HDG förklarar: Vad är en GPU?

GPU eller(GPU) Graphical Processing Unit(Graphical Processing Unit) är ett dedikerat mikrochip som är designat för att specifikt utföra grafikrelaterade uppgifter i mycket snabbare takt än en CPU eller centralprocessor(Central Processing Unit)

Generellt hanterar GPU(GPUs) :er den visuella sidan av videospel såväl som videoredigeringsprogram, grafisk design, 3D-design och andra liknande verktyg. På senare tid har GPU:er(GPUs) också använts för vissa icke-grafiska uppgifter som cryptocurrency mining, vilket fungerar bra med deras unika interna design.

Skillnaden mellan(Difference Between) en GPU och CPU

Varje dator, oavsett om det är en bärbar dator, surfplatta eller spelkonsol, har en CPU . CPU : n(CPU) är maskinens hjärna. När du kör programvara på din enhet är det CPU :n som följer instruktionerna och gör all nödvändig matematik. Naturligtvis utför varje mikrochip instruktioner, så vad gör en CPU speciell? 

De flesta moderna processorer har fyra processorkärnor(CPU cores) , även om detta antal växer snabbt. Antalet beräkningar en CPU kan göra samtidigt begränsas av antalet kärnor. Men en CPU är väldigt bra på att göra ett litet antal komplexa beräkningar av vilken typ som helst, mycket snabbt, en efter en.

Men moderna grafikprocessorer(GPUs) har en helt annan designfilosofi. Istället för ett litet antal komplexa, fullfunktionella bearbetningskärnor, har de hundratals eller tusentals enkla processorkärnor som är utformade för att utföra instruktioner parallellt, specifikt relaterade till grafik. 

Till exempel en instruktion att skugga en pixel i bilden på ett visst sätt. Moderna(Modern) datorskärmar har miljontals pixlar. För att rendera och animera realistisk 3D-grafik med jämna bildhastigheter krävs denna massiva parallella processorkraft. Så om du vill bearbeta massor av enkla kommandon samtidigt, vill du ha en GPU .

Är GPU(Are GPUs) och grafikkort(Graphics Cards) samma sak(Same Thing) ?

Det har blivit vanligt att använda termerna " GPU " och "grafikkort" omväxlande. Vilket(Which) leder till situationer där någon kommer att säga att deras dator inte har en GPU , men vad de egentligen menar är att datorn inte har något grafikkort.

Vad är en GPU ? GPU : n(GPU) hänvisar specifikt till själva mikroprocessorn, men en GPU kan naturligtvis inte fungera av sig själv. Den behöver andra komponenter för att göra sitt jobb. Så låt oss gå igenom de olika sätten som GPU(GPUs) :er paketeras på.

Grafikkort

Ett grafikkort är en diskret enhet som ansluts till en standardplats på din dators moderkort. Den består av kretskortet, GPU :n , minne, bildskärmskontakter, strömkontakter och andra olika komponenter som GPU :n behöver.

Grafikkort har också dedikerade kylsystem som hjälper till att hålla GPU :n inom en säker driftstemperatur. Den största fördelen med grafikkort är att de enkelt kan bytas ut mot nyare modeller utan att hela datorn eller moderkortet behöver bytas ut.

Integrerade GPU:er

Integrerade grafikprocessorer(GPUs) är inbyggda i samma hölje som en CPU . En dator utrustad med en av dessa behöver alltså inget separat grafikkort för att fungera. Skärmanslutningar(Display) tillhandahålls av moderkortet och grafikprocessorn(GPU) delar samma minnespool som processorn(CPU) . Självklart delar även CPU och GPU samma kylsystem och strömförsörjning. 

Integrerade GPU(GPUs) :er är ganska kraftfulla nuförtiden och vissa kan till och med användas för blygsam videospelsgrafik, men deras främsta fördel är kostnads- och utrymmesbesparingar. Det(Which) är därför de är en populär lösning i många bärbara datorer.

