurde von Microsoft in DirectX 11 eingebaut. Sie funktioniert jedoch nur auf den Betriebssystemen Windows 7 und Vista und dann mit einem kleinen Anwendungspaket.

Welchen Leistungsschub bringt die Grafikkarte?

Die Erhöhung hängt direkt von der Grafikkarte und der Leistung anderer Elemente des Computers ab. Die Leistungssteigerung wird durch Utilities und Operations bestimmt. Auf einem modernen durchschnittlichen PC kann die Konvertierungsgeschwindigkeit von qualitativ hochwertigen Videos bis zu 20-mal höher sein. Aber die Bearbeitung mit Filtern und Spezialeffekten mit einem Foto kann dreihundert Mal schneller werden.

Was beeinflusst die hohe Produktivität von CUDA und ähnlichen Technologien?

Die CPU auf dem Motherboard teilt den Prozess bei der Ausführung komplexer Aufgaben zunächst in mehrere kleinere auf und führt dann deren sequentielle Verarbeitung durch. Das resultierende Zwischenergebnis wird in einem kleinen, aber schnellen Prozessorspeicher abgelegt. Wenn Speicherabteilungen voll sind, werden Dateien in den Cache-Speicher verschoben, der sich ebenfalls im Prozessor befindet. Der Informationsaustausch zwischen dem Prozessor und dem Arbeitsspeicher benötigt jedoch ziemlich viel Zeit, sodass die Geschwindigkeit nicht sehr hoch ist.

Grafikkarten können solche Manipulationen manchmal viel schneller durchführen. Mehrere Faktoren können dies beeinflussen. Eines davon ist das parallele Rechnen. Wenn es notwendig ist, mehrere solcher Manipulationen durchzuführen, können einige von ihnen zusammen mit dem Prozessor vom Grafikmodul ausgeführt werden.

Wenn Sie beispielsweise mit Videos oder Bildern arbeiten, muss das Dienstprogramm eine große Anzahl von Pixeln ändern und gleichzeitig sich wiederholende Methoden verwenden. Speziell dafür Grafikadapter hat Hunderte von kleinen Prozessoren, die als Streaming bezeichnet werden.

Außerdem ist es notwendig schneller Zugriff zur Erinnerung. Analog zu den zentralen Prozessen verfügen auch Grafikkarten über einen eigenen Zwischenspeicher und RAM. Aber in diesem Fall haben sie viele Register Geschwindigkeitsspeicher, was die Berechnungsgeschwindigkeit erheblich erhöht.

Wie viele Streaming-CPUs haben Grafikkarten?

Dies wird durch das Prozessormodell beeinflusst. Die GeForse GTX 590 hat beispielsweise zwei Fermi-Module mit jeweils 512 Stream-CPUs. Eine der leistungsstärksten Grafikkarten von AMD, die Radeon HD 6990, ist ebenfalls mit einem Modulpaar mit jeweils 1536 Prozessoren ausgestattet. Bei all dem verliert die HD 6990 aber deutlich an Geschwindigkeit gegenüber der GTX 590.

Wie führe ich CUDA oder Stream aus?

Nichts sollte gestartet werden, da Technologien ein Element der Hardware von Grafikkarten sind. Nachdem der Grafikadaptertreiber eine Anwendung installiert hat, die eine bestimmte Technologie unterstützt, wird die Geschwindigkeit des Computers automatisch erhöht. Um die volle Leistung zu erhalten, müssen Sie die neueste Treiberversion installieren.
Es ist erwähnenswert, dass Benutzer von AMD-Grafikkarten das AMD Media Codec-Paket herunterladen und installieren müssen.

Warum arbeiten nicht alle Versorgungsunternehmen mit diesen Technologien?

Bis OpenCL weit verbreitet ist, haben die Macher Software Jede Anwendung muss so eingestellt werden, dass sie mit Nvidia- und AMD-Grafikkarten funktioniert. Gleichzeitig gehen aber nicht alle Hersteller auf Mehrkosten ein.

Außerdem sind nicht alle Anwendungen in der Lage, einen konstanten Strom einfacher Rechenoperationen bereitzustellen, die parallel auftreten können. Dies kann hervorragend mit Video- und Grafikbearbeitungsprogrammen funktionieren. Für Post bzw Texteditoren Diese Technologien werden nicht viel helfen.

