Utviklingsutsikter for GPU-industrien i 2020

Ser etter fotsporene til utvikling fra verdens giganter

Funksjon og klassifisering av GPU

GPU (grafikkbehandlingsenhet, grafikkprosessor) er også kjent som skjermbrikken. Den brukes hovedsakelig i personlige datamaskiner, arbeidsstasjoner, spillverter og mobile enheter (smarttelefoner, nettbrett, VR-enheter) for å kjøre grafikkoperasjoner.

Struktur bestemmer at GPU er mer egnet for parallell databehandling. Hovedforskjellen mellom GPU og CPU ligger i hurtigbufferarkitekturen på strukturen og strukturen til digital logikk-operasjonsenhet: antall GPU-kjerner (spesielt Alu-databehandlingsenheter) er langt mer enn CPU, men strukturen er enklere enn den av CPU, så det kalles flerkjernestruktur. Multikjernestrukturen er veldig egnet for å sende den samme instruksjonsstrømmen til multikjernen parallelt, ved å bruke forskjellige inngangsdata for å utføre, for å fullføre de massive og enkle operasjonene i grafikkbehandling, for eksempel den samme koordinatransformasjonen for hver toppunkt, og beregne fargeverdien til hvert toppunkt i henhold til samme belysningsmodell. GPU benytter seg av fordelene ved å behandle massive data, og kompenserer for mangelen på lang ventetid ved å forbedre den totale datakapasiteten.

Generelt vil forbrukerne være mer oppmerksomme på ytelsen til CPU (sentralbehandlingsenhet) når de kjøper elektroniske forbrukerprodukter, for eksempel mobiltelefoner eller bærbare datamaskiner, som merkevare, serie og antall kjerner til CPU, mens GPU får mindre oppmerksomhet. GPU (grafisk prosessorenhet), så vel som grafikkprosessor, er en slags mikroprosessor som kan utføre bilde- og grafikkrelaterte operasjoner på personlige datamaskiner, arbeidsstasjoner, spillmaskiner og noen mobile enheter (som nettbrett, smarttelefoner osv.) . I begynnelsen av fødselen av PC var det ideen om GPU, og all grafikkberegning ble gjort av CPU. Imidlertid er hastigheten på å bruke CPU til å gjøre grafikkberegning lang, så et spesielt grafikkakseleratorkort er designet for å hjelpe deg med grafikkberegning. Senere foreslo NVIDIA konseptet med GPU, som promoterte GPUen til status som en separat databehandlingsenhet.

CPU er vanligvis sammensatt av logisk operasjonsenhet, kontrollenhet og lagringsenhet. Selv om CPU-en har flere kjerner, er det totale antallet ikke mer enn to sifre, og hver kjerne har nok cache; CPU har nok antall og logiske operasjonsenheter, og har mange maskinvare for å akselerere grenvurdering og enda mer komplisert logisk vurdering. Derfor har CPU superlogisk evne. Fordelen med GPU ligger i flerkjerner, antall kjerner er langt mer enn CPU, som kan nå hundrevis, hver kjerne har relativt liten hurtigbuffer, og antall digitale logiske driftsenheter er lite og enkelt. Derfor er GPU mer egnet for dataparallell databehandling enn CPU

Det er to måter å klassifisere GPU på, den ene er basert på forholdet mellom GPU og CPU, den andre er basert på applikasjonsklassen til GPU. I henhold til forholdet til CPU kan GPU deles inn i uavhengig CPU og GPU. Den uavhengige GPUen er vanligvis sveiset på grafikkortets kretskort, og ligger under viften til grafikkortet. Den uavhengige GPU bruker et dedikert skjermminne, og videominnets båndbredde bestemmer tilkoblingshastigheten med GPU. Den integrerte GPUen er vanligvis integrert med CPUen. Den integrerte GPU og CPU deler en vifte og hurtigbuffer. Den integrerte GPUen har god kompatibilitet fordi design, produksjon og driver for den integrerte GPUen er fullført av CPU-produsenten. I tillegg, på grunn av integrasjonen av CPU og GPU, er plassen til integrert GPU liten; ytelsen til integrert GPU er relativt uavhengig, og strømforbruket og kostnadene ved integrert GPU er relativt uavhengig på grunn av integrasjonen av CPU og CPU. Uavhengig GPU har uavhengig videominne, større plass og bedre varmespredning, så ytelsen til uavhengig grafikkort er bedre; men det trenger ekstra plass for å møte de komplekse og enorme behovene for grafikkbehandling, og gi effektive videokodingsapplikasjoner. Sterk ytelse betyr imidlertid høyere energiforbruk, uavhengige GPUer krever ekstra strømforsyning, og kostnadene er høyere.

I henhold til typen applikasjonsterminal kan den deles inn i pcgpu, server GPU og mobil GPU. Pcgpu brukes på PC. I henhold til produktposisjonering kan enten integrert GPU eller frittstående GPU brukes. For eksempel, hvis PCen hovedsakelig er lett kontor- og tekstredigering, vil det generelle produktet velge å ha integrert GPU; Hvis PC-en trenger å produsere HD-bilder, redigere videoer, gjengi spill osv., vil det valgte produktet ha en uavhengig GPU. Server GPU brukes til servere, som kan brukes til profesjonell visualisering, databehandling, dyp læring og andre applikasjoner. I henhold til utviklingen av en serie teknologier som cloud computing og kunstig intelligens, vil server-GPU hovedsakelig være uavhengig GPU. Mobilterminalen blir tynnere og tynnere, og terminalens interne nettarom har gått raskt ned på grunn av økningen i flere funksjonsmoduler. Samtidig har den integrerte GPUen, så langt videoen og bildet må behandles av mobilterminalen, vært i stand til å oppfylle kravene. Derfor vedtar mobil GPU generelt integrert GPU.