|
Графический процессор был впервые разработ
ан в 1970-х годах (вспомните игру Pong).
Существует два типа графических процессоров: на отдельной плате и встроенный в чип процессора.
Современные графические процессоры настолько сложны, что работают параллельно с CPU, выполняя многие задачи, с которыми центральный процессор не способен справиться.
Термин "GPU" используется повсеместно, но не всегда правильно. Во всех смыслах это компьютер внутри ПК. В последние годы GPU стали настолько большими, что им, как и CPU, требуется внешнее охлаждение. Давайте подробнее рассмотрим графический процессор.
Существует два типа GPU: это графическая карта и встроенный графический процессор. Эта статья посвящена видеокартам и тому, как они превратились в важнейшую часть современных компьютерных технологий.
Что такое графический процессор?
Процессоры - это интегральные схемы, которые обрабатывают вводимые данные. Они состоят из ядер - строительных блоков компьютеров. Любое вычислительное устройство состоит из ядер. При этом CPU имеют меньше ядер по сравнению с GPU, однако они гораздо более универсальны и предназначены для выполнения сложных наборов инструкций
GPU имеет специализированные схемы внутри ядер. Такие узлы предназначены для формирования изображения на экране в процессе его передачи от центрального процессора к монитору.
История графического процессора
Впервые графический процессор был использован в 1970-х годах, поскольку оперативная память была дорогой и ненадежной. Компании, занимающиеся разработкой видеоигр, начали применять специальные схемы для прямого вывода изображения на экран. Вспомните Pong (Тенис), одну из первых игровых приставок на рынке, внутри которой находилась массивная графическая схема.
В 1980-х годах произошло несколько усовершенствований, изменений в конструкции и миниатюризация схем в целом. Первые специализированные графические процессоры появились ближе к концу десятилетия. Они занимали много места внутри персонального компьютера. Вспомните Apple Macintosh, для которого была создана первая мышь, - это была большая коробка, в основном заполненная графическими схемами.
Именно в 1990-х годах во всех отраслях компьютерной индустрии произошли по-настоящему серьезные перемены. Была представлена графическая карта, которая представляла собой небольшой отдельный процессор. Вспомните Apple Performa или персональный компьютер с Windows в середине десятилетия.
Компьютеры Apple имели встроенную видеокарту, которая работала от центрального процессора. Это была проприетарная система и стоила около 1200 долларов. Эта стоимость стала основным камнем преткновения для компании. Windows представляла собой нечто совершенно иное. Это была операционная система, которую можно было установить на любой компьютер, кроме Apple. Если человек, покупающий ПК, был хорошим специалистом, он мог собрать полноценный ПК на Windows из комплектующих по доступной цене в 600 долларов.
Внутри ПК с Windows находилась отдельная видеокарта, которая, хотя и была похожа на графический элемент Apple, являлась независимым компонентом, который можно было модернизировать по мере быстрого развития индустрии.
Компания Sony ввела термин GPU в 1994 году. Но большинство экспертов называли эти устройства "видеокартами", поскольку, хотя они и обладали отличными разрешающими способностями, в основном выполняли одну функцию - выводили на монитор графическую информацию.
В последние годы термин GPU стал означать нечто совершенно иное, но суть осталась прежней.
Современные графические процессоры имеют собственную оперативную память, охлаждаются вентилятором и могут совершать удивительные вычисления, например, обрабатывать операции майнинга в блокчейне.
Обработка игровых миров стала настолько оперативной, что многие из них выглядят как видеоролики с реальными физически реальными людьми и объектами. Culling - это способ отображения пейзажей и персонажей при перемещении по игровому миру с помощью видеографики. Современные графические процессоры делают это за тысячные доли секунды.
NVIDIA и чип GeForce
Для использования в качестве устройства для майнинга самым производительным GPU, пожалуй, является NVIDIA GeForce RTX 3090. На данный момент это достаточно мощный и проверенный GPU для майнинга криптовалют.
Технологической компании NVIDIA часто приписывают разработку первого GPU. Но это не совсем так, графический процессор существует уже около 40 лет, а NVIDIA существует только с 1993 года, то есть 30 лет.
Тем не менее, к 1997 году NVIDIA занимала почти 25% рынка графики, а GeForce - самый производительный и известный бренд графического процессора на сегодняшний день. Было много итераций "видео" карт GeForce, но они зашли так далеко. Оригинал 1999 года и сегодняшняя модель отличаются друг от друга как разные виды галактик.
История GeForce
В 1999 году NVIDIA не могла определиться с названием для разработанного ими графического процессора. Поэтому они провели конкурс, в ходе которого люди могли предлагать свои идеи для названия продукта. В результате было получено 12 000 вариантов.пока не было выбрано название GeForce. В качестве приза некоторые участники получили бесплатные графические процессоры.
Автономные автомобили
За годы работы NVIDIA установила множество партнерских отношений с технологическими компаниями, занимающими ведущие позиции в области графики и захвата видео. Она сотрудничает с более 370 организациями, разрабатывающими беспилотные транспортные средства. Спектр таких проектов весьма разнообразен, включая такие компании, как Tesla и Volkswagen, Airbus и Nuro; они даже сотрудничают с Массачусетским технологическим институтом (MIT) и Университетом Карнаж-Меллон.
Откуда взялось название
Один из малоизвестных фактов о NVIDIA - это то, откуда произошло название компании. Основатели компании, Дженсен Хаунг, Кертис Прим и Крис Малачоски, проводили мозговой штурм идей, когда они остановились на слове "NV", которое означает "следующая версия". В результате они пришли к латинскому слову "зависть" - invidia, отсюда и название NVIDIA.
Будущее графических процессоров
Графические процессоры являются неотъемлемой частью компьютерной обработки, и их использование, вероятно, определит будущее вычислительной техники в целом. Основное место среди них занимает принцип параллельной обработки данных, воплощающий идею одновременного (параллельного) выполнения нескольких действий.
GPU стал достаточно универсальным, чтобы выполнять многие задачи, которые выполняет CPU, сохраняя при этом максимально возможное разрешение. Для всех нас, людей увлеченных, параллельная обработка - это когда два или более процессоров используются вместе для одновременного выполнения функций обработки в одном компьютере.
Параллельная обработка
Параллельные вычислительные системы могут увеличить скорость работы компьютера и используются для параллельной работы с данными, чтобы увеличить скорость вычислений. Параллельная архитектура способна разбить задачу на отдельные части, а затем выполнить их в несколькими командами.
В этом случае компьютер может работать, например, с одним приложением, одновременно выполняя другое приложение. Они также могут запускать приложение и одновременно выполнять две отдельные задачи в рамках этой программы.
Графические процессоры сегодня
Стоимость графических процессоров в последнее время значительно выросла, в основном из-за нехватки производимых чипов в целом. Но уже сейчас цены стабилизируются, и на рынке наблюдается некоторое снижение цен на системы.
В ближайшие несколько лет вычислительная мощность GPU будет сильно возрастать, как и объем оперативной памяти. Сегодня в системах охлаждения используется три вентилятора на карту, при этом некоторые из них имеют водяное охлаждение.
Если кто-то думает, что люди сторонятся больших, иногда громоздких, высокоскоростных GPU, то он ошибается. По прогнозам, общий объем рынка графических процессоров с 2020 года ($46,4 млрд) вырастет до более чем $292,1 млрд к 2027 году. Это соответствует годовому темпу роста в 30,1 %.
Таким образом, сегодня производится гораздо больше графических процессоров, чем было построено всего два года назад.
|
Новости