Super-PC

Beispielsweise verfügt der chinesische Tianhe-1A-PC über 7168 Nvidia-Grafikmodule, die eine hervorragende Leistung unterstützen. Gleichzeitig finden 2,5 Billionen Berechnungen pro Sekunde statt. Dieser Computer verbraucht 4 Megawatt Strom. So viel Strom verbraucht eine Stadt mit 5.000 Einwohnern.

Kann die Grafikkarte die zentrale ersetzen?

Ein solcher Ersatz ist nicht möglich. Das Gerät dieser Prozessoren ist völlig anders. Die CPU ist eine universelle Recheneinheit, die Informationen verarbeiten und an andere PC-Elemente senden kann. Grafikkarten wiederum sind eng fokussierte Geräte, obwohl sie eine kleine Anzahl von Operationen ausführen, aber gleichzeitig mit hoher Geschwindigkeit.

Was in Zukunft passieren wird: universelle Chips

Um die CPU-Leistung zu steigern, fügen Intel und AMD ihren Prozessoren ständig Kerne hinzu. Darüber hinaus fügen sie ständig neue Technologien hinzu, die die Effizienz von Rechenoperationen und die Möglichkeit der parallelen Verarbeitung von Informationen erhöhen können.

Grafikkarten verfügen im Vergleich zu CPUs bereits über eine Vielzahl einfacher Kerne, die komplexe Berechnungen sehr schnell durchführen können.

Es stellt sich jedoch heraus, dass die anfänglichen Unterschiede in den Funktionsprinzipien der Grafikkarte und der CPU allmählich gelöscht werden. Daher ist die Entwicklung eines universellen Chips sehr logisch. Heute können Computerbenutzer das volle Potenzial einer Grafikkarte ohne teure Grafikchips nutzen.

Moderne Prozessoren von führenden Entwicklern, auf dieser Moment kann die Fähigkeit demonstrieren, einen Grafikadapter und eine CPU zu verbinden und als eine universelle Recheneinheit zu arbeiten.

Bei allen Chips befinden sich der CPU-Kern und die Grafikkarten auf einem einzigen Chip. Dies bietet die Möglichkeit, rechnerische Manipulationen zwischen Kernen schnell zu teilen. Diese angewandten Technologien heißen Intel Quick Sync und AMD App. Derzeit gibt es bereits individuelle Anwendungen die diese Art von Technologie verwenden.

Im Allgemeinen ist dies alles, was Sie über die Unterschiede zwischen CPU und Grafikkarte wissen müssen. Wie aus dem Geschriebenen hervorgeht, ist der Grafikprozessor in der Lage, einige zentrale Operationen auszuführen, insbesondere für moderne Computer mit leistungsstarken Grafikkarten.

Die Graphics Processing Unit (GPU) ist eine nicht weniger wichtige Komponente des SoC eines mobilen Geräts als (CPU). In den letzten fünf Jahren hat die rasante Entwicklung der mobilen Android- und iOS-Plattformen die Entwickler mobiler GPUs angespornt, und heute ist niemand mehr überrascht von mobilen Spielen mit PlayStation 2 oder noch höherer 3D-Grafik. Den zweiten Artikel der Serie „Likbez on mobile hardware“ habe ich Grafikprozessoren gewidmet.

Derzeit werden die meisten Grafikchips mit Kernen hergestellt: PowerVR (Imagination Technologies), Mali (ARM), Adreno (Qualcomm, früher ATI Imageon) und GeForce ULP (nVIDIA).

PowerVR ist ein Geschäftsbereich von Imagination Technologies, der in der jüngeren Vergangenheit Grafiken für Desktop-Systeme entwickelt hat, diesen Markt aber unter dem Druck von ATI und nVIDIA verlassen musste. Heute entwickelt PowerVR die vielleicht leistungsstärksten GPUs für Mobilgeräte. PowerVR-Chips werden in der Produktion von Prozessoren von Unternehmen wie Samsung, Apple, Texas Instruments usw. verwendet. Beispielsweise werden verschiedene Revisionen von PowerVR-GPUs in allen Generationen installiert Apple iPhone. Chipserien 5 und 5XT bleiben relevant. Die fünfte Serie umfasst Single-Core-Chips: SGX520, SGX530, SGX531, SGX535, SGX540 und SGX545. Chips der 5XT-Serie können 1 bis 16 Kerne haben: SGX543, SGX544, SGX554. Die Spezifikationen der 6er-Serie (Rogue) werden noch spezifiziert, aber das Leistungsspektrum der Serien-Chips ist bereits bekannt - 100-1000GFLOPS.

