Графічний процесор: що це таке і для чого використовується?

У сучасних пристроях застосовується графічний процесор, який ще позначають як GPU. Що це і який його принцип роботи? GPU (Graphics Processing Unit) - процесор, основне завдання якого - обробка графіки і обчислень з плаваючою точкою. GPU полегшує роботу головного процесора, якщо йдеться про важких іграх і додатках з 3D-графікою.

Що це?

Графічний процесор створює графіком, текстури, кольору. Процесор, який володіє декількома ядрами, може працювати на високих швидкостях. У графічного багато ядер, що функціонують переважно на низьких швидкостях. Вони займаються обчисленнями пікселів і вершин. Обробка останніх в основному відбувається в системі координат. Графічний процесор обробляє різні завдання, створюючи на екрані тривимірне простір, тобто об'єкти в ньому переміщуються.

Принцип роботи

Що робить графічний процесор? Він займається обробкою графіки у форматі 2D і 3D. Завдяки GPU комп'ютером швидше і легше вдається виконувати важливі завдання. Особливість графічного процесора полягає в тому, що він збільшує швидкість розрахунку графічної інформації на максимальному рівні. Його архітектура влаштована так, що дозволяє більш ефективно обробляти візуальну інформацію, ніж центральний ПРОЦЕСОР комп'ютера. Він відповідає за розташування тривимірних моделей в кадрі. Крім того, кожен з типів графічного процесора фільтрує трикутники, що входять в нього. Він визначає, які на увазі, видаляє ті, які ховаються за іншими об'єктами. Промальовує джерела світла, визначає, яким чином ці джерела впливають на колір. Графічний процесор (що це таке - описано в статті) створює зображення, видає користувачеві на екран.

Ефективність роботи

Чим обумовлена ефективна робота графічного процесора? Температурою. Одна з проблем ПК і ноутбуків - перегрів. Саме це стає головною причиною того, чому пристрій та його елементи швидко виходять з ладу. Проблеми з GPU починаються, коли температура процесора перевищує 65 °С. У цьому випадку користувачі помічають, що процесор починає працювати слабкіше, пропускає такти, щоб самостійно зменшити збільшену температуру. Температурний режим 65-80 °С - критичний. В цьому випадку починається перезавантаження системи (аварійна), комп'ютер вимикається самостійно. Важливо відстежувати, щоб температура графічного процесора не перевищувала 50 °С. Нормальною вважається t 30-35 °С в просте, 40-45 °С при багатогодинний навантаженні. Чим нижче температура, тим вище продуктивність комп'ютера. Для материнської плати, відеокарти, корпусу і жорстких дисків - свої температурні режими. Але багатьох користувачів також турбує питання, як же зменшити температуру процесора, щоб підвищити ефективність його роботи. Для початку потрібно з'ясувати причину перегріву. Це може бути засмічення системи охолодження, висохла термопаста, шкідлива програма, розгін процесора, прошивка сира Біоса. Найпростіше, що може зробити користувач, - це замінити термопасту, яка знаходиться на самому процесорі. Крім того, потрібно провести чистку системи охолодження. Ще фахівці радять встановити потужний кулер, поліпшити циркуляцію повітря в системному блоці, збільшити швидкість обертання на графічному адаптері кулера. Для всіх комп'ютерів і графічних процесорів однакова схема пониження температури. Важливо стежити за пристроєм, вчасно його чистити.

Специфіка

Графічний процесор розташований на відеокарті, його головна задача - це обробка 2D і 3D графіки. Якщо на комп'ютері встановлений GPU, то процесор пристрою не виконує зайву роботу, тому функціонує швидше. Головна особливість графічного у тому, що його основна мета - це збільшення швидкості розрахунку об'єктів і текстур, тобто графічної інформації. Архітектура процесора дозволяє їм працювати набагато ефективніше, обробляти візуальну інформацію. Звичайного процесора таке не під силу.

Види

Що це - графічний процесор? Це компонент, що входить до складу відеокарти. Існує кілька видів чіпів: вбудований і дискретний. Фахівці стверджують, що краще справляється зі своїм завданням другої. Його встановлюють на окремі модулі, так як він відрізняється своєю міццю, але йому необхідно відмінне охолодження. Вбудований графічний процесор є практично у всіх комп'ютерах. Його встановлюють у CPU, щоб зробити споживання енергії в кілька разів нижче. З дискретними за потужністю він не зрівняється, але теж володіє хорошими характеристиками, демонструє непогані результати.

Комп'ютерна графіка

Це що? Так називається область діяльності, в якій для створення зображень і обробки візуальної інформації використовують комп'ютерні технології. Сучасна комп'ютерна графіка, у тому числі наукова, дозволяє графічно обробляти результати, будувати діаграми, графіки, креслення, а також проводити різного роду віртуальні експерименти. З допомогою конструктивної графіки створюються технічні вироби. Існують і інші види комп'ютерної графіки: анімаційна; мультимедійна; художня; рекламна; ілюстративна. З технічної точки зору комп'ютерна графіка - це двомірні і тривимірні зображення.

CPU і GPU: різниця

У чому різниця між цими двома позначками? Багато користувачів в курсі, що графічний процесор (що це розказано вище) і відеокарта виконують різні завдання. Крім того, вони відрізняються по своїй внутрішній структурі. І CPU і GPU - це процесори, які володіють багатьма подібними рисами, але зроблені вони для різних цілей. CPU виконує певну ланцюжок інструкцій за короткий проміжок часу. Він зроблений так, що формує одночасно кілька ланцюжків, розбиває потік інструкцій на безліч, виконує їх, потім знову зливає в одне ціле в певному порядку. Інструкція в потоці знаходиться в залежності від тих, що за нею слідують, тому в CPU міститься мала кількість виконавчих блоків, тут головний пріоритет віддається швидкості виконання, зменшення простоїв. Все це досягається за допомогою конвеєра та кеш-пам'яті.

У GPU інша важлива функція - рендеринг візуальних ефектів і 3D-графіки. Працює він простіше: на вході отримує полігони, проводить необхідні логічні і математичні операції, на виході видає координати пікселів. Робота GPU - це оперування великим потоком різних завдань. Його особливість у тому, що він наділений великим обсягом пам'яті, але повільно працює порівняно з CPU. Крім того, в сучасних GPU більше 2000 виконавчих блоків. Відрізняються вони між собою методами доступу до пам'яті. Наприклад, графічному не потрібна кешована пам'ять великого розміру. У GPU пропускна здатність більше. Якщо пояснювати простими словами, то CPU приймає рішення відповідно до завдань програми, а GPU виробляє безліч однакових обчислень.