HDG解释:什么是GPU?


显卡图形处理单元是专用的微芯片,专门用于比CPU或Central更快的速率专门执行图形相关任务处理单元

通常,GPU处理视频游戏以及视频编辑软件,图形设计,3D设计和其他类似工具的视觉效果。最近,GPU也被用于执行某些非图形任务,例如加密货币挖掘,这与它们独特的内部设计配合得很好。

GPU与CPU的区别

每台计算机,无论是笔记本电脑,平板电脑还是游戏机,都具有中央处理器 。 CPU是机器的大脑。在设备上运行软件时,CPU会按照说明进行操作并执行所有必要的数学运算。当然,每个微芯片都执行指令,那么CPU的特殊性又在哪里呢?

大多数现代CPU都有四个CPU核心 ,尽管这个数字正在迅速增长。 CPU可以同时执行的计算数量受内核数量的限制。但是CPU非常擅长快速地一次又一次地进行少量任何类型的复杂计算。

但是,现代GPU具有截然不同的设计理念。它们具有少量的复杂的,功能齐全的处理内核,而不是数以百计的数千个简单处理器内核,这些处理器内核旨在并行执行指令,特别是与图形相关的指令。

例如,一条指令以某种方式为图像中的像素着色。现代计算机显示器具有数百万个像素。要以平滑的帧速率渲染和动画逼真的3D图形,需要这种强大的并行处理能力。因此,如果您想同时处理很多简单的命令,则需要一个GPU。

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GPU和图形卡是否一样?

可以互换使用术语“ GPU”和“图形卡”。这会导致某些情况,有人会说自己的计算机没有GPU,但真正的意思是该计算机没有图形卡。

什么是GPU ? GPU专指微处理器本身,但是GPU本身不能运行。它需要其他组件来完成其工作。因此,让我们研究一下GPU的不同包装方式。

图形卡

图形卡是一种独立的设备,可以插入计算机主板上的标准插槽中。它由印刷电路板,GPU,内存,显示连接器,电源连接器和GPU所需的其他各种组件组成。

图形卡还具有专用的冷却系统,有助于将GPU保持在安全的工作温度内。图形卡的主要优点是可以轻松地用较新的型号进行替换,而无需更换整个计算机或主板。

集成GPU

集成GPU内置在同一模块中外壳作为CPU。因此,配备有其中一个的计算机无需单独的图形即可正常工作。显示连接器由主板提供,GPU与CPU共享相同的内存池。当然,CPU和GPU也共享相同的冷却系统和电源。

如今,集成GPU非常强大,有些甚至可以用于适度的视频游戏图形,但是它们的主要优点是节省成本和空间。这就是为什么它们在许多笔记本电脑中很受欢迎的原因。

平板电脑和智能手机也具有集成的GPU,但是它们是“片上系统”封装的一部分。在计算机上,只有CPU和GPU共享同一程序包。对于SoC,组成整个系统的RAM,存储器,外围控制器和其他组件都在同一芯片上。

专用GPU

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专用GPU与图形卡和集成GPU不同。最容易将其视为计算机中内置的图形卡。笔记本电脑是使用专用GPU的主要设备。

与图形卡一样,GPU具有自己的内存和散热装置,但是与图形卡不同,您无法更改或升级专用的GPU。少数笔记本电脑使用可互换的GPU模块,但这是一个罕见的例外。

外部图形卡

最近开发的外部图形卡利用了现代计算机上的高速端口。 USB C上的Thunderbolt 3 是选择的解决方案。外部卡既可以是集成解决方案,也可以只是可与任何适合的图形卡一起使用的外壳。

对于想要在办公桌前使用更强大的GPU解决方案的笔记本电脑用户来说,这是一个很好的解决方案。您可以在我们的文章中阅读有关外部GPU 的更多信息。

了解GPU规格

如果您想知道如何在不同的图形卡之间进行选择,请请查看我们的显卡购买指南 以详细了解GPU规格。如果您只想快速了解一下,以下是有关GPU的关键数字:

  • 处理器数量
  • 内存量
  • 总内存带宽
  • 特殊功能,例如硬件射线跟踪
  • 不幸的是,知道这些数字或详细信息并不能告诉您有关给定GPU或图形卡的性能如何。最后,最重要的是要运行的应用程序的性能,您可以在发布的基准测试中轻松找到这些性能。

    常规GPU计算任务

    最后要了解的重要事项关于现代GPU的一点是,它们可以用于某些非图形任务。由于GPU本质上由大量的简单处理器组成,因此需要并行执行大量计算的任何工作都可以从在GPU上运行中受益。

    例如,Nvidia品牌的这些卡可与CUDA(计算统一设备体系结构)指令一起使用。您可以使用CUDA编写软件,以便利用GPU的独特设计来加速某些类型的计算。

    还有OpenCL,它没有附加到特定品牌的卡上。 GPU已用于大数据分析,机器学习,深度学习,加密货币挖掘以及过去需要超级计算机的不断增长的高级工作清单。

    我现在可以清楚地看到

    这些是您需要了解什么是GPU的最重要的事实。现在,您知道它们是什么,它们的用途以及它们与其他类型的处理器的不同之处。我们都应该感谢GPU。如果没有它们,使用计算机的色彩将更加丰富和友好!

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    15.06.2020