Mali sind GPUs, die von der britischen ARM entwickelt und lizenziert wurden. Mali-Chips sind Teil verschiedener SoCs, die von Samsung, ST-Ericsson, Rockchip und anderen hergestellt werden.Beispielsweise ist Mali-400 MP Teil von Samsung Exynos 421x-SoCs, die in Smartphones wie verwendet werden Samsung Galaxy SII und SIII, in zwei Generationen von „Smartphone-Tabletmash“? Samsung-Hinweis. Aktuell relevant ist die Mali-400 MP in Dual- und Quad-Core-Versionen. Die Chips Mali-T604 und Mali-T658 sind auf dem Weg, deren Leistung bis zu 5-mal höher ist als die des Mali-400.

Adreno sind Grafikchips, die von der gleichnamigen Division von Qualcomm entwickelt wurden. Der Name Adreno ist ein Anagramm für Radeon. Vor Qualcomm war der Geschäftsbereich im Besitz von ATI und die Chips hießen Imageon. In den letzten Jahren hat Qualcomm bei der Herstellung von SoCs Chips der 2xx-Serie verwendet: Adreno 200, Adreno 205, Adreno 220, Adreno 225. Der letzte auf der Liste ist ein sehr frischer Chip - hergestellt mit 28-nm-Technologie, dem leistungsstärksten der Adreno 2xx-Serie. Seine Leistung ist 6 mal höher als die des „alten Mannes“ Adreno 200. 2013 werden immer mehr Geräte Adreno 305 und Adreno 320 GPUs erhalten, 2 mal leistungsstärker als der 225.

GeForce ULP (Ultra-Low-Power) - mobile Version Videochip von nVIDIA, ist Teil des Tegra System-on-a-Chip aller Generationen. Einer der wichtigsten Wettbewerbsvorteile von Tegra sind spezialisierte Inhalte, die nur für Geräte mit diesem SoC bestimmt sind. nVIDIA hat traditionell eine enge Beziehung zu Spieleentwicklern, und ihr Inhaltsentwicklungsteam arbeitet mit ihnen zusammen, um Spiele für GeForce-Grafiklösungen zu optimieren. Um auf solche Spiele zuzugreifen, hat nVIDIA sogar die Android-App Tegra Zone gestartet, eine spezialisierte Androidmarkt, wo Sie für Tegra optimierte Anwendungen herunterladen können.

Die GPU-Leistung wird normalerweise in drei Dimensionen gemessen:

– Anzahl der Dreiecke pro Sekunde, normalerweise in Millionen – Mega (MTriangles/s);

- die Anzahl der Pixel pro Sekunde, normalerweise in Millionen - Mega (MPixel / s);

- die Anzahl der Gleitkommaoperationen pro Sekunde, normalerweise in Milliarden - Giga (GFLOPS).

Bei "Flops" ist eine kleine Erklärung erforderlich. FLOPS (Floating-point Operations Per Second) ist die Anzahl der Rechenoperationen oder Anweisungen, die pro Sekunde an Gleitkommaoperanden (Komma) ausgeführt werden. Ein Gleitkommaoperand ist eine nicht ganzzahlige Zahl (korrekter wäre es, „Gleitkomma“ zu sagen, da das Komma das Zeichen ist, das den ganzzahligen Teil der Zahl vom Bruchteil auf Russisch trennt). Es hilft, zu verstehen, welcher Grafikprozessor in Ihrem Smartphone installiert ist Strg+F und die Tabelle unten. Bitte beachten Sie, dass die GPUs verschiedener Smartphones mit unterschiedlichen Frequenzen arbeiten. Zur Berechnung der Leistung in GFLOPS für spezifisches Modell Sie müssen die in der Spalte „Leistung in GFLOPS“ angegebene Zahl durch 200 teilen und mit der Frequenz einer einzelnen GPU multiplizieren (z. B. läuft die GPU im Galaxy SIII mit 533 MHz, was 7,2 / 200 * 533 = bedeutet 19.188):

* - Angaben sind ungefähre Angaben.

