Використання графічних карток для більш ніж просто 3D-графіки

Як графічний процесор перетворюється на загальний процесор

Серце всіх комп'ютерних систем лежить у процесорі чи центральному процесорному блоці. Цей процесор загального призначення може впоратися практично з будь-яким завданням. Вони обмежені певними основними математичними обчисленнями. Складні завдання можуть вимагати комбінацій, які призводять до більш тривалого часу обробки. Завдяки швидкості процесорів більшість людей не помічають реальних уповільнень. Існує безліч завдань, хоча це може дійсно завалити центральний процесор комп'ютера.

Графічні картки з їх графічним процесором або графічним процесорним блоком - один з небагатьох спеціалізованих процесорів, які багато людей встановили на своїх комп’ютерах. Ці процесори обробляють складні обчислення, пов'язані з двовимірною та тривимірною графікою. Насправді вони отримали настільки спеціалізований характер, що тепер краще робити певні розрахунки порівняно з центральним процесором. Через це зараз існує рух, який скористається графічним процесором комп'ютера, щоб доповнити процесор і прискорити різні завдання.

Прискорення відео

Перша реальна програма поза 3D-графікою, з якою розроблені графічні процесори, - це відео. Відеопотоки високої чіткості вимагають декодування стислих даних для отримання зображень з високою роздільною здатністю. І ATI, і NVIDIA розробили програмний код, який дозволяє цим процесом декодування керувати графічним процесором, а не покладатися на процесор. Це важливо для тих, хто хоче використовувати комп’ютер для перегляду фільмів HDTV або Blu-ray на ПК. З переходом до 4K Video необхідна потужність для обробки відео стає ще більшою.

Недоліком цього є можливість мати відеокарту для перекодування відео з одного графічного формату в інший. Прикладом цього може слугувати джерело відео, наприклад, з відеокамери, яка кодується для запису на DVD. Для цього комп’ютер повинен прийняти один формат і передати його в інший. Для цього використовується велика обчислювальна потужність. Використовуючи спеціальні відео-можливості графічного процесора, комп'ютер може завершити процес перекодування швидше, ніж якби він просто покладався на процесор.

SETI @ Home

Ще одним раннім додатком для використання додаткової обчислювальної потужності, що надається комп'ютером GPU, є SETI @ Home. Це розповсюджена комп’ютерна програма під назвою складання, яка дозволяє аналізувати радіосигнали для проекту пошуку позаземного інтелекту. Удосконалені обчислювальні машини в графічному процесорі дозволяють їм прискорити обсяг даних, які можуть бути оброблені за певний проміжок часу, порівняно з використанням лише CPU. Вони мають змогу зробити це за допомогою відеокарт NVIDIA за допомогою використання CUDA або Compute Unified Device Architecture, яка є спеціалізованою версією коду С, який може отримати доступ до NVIDIA GPU.

Adobe Creative Suite 4

Останнім додатком із великими іменами, щоб скористатися прискоренням GPU, є Creative Suite Adobe. Сюди входить велика кількість провідних продуктів Adobe, включаючи Acrobat, Flash Player, Photoshop CS4 та Premiere Pro CS4. По суті, будь-який комп'ютер із графічною картою OpenGL 2.0 з принаймні 512 Мб відеопам'яті може бути використаний для прискорення різних завдань у цих програмах.

Навіщо додавати цю можливість до програм Adobe? Photoshop та Premiere Pro, зокрема, мають велику кількість спеціалізованих фільтрів, які потребують математики високого рівня. Використовуючи GPU для завантаження багатьох цих обчислень, час візуалізації для великих зображень або відеопотоків може бути завершений швидше. Деякі користувачі можуть не помітити різниці, в той час як інші можуть бачити великі прибутки в часі залежно від завдань, які вони використовують, і графічної картки, яку вони використовують.

Майнінг криптовалют

Ви, напевно, чули про біткойн, який є формою віртуальної валюти. Ви завжди можете придбати біткойни через біржу, торгуючи для неї традиційними валютами так само, як обмінювати її на іноземну валюту. Інший метод отримання віртуальних валют - це процес, який називається Cryptocoin Mining. Що зводиться до цього, це використання комп'ютера як реле для обробки обчислювальних хешей для роботи з транзакціями. Процесор може це зробити на одному рівні, але графічний процесор на графічній карті пропонує набагато швидший спосіб зробити це. Як результат, ПК з графічним процесором може генерувати валюту швидше, ніж один без неї.

Що таке OpenCL?

Найбільш заслуговує уваги розвиток використання відеокарти для додаткової продуктивності виходить з випуску специфікацій OpenCL або Open Computer Language. Ця специфікація об'єднує широкий спектр спеціалізованих комп'ютерних процесорів на додаток до GPU та CPU для прискорення обчислень. Різноманітні програми потенційно можуть отримати вигоду від паралельних обчислень за допомогою сукупності різних процесорів, щоб збільшити обсяг даних, які можуть бути оброблені.

Заключні думки та висновки

Спеціалізовані процесори - нічого нового для комп'ютерів. Графічні процесори - лише один із найбільш успішних та широко використовуваних предметів у світі обчислень. Проблема полягала в тому, щоб зробити ці спеціалізовані процесори легко доступними для програм поза графікою. Авторам програм потрібно було написати код, характерний для кожного графічного процесора. З поштовхом до більш відкритих стандартів доступу до такого предмету, як GPU, комп'ютери отримують більше використання своїх графічних карт, ніж будь-коли раніше. Можливо, настав час навіть змінити назву з графічного процесорного блоку на загальний процесорний блок.