Surfplattor och smartphones har också integrerade GPU(GPUs) :er , men dessa är en del av ett "system på ett chip"-paket. På datorer delar bara CPU och GPU samma paket. När det gäller SoCs är RAM , lagring, kringutrustning och andra komponenter som utgör hela systemet på samma silikonpaket.

Dedikerade GPU:er

En dedikerad GPU är skild från ett grafikkort och integrerade GPU(GPUs) :er . Det är lättast att tänka på det som ett grafikkort som är inbyggt i datorn. Bärbara datorer är de viktigaste enheterna som använder dedikerade GPU(GPUs) :er .

Precis som med ett grafikkort har GPU :n sitt eget minne och kylning, men till skillnad från ett grafikkort kan du inte ändra eller uppgradera din dedikerade GPU . Det finns ett litet antal bärbara datorer som använder utbytbara GPU -moduler, men detta är ett sällsynt undantag.

Externa grafikkort

En ny utveckling, externa grafikkort, använder sig av höghastighetsportar på moderna datorer. Thunderbolt 3 över USB C(Thunderbolt 3 over USB C) är den bästa lösningen. Externa kort kan antingen vara en integrerad lösning, eller helt enkelt ett hölje som du kan använda med vilket grafikkort som helst som passar.

Detta är en bra lösning för bärbara datoranvändare som vill ha en kraftfullare GPU- lösning vid ett skrivbord. Du kan läsa mer om externa GPU:er(external GPUs) i vår artikel om dem.

Förstå GPU-specifikationer

Om du vill veta hur du väljer mellan olika grafikkort, ta en titt på vår köpguide för grafikkort(graphics card buyer’s guide) för en detaljerad förklaring av GPU- specifikationer. Om du bara vill ha en snabb sammanfattning, här är nyckelsiffrorna som är viktiga när det kommer till GPU :er:

  • Antalet processorer
  • Mängden minne
  • Den totala minnesbandbredden
  • Specialfunktioner, såsom hårdvarustrålespårning

Tyvärr, att känna till dessa siffror eller detaljer kommer inte att berätta mycket om hur en given GPU eller grafikkort kommer att prestera. Det som i slutändan betyder mest är prestanda med de applikationer du vill köra, som du enkelt kan hitta i publicerade benchmarks online.

Allmänna GPU-beräkningsuppgifter

Det sista viktiga att veta om moderna GPU:er(GPUs) är att de kan användas för vissa icke-grafiska uppgifter. Eftersom GPU:er(GPUs) i huvudsak består av ett enormt antal enkla processorer, kan alla jobb som kräver många beräkningar som görs parallellt dra nytta av att köras på en GPU .

Till exempel fungerar kort från Nvidia med CUDA -instruktioner ( Compute Unified Device Architecture ). Du kan skriva mjukvara med CUDA så att den använder GPU:s unika design för att accelerera vissa typer av beräkningar.

Det finns också OpenCL , som inte är kopplat till ett specifikt kortmärke. GPU:er(GPUs) används för analys av stora data, maskininlärning, djupinlärning, brytning av kryptovaluta och en ständigt växande lista över avancerade jobb som tidigare skulle ha behövt superdatorer.

Jag kan se klart nu

Det här är de viktigaste fakta du behöver veta om vad GPU:er(GPUs) är. Nu vet du vad de är, vad de används till och hur de skiljer sig från andra typer av processorer. Vi borde alla vara tacksamma för GPU(GPUs) :er . Att använda datorer skulle vara mycket mindre färgstarkt och vänligt utan dem!



About the author

Jag är en datavetare med över 10 års erfarenhet av mjukvaruutveckling och säkerhet. Jag har ett starkt intresse för Firefox, Chrome och Xbox-spel. Jag är särskilt intresserad av hur jag ser till att min kod är säker och effektiv.



Related posts