Hier noch eine Tabelle mit den absoluten Leistungswerten der beliebtesten Smartphones der oberen Preisklasse:

* - inoffizielle Daten.

Die Leistungsfähigkeit mobiler Grafiken wächst von Jahr zu Jahr. Bereits in diesem Jahr können wir Spiele auf PS3/X-Box360-Niveau in Top-Smartphones sehen. Gleichzeitig mit der Leistung wächst der Stromverbrauch von SoCs stark und die Autonomie mobiler Geräte wird unanständig reduziert. Nun, warten wir auf einen Durchbruch in der Produktion von Netzteilen!

Ein weiterer Energiefresser in der Moderne Mobilgerät Es ist definitiv eine Anzeige. Bildschirme ein Mobiltelefone werden immer hübscher. Die Displays von Smartphones, die mit einem Unterschied von nur einem Jahr veröffentlicht wurden, unterscheiden sich dramatisch in der Bildqualität. Im nächsten Artikel des Zyklus werde ich über Displays sprechen: welche Typen sie sind, was PPI ist, was den Stromverbrauch bestimmt und so weiter.

Taskmanager Windows 10 enthält detaillierte Überwachungstools Grafikkarte (Grafikkarte). Sie können die Nutzung jeder App und der systemweiten GPU anzeigen und Microsoft verspricht, dass Indikatoren Taskmanager ist genauer als Dienstprogramme von Drittanbietern.

Wie es funktioniert

Diese Eigenschaften Grafikkarte wurden im Update hinzugefügt Fall Creators für Windows 10 , auch bekannt als Windows 10-Version 1709 . Wenn Sie Windows 7, 8 oder höher verwenden alte Version Windows 10, Sie werden diese Tools nicht in Ihrem Task-Manager sehen.

Windows verwendet neuere Features im Windows Display Driver Model, um Informationen direkt daraus zu extrahieren Grafikkarte (VidSCH) und Video Memory Manager (VidMm) im WDDM-Grafikkern, die für die eigentliche Ressourcenallokation zuständig sind. Es zeigt sehr genaue Daten, unabhängig davon, welche API-Anwendungen für den Zugriff auf die GPU verwendet werden – Microsoft DirectX, OpenGL, Vulkan, OpenCL, NVIDIA CUDA, AMD Mantle oder was auch immer.

Deshalb hinein Taskmanager nur WDDM 2.0-kompatible Systeme werden angezeigt GPUs . Wenn Sie es nicht sehen, verwendet die GPU Ihres Systems wahrscheinlich einen älteren Treibertyp.

Sie können überprüfen, welche Version von WDDM Ihr Treiber verwendet Grafikkarte durch Drücken der Windows-Taste + R, Eingabe in das Feld " dxdiag", und dann drücken" Eingabe"Um das Tool zu öffnen" DirectX-Diagnosetool". Wechseln Sie zur Registerkarte „Bildschirm“ und sehen Sie rechts neben „Modell“ unter „Treiber“ nach. Wenn Sie hier einen WDDM 2.x-Treiber sehen, ist Ihr System kompatibel. Wenn Sie hier einen WDDM 1.x-Treiber sehen, ist Ihr Grafikkarte unvereinbar.

So zeigen Sie die GPU-Leistung an

Diese Informationen sind verfügbar in Taskmanager , obwohl es standardmäßig ausgeblendet ist. Um es zu öffnen, öffnen Taskmanager indem Sie mit der rechten Maustaste auf eine leere Stelle in der Taskleiste klicken und " Taskmanager“ oder durch Drücken von Strg+Umschalt+Esc auf der Tastatur.

Klicken Sie unten im Fenster auf die Schaltfläche Weitere Details Taskmanager', wenn Sie die einfache Standardansicht sehen.

Wenn ein GPU wird nicht im Taskmanager angezeigt , in Vollbildmodus auf der Registerkarte " Prozesse» Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf eine beliebige Spaltenüberschrift und aktivieren Sie dann die Option « Grafikkarte ". Dadurch wird eine Spalte hinzugefügt Grafikkarte , mit dem Sie den Prozentsatz der Ressourcen sehen können Grafikkarte von jeder Anwendung verwendet.

