Ontwikkelingsperspectief van GPU-industrie in 2020

Op zoek naar de voetafdrukken van ontwikkeling van 's werelds giganten

Functie en classificatie van GPU

GPU (grafische verwerkingseenheid, grafische processor) wordt ook wel de displaychip genoemd. Het wordt voornamelijk gebruikt in personal computers, werkstations, game hosts en mobiele apparaten (smartphones, tabletcomputers, VR-apparaten) om grafische bewerkingen uit te voeren.

Structuur bepaalt dat GPU geschikter is voor parallel computing. Het belangrijkste verschil tussen GPU en CPU ligt in de cache-architectuur op de chip en de structuur van de digitale logische bedieningseenheid: het aantal GPU-kernen (vooral Alu-rekeneenheden) is veel meer dan dat van de CPU, maar de structuur is eenvoudiger dan dat van de CPU, dus het wordt een multi-core structuur genoemd. De multi-core structuur is zeer geschikt om dezelfde instructiestroom parallel naar de multi-core te sturen, waarbij verschillende invoergegevens worden gebruikt om de enorme en eenvoudige bewerkingen in grafische verwerking te voltooien, zoals dezelfde coördinatentransformatie voor elk. hoekpunt, en het berekenen van de kleurwaarde van elk hoekpunt volgens hetzelfde verlichtingsmodel. GPU maakt gebruik van de voordelen van het verwerken van enorme gegevens en compenseert de tekortkoming van lange latentie door de totale gegevensdoorvoer te verbeteren.

Over het algemeen zullen consumenten meer aandacht besteden aan de prestaties van CPU (centrale verwerkingseenheid) bij aankoop van consumentenelektronica, zoals mobiele telefoons of laptops, zoals het merk, de serie en het aantal processorkernen, terwijl de GPU minder aandacht krijgt. GPU (grafische verwerkingseenheid), evenals grafische processor, is een soort microprocessor die beeld- en grafische bewerkingen kan uitvoeren op pc's, werkstations, spelmachines en sommige mobiele apparaten (zoals tabletcomputers, smartphones, enz.) . Aan het begin van de geboorte van de pc, was er het idee van GPU, en alle grafische berekeningen werden gedaan door de CPU. De snelheid waarmee de CPU wordt gebruikt om grafische berekeningen uit te voeren, is echter traag, dus een speciale grafische versnellingskaart is ontworpen om te helpen bij grafische berekeningen. Later stelde NVIDIA het concept van GPU voor, dat de GPU promoveerde tot de status van een aparte computereenheid.

CPU is over het algemeen samengesteld uit een logische bedieningseenheid, regeleenheid en opslageenheid. Hoewel de CPU meerdere kernen heeft, is het totale aantal niet meer dan twee cijfers en heeft elke kern voldoende cache; de CPU heeft voldoende aantal en logische bewerkingseenheden, en heeft veel hardware om branchevaluatie en nog complexere logische beoordeling te versnellen. Daarom heeft de CPU een superlogisch vermogen. Het voordeel van GPU ligt in multi-core, het aantal cores is veel meer dan dat van CPU, dat honderden kan bereiken, elke core heeft een relatief kleine cache en het aantal digitale logische bewerkingseenheden is klein en eenvoudig. Daarom is GPU geschikter voor gegevensparallelle computing dan CPU

Er zijn twee manieren om GPU te classificeren, de ene is gebaseerd op de relatie tussen GPU en CPU, de andere is gebaseerd op de toepassingsklasse van GPU. Volgens de relatie met de CPU kan GPU worden onderverdeeld in onafhankelijke CPU en GPU. De onafhankelijke GPU is meestal op de printplaat van de grafische kaart gelast en bevindt zich onder de ventilator van de grafische kaart. De onafhankelijke GPU gebruikt een speciaal weergavegeheugen en de videogeheugenbandbreedte bepaalt de verbindingssnelheid met de GPU. De geïntegreerde GPU is over het algemeen geïntegreerd met de CPU. De geïntegreerde GPU en CPU delen een ventilator en cache. De geïntegreerde GPU heeft een goede compatibiliteit omdat het ontwerp, de fabricage en de driver van de geïntegreerde GPU worden voltooid door de CPU-fabrikant. Bovendien is door de integratie van CPU en GPU de ruimte van de geïntegreerde GPU klein; de prestaties van een geïntegreerde GPU zijn relatief onafhankelijk, en het stroomverbruik en de kosten van een geïntegreerde GPU zijn relatief onafhankelijk vanwege de integratie van CPU en CPU. Onafhankelijke GPU heeft onafhankelijk videogeheugen, grotere ruimte en betere warmteafvoer, dus de prestaties van een onafhankelijke grafische kaart zijn beter; maar het heeft extra ruimte nodig om te voldoen aan de complexe en enorme grafische verwerkingsbehoeften en om efficiënte videocoderingstoepassingen te bieden. Sterke prestaties betekenen echter een hoger energieverbruik, onafhankelijke GPU's hebben extra voeding nodig en de kosten zijn hoger.

Afhankelijk van het type applicatieterminal kan deze worden onderverdeeld in pcgpu, server-GPU en mobiele GPU. Pcgpu wordt toegepast op pc. Afhankelijk van de positionering van het product, kan een geïntegreerde GPU of een zelfstandige GPU worden gebruikt. Als de pc bijvoorbeeld voornamelijk een lichte kantoorruimte en tekstverwerker is, zal het algemene product ervoor kiezen om een ​​geïntegreerde GPU te dragen; als de pc high-definition foto's moet maken, video's moet bewerken, games moet renderen, enz., zal het geselecteerde product een onafhankelijke GPU hebben. Server GPU wordt toegepast op servers, die kunnen worden gebruikt voor professionele visualisatie, rekenversnelling, deep learning en andere toepassingen. Volgens de ontwikkeling van een reeks technologieën, zoals cloud computing en kunstmatige intelligentie, zal de server-GPU voornamelijk een onafhankelijke GPU zijn. De mobiele terminal wordt dunner en dunner, en de interne netto ruimte van de terminal is snel afgenomen als gevolg van de toename van meerdere functiemodules. Tegelijkertijd heeft de geïntegreerde GPU aan de vereisten kunnen voldoen, voor zover de video en het beeld door de mobiele terminal moeten worden verwerkt. Daarom gebruikt mobiele GPU over het algemeen een geïntegreerde GPU.