Sie können auch die Option " GPU-Kern um zu sehen, welche GPU die Anwendung verwendet.

Allgemeiner Gebrauch Grafikkarte aller Anwendungen auf Ihrem System wird oben in der Spalte angezeigt Grafikkarte. Klicken Sie auf eine Spalte Grafikkarte, um die Liste zu sortieren und zu sehen, welche Apps Ihre verwenden Grafikkarte im Moment am meisten.

Nummer in Spalte Grafikkarte ist die höchste Auslastung, die die Anwendung für alle Engines verwendet. Wenn also beispielsweise eine Anwendung 50 % der GPU-3D-Engine und 2 % der Videodecodierungs-Engine der GPU verwendet, wird in der GPU-Spalte nur die Zahl 50 % angezeigt.

In der Spalte " GPU-Kern“ wird für jede Anwendung angezeigt. Es zeigt dir was physische GPU und welche Engine die Anwendung verwendet, z. B. ob sie eine 3D-Engine oder eine Videodecodierungs-Engine verwendet. Sie können feststellen, welche GPU mit einer bestimmten Metrik übereinstimmt, indem Sie das " Leistung“, auf die wir im nächsten Abschnitt eingehen werden.

So zeigen Sie die Videospeicherauslastung einer Anwendung an

Wenn Sie sich fragen, wie viel Videospeicher von einer Anwendung verwendet wird, müssen Sie im Task-Manager zur Registerkarte Details gehen. Klicken Sie auf der Registerkarte Details mit der rechten Maustaste auf eine beliebige Spaltenüberschrift und wählen Sie Spalten auswählen aus. Nach unten scrollen und Spalten aktivieren " Grafikkarte », « GPU-Kern », « " und " ". Die ersten beiden sind auch auf der Registerkarte „Prozesse“ verfügbar, die letzten beiden Speicheroptionen sind jedoch nur im Bereich „Details“ verfügbar.

Spalte " Dedizierter GPU-Speicher » zeigt, wie viel Speicher die App auf Ihrem verwendet Grafikkarte. Wenn Ihr PC über eine separate NVIDIA- oder AMD-Grafikkarte verfügt, ist dies Teil seines VRAM, dh wie viel physikalischer Speicher auf Ihrer Grafikkarte verwendet die Anwendung. Wenn Sie haben integrierter Grafikprozessor , ist ein Teil Ihres regulären Systemspeichers ausschließlich für Ihre Grafikhardware reserviert. Dies zeigt, wie viel des reservierten Speichers von der Anwendung verwendet wird.

Windows ermöglicht Anwendungen auch, einige Daten im regulären System-DRAM zu speichern. Spalte " Gemeinsam genutzter GPU-Speicher ' zeigt, wie viel Speicher die Anwendung derzeit für Videogeräte aus dem normalen System-RAM des Computers verwendet.

Sie können auf eine der Spalten klicken, um danach zu sortieren und zu sehen, welche App die meisten Ressourcen verwendet. Um beispielsweise die Anwendungen anzuzeigen, die den meisten Videospeicher auf Ihrer GPU verwenden, klicken Sie auf " Dedizierter GPU-Speicher ».

So verfolgen Sie die Nutzung von GPU-Freigaben

Um die Gesamtstatistik der Ressourcennutzung zu verfolgen Grafikkarte, gehen Sie zu " Leistung' und schau dir an ' Grafikkarte» unten in der Seitenleiste. Wenn Ihr Computer über mehrere GPUs verfügt, sehen Sie hier mehrere Optionen Grafikkarte.

Wenn Sie über mehrere verknüpfte GPUs verfügen, werden Sie bei Verwendung einer Funktion wie NVIDIA SLI oder AMD Crossfire durch ein „#“ in ihrem Namen identifiziert.

Windows zeigt die Nutzung an Grafikkarte in Echtzeit. Default Taskmanager versucht, die interessantesten vier Engines anzuzeigen, je nachdem, was auf Ihrem System passiert. Beispielsweise sehen Sie unterschiedliche Grafiken, je nachdem, ob Sie 3D-Spiele spielen oder Videos codieren. Sie können jedoch auf einen der Namen über den Diagrammen klicken und eine der anderen verfügbaren Engines auswählen.

Name Ihres Grafikkarte wird auch in der Seitenleiste und oben in diesem Fenster angezeigt, sodass Sie leicht überprüfen können, welche Grafikhardware auf Ihrem PC installiert ist.

Sie sehen auch Diagramme zur Nutzung des dedizierten und gemeinsam genutzten Speichers Grafikkarte. Shared-Memory-Nutzung Grafikkarte bezieht sich darauf, wie viel des Gesamtspeichers des Systems für Aufgaben verwendet wird Grafikkarte. Dieser Speicher kann sowohl für normale Systemaufgaben als auch für Videoaufzeichnungen verwendet werden.

Am unteren Rand des Fensters sehen Sie Informationen wie die Versionsnummer des installierten Grafiktreibers, das Entwicklungsdatum und den physischen Standort. Grafikkarte auf Ihrem System.

Wenn Sie diese Informationen in einem kleineren Fenster anzeigen möchten, das einfacher auf dem Bildschirm zu belassen ist, doppelklicken Sie auf eine beliebige Stelle im GPU-Bildschirm oder klicken Sie mit der rechten Maustaste auf eine beliebige Stelle darin und wählen Sie die Option aus Grafische Zusammenfassung". Sie können das Fenster maximieren, indem Sie auf das Bedienfeld doppelklicken oder mit der rechten Maustaste darauf klicken und " Grafische Zusammenfassung».

Sie können auch mit der rechten Maustaste auf das Diagramm klicken und Diagramm bearbeiten > Einzelkern auswählen, um nur ein Engine-Diagramm anzuzeigen Grafikkarte.

Um dieses Fenster dauerhaft auf Ihrem Bildschirm anzuzeigen, klicken Sie auf „Optionen“ > „ Auf anderen Fenstern».

Doppelklicken Sie in die Leiste Grafikkarte noch einmal und Sie haben ein minimales Fenster, das Sie beliebig auf dem Bildschirm positionieren können.

Moderne Grafikkarten sind aufgrund der enormen Rechenleistung, die sie beim Arbeiten mit Grafiken benötigen, mit einem eigenen Befehl ausgestattetZentrum, mit anderen Worten - der Grafikprozessor.

Dies geschah, um den zentralen Prozessor zu "entlasten", der aufgrund seines breiten "Einsatzbereichs" den modernen Anforderungen einfach nicht gewachsen istSpieleindustrie.

Grafikprozessoren (GPUs) sind Zentralprozessoren in ihrer Komplexität absolut nicht unterlegen, aber aufgrund ihrer engen Spezialisierung können sie die Aufgabe, Grafiken zu verarbeiten, ein Bild zu erstellen und es dann auf einem Monitor anzuzeigen, effektiver bewältigen.

Wenn wir über die Parameter sprechen, sind sie für Grafikprozessoren mit Zentralprozessoren sehr ähnlich. Dies sind Parameter, die bereits jedem bekannt sind, wie z. B. die Mikroarchitektur des Prozessors, Taktfrequenz Kernwerk, Herstellungsprozess. Sie haben aber auch ganz spezifische Eigenschaften. Ein wichtiges Merkmal einer GPU ist beispielsweise die Anzahl der Pixelpipelines. Diese Eigenschaft bestimmt die Anzahl der verarbeiteten Pixel pro Zyklus der GPU-Roboter. Die Anzahl dieser Pipelines kann beispielsweise bei Grafikchips der Radeon HD 6000-Serie variieren, ihre Anzahl kann bis zu 96 betragen.

Die Pixelpipeline ist damit beschäftigt, dass sie jeden nachfolgenden Pixel des nächsten Bildes unter Berücksichtigung seiner Merkmale berechnet. Um den Rendering-Prozess zu beschleunigen, werden mehrere parallele Pipelines verwendet, die verschiedene Pixel desselben Bildes berechnen.

Außerdem beeinflusst die Anzahl der Pixelpipelines einen wichtigen Parameter - die Geschwindigkeit, mit der die Grafikkarte gefüllt wird. Die Füllrate einer Grafikkarte kann berechnet werden, indem die Kernfrequenz mit der Anzahl der Pipelines multipliziert wird.

Lassen Sie uns beispielsweise die Füllrate für eine Grafikkarte berechnen AMD-Radeon HD6990 (Abb.2) Die GPU-Kernfrequenz dieses Chips beträgt 830 MHz und die Anzahl der Pixel-Pipelines 96. Durch einfache mathematische Berechnungen (830 x 96) kommen wir zu dem Schluss, dass die Füllrate 57,2 Gpixel / s beträgt.

Reis. 2

Neben Pixelpipelines gibt es in jeder Pipeline auch sogenannte Textureinheiten. Je mehr Textureinheiten, desto mehr Texturen können in einem Durchlauf der Pipeline angewendet werden, was sich auch auf die Gesamtleistung des gesamten Videosystems auswirkt. Beim oben erwähnten AMD Radeon HD 6990-Chip beträgt die Anzahl der Texturabrufeinheiten 32x2.

In GPUs kann eine andere Art von Pipelines unterschieden werden - Vertex-Pipelines, sie sind für die Berechnung der geometrischen Parameter eines dreidimensionalen Bildes verantwortlich.

Sehen wir uns nun einen schrittweisen, etwas vereinfachten Pipeline-Berechnungsprozess an, gefolgt von der Bilderzeugung:

1 - Stufe.Texturvertexdaten werden in Vertexpipelines eingespeist, die Geometrieparameter berechnen. In diesem Stadium ist der T&L-Block (Transform & Lightning) verbunden. Dieser Block ist für die Beleuchtung und Bildtransformation in 3D-Szenen verantwortlich. Die Datenverarbeitung in der Vertex-Pipeline erfolgt auf Kosten des Vertex-Shader-Programms (Vertex Shader).

2 - ach Bühne.In der zweiten Stufe der Bilderzeugung wird ein spezieller Z-Puffer angeschlossen, um unsichtbare Polygone und Flächen von dreidimensionalen Objekten abzuschneiden. Als nächstes findet der Texturfilterungsprozess statt, dafür treten Pixel-Shader in die „Schlacht“ ein. Die OpenGL- oder Direct3D-APIs beschreiben Standards für die Arbeit mit 3D-Bilder. Die Anwendung ruft eine bestimmte standardmäßige OpenGL- oder Direct3D-Funktion auf, und Shader führen diese Funktion aus.

3. Stufe.In der Endphase des Bildaufbaus in der Pipeline-Verarbeitung werden die Daten in einen speziellen Frame-Puffer übertragen.

Wir haben also nur kurz die Struktur und das Funktionsprinzip von Grafikprozessoren besprochen, die Informationen sind natürlich „nicht leicht“ zu verstehen, aber für die allgemeine Computerentwicklung denke ich, dass sie sehr nützlich sein werden :)

Viele haben die Abkürzung GPU gesehen, aber nicht jeder weiß, was es ist. Das Komponente, die darin enthalten ist Grafikkarten. Manchmal wird es als Grafikkarte bezeichnet, aber das ist nicht korrekt. Die GPU ist eingeschaltet wird bearbeitet Teams, die sich bilden 3D-Bild. Dies ist das Hauptelement, von dem die Leistung abhängt Leistung das gesamte Videosystem.

Es gibt verschiedene Arten solche Chips diskret und eingebaut. Natürlich ist es gleich erwähnenswert, dass der erste besser ist. Es wird auf separaten Modulen platziert. Es ist mächtig und erfordert Gutes Kühlung. Die zweite ist auf fast allen Computern installiert. Es ist in die CPU integriert und senkt den Stromverbrauch um ein Vielfaches. Natürlich ist es nicht mit vollwertigen diskreten Chips zu vergleichen, aber im Moment zeigt es sich ziemlich gut Ergebnisse.

Wie der Prozessor funktioniert

GPU aktiviert wird bearbeitet 2D- und 3D-Grafiken. Dank der GPU wird die CPU des Computers freier und kann wichtigere Aufgaben erledigen. Hauptmerkmal GPU, indem sie so viel wie möglich versucht Geschwindigkeit erhöhen Berechnung grafischer Informationen. Die Chiparchitektur erlaubt mehr Effizienz grafische Informationen verarbeiten als die zentrale CPU eines PCs.

GPU-Sets Lage dreidimensionale Modelle im Rahmen. Engagiert Filterung der Dreiecke, die sie enthalten, bestimmt, welche sichtbar sind, und schneidet diejenigen ab, die von anderen Objekten verdeckt werden.