Non molti utenti sanno che le schede video possono eseguire molto più che mostrare una foto sul monitor. Usando CUDA, Stream e altre tecnologie simili, è possibile aumentare significativamente le prestazioni del computer, avendo perso i propri calcoli. Di seguito verrà descritto il principio di funzionamento.
Per visualizzare fotogrammi continui in un gioco moderno, è richiesto il computer buona performance. Si dovrebbe presumere che le moderne schede video delle prestazioni corrispondano alle versioni fresche dei processori.
Vale la pena notare che quando l'adattatore video è inattivo e non esegue l'elaborazione dell'immagine, le sue funzionalità rimangono non reclamate. In modo che non vi sia tale tempi di fermo e uno potrebbe assumere alcune responsabilità per questo, il che ridurrà il carico sul processore, è necessario applicare opzioni speciali per accelerare il computer. Di seguito sarà istruzioni dettagliate Sui principi di questa tecnologia, che possono aumentare le prestazioni del PC.
In che modo il pagamento del video aumenta la velocità del computer?
Le schede video avanzate possono solo applicazioni speciali. Questi programmi possono essere combinati con la scheda video e utilizzare una delle 4 tecnologie di accelerazione fisica.
Cuda. Questo sviluppo Creato NVIDIA Corporation. Questa tecnologia può essere utilizzata per realizzare manipolazioni di computing complesse e modificare video e immagini.
Stream. Questa tecnologia di accelerazione meccanica è simile al primo, ma sviluppata dal produttore di adattatori video AMD.
Entrambe queste tecnologie sono supportate da tutte le operazioni, eccetto Mac OS, e vengono utilizzate solo con schede video di un produttore adatto. I creatori sono costretti a effettuare lavori aggiuntivi in \u200b\u200bmodo che le schede video di entrambi gli sviluppatori possano aumentare la velocità delle loro applicazioni. Di seguito sono riportate le tecnologie che sono in grado di lavorare con tavole di entrambi i produttori.
Opencl. Questa tecnologia è stata rilasciata Apple Corporation nel 2008 ed è supportata da tutte le operazioni e qualsiasi software. Tuttavia, oggi non ci sono applicazioni per accelerare un computer utilizzando questa tecnologia. Inoltre, per aumentare significativamente la produttività di OpenCL dietro le prime due tecnologie.
DirectCompute. Questa tecnologia è stata costruita in Microsoft in DirectX 11. Ma è in grado di lavorare solo sulle operazioni Windows 7 e Vista, quindi con un piccolo pacchetto di applicazioni.
Quale aumento delle prestazioni fornisce una scheda video?
L'aumento dipende direttamente dall'adattatore grafico e dalla prestazione degli altri componenti del computer. Un aumento della produttività è impostato da utility e operazioni eseguite. Sul PC medio moderno, un aumento della velocità di trasformazione del video di alta qualità può raggiungere fino a 20 volte. Ma il montaggio dei filtri e la fotografia degli effetti speciali può accelerare trecento volte.
Cosa influisce sull'elevata produttività di CUDA e tecnologie simili?
CPU sulla scheda madre Quando si eseguono attività complesse, separa inizialmente il processo a un po 'più piccolo e, dopo che esegue il loro trattamento sequenziale. Il risultato intermedio risultante è posizionato in una piccola ma veloce memoria del processore. Quando i reparti di memoria sono sopraffatti, i file vengono spostati nella memoria della cache, che si trova anche nel processore. Ma lo scambio di informazioni tra il processore e la RAM richiede molto tempo, quindi la velocità non è interamente elevata.
Le schede video possono a volte eseguire tali manipolazioni molto più veloci. Ciò può influenzare diverse circostanze. Uno di questi è un computing parallelo. Se necessario, condurre diverse manipolazioni simili, alcune di esse possono essere eseguite da un modulo grafico in combinazione con il processore.
Ad esempio, quando si lavora con video o immagini, l'utilità deve essere modificata un numero enorme di pixel e allo stesso tempo utilizzando i metodi di ripetizione. Soprattutto per questo, l'adattatore grafico ha centinaia di piccoli processori che indossano nomi di streaming.
Inoltre, è necessario accesso veloce alla memoria. Per analogia con processi centrali, gli adattatori grafici hanno anche la loro memoria intermedia e la RAM. Ma in questo caso hanno molti registri memoria ad alta velocitàche aumenta in modo significativo la velocità dei calcoli.
Quale numero di CPU streaming ha schede video?
Questo influisce sul modello del processore. Ad esempio, GeForse GTX 590 ha due moduli Fermi, ciascuno dei quali ha 512 CPU in streaming. Uno dei pagamenti video più potenti di AMD - Radeon HD 6990 è inoltre dotato di un paio di moduli, ognuno dei quali è 1536 processori. Ma con tutto questo, HD 6990 perde significativamente la velocità GTX 590.
Come eseguire CUDA o STREAM?
Non eseguire nulla, poiché la tecnologia è un elemento dell'hardware delle schede video. Dopo che il driver dell'adattatore grafico ha impostato l'applicazione che supporta una sorta di tecnologia, si verificherà automaticamente un aumento della velocità del computer. Per ottenere prestazioni complete, è necessario installare la versione più recente del driver.
Vale la pena notare che gli utenti della scheda video AMD devono scaricare e installare il set di pacchetti AMD Media Codec.
Perché non tutte le utilità funzionano con queste tecnologie?
Fino a quando l'opencl è diffuso, creatori software È necessario regolare ogni applicazione per lavorare con le piastre video NVIDIA e AMD. Ma allo stesso tempo, non ogni produttore andrà a costi aggiuntivi.
Inoltre, non tutte le applicazioni hanno la possibilità di fornire un flusso costante di semplici operazioni di elaborazione che possono verificarsi in parallelo. Può funzionare perfettamente con programmi di editing video e grafica. Per i post o editor di testo. Queste tecnologie non aiuteranno molto.
Super PC.
Ad esempio, il PC Tianhe-1a cinese ha 7168 moduli grafici NVIDIA che supportano prestazioni eccellenti. Ci vogliono 2,5 trilioni di calcoli al secondo. Questo computer consuma 4 MEGAWATTA Energy. Così tanta elettricità trascorre la città con cinquemila persone della popolazione.
L'adattatore grafico è in grado di sostituire la centrale?
Questa sostituzione è impossibile. Il dispositivo di questi processori è completamente diverso. La CPU è un'unità di elaborazione universale che ha la possibilità di elaborare e inviare informazioni ad altri elementi PC. A loro volta, le schede video sono dispositivi a controllo ristretto, nonostante il fatto che eseguono un piccolo numero di operazioni, ma allo stesso tempo ad alta velocità.
Cosa succederà in futuro: chip universali
Per aumentare le prestazioni della CPU, le corporazioni Intel e AMD aggiungono costantemente kernel ai loro processori. Inoltre, aggiungono costantemente nuove tecnologie che sono in grado di aumentare l'efficienza delle operazioni di elaborazione e la possibilità di elaborazione di informazioni parallele.
Rispetto ai processori centrali, le schede video hanno già un gran numero di nuclei semplici che sono in grado di eseguire calcoli complessi molto rapidamente.
Ma si scopre che le differenze iniziali nei principi della scheda video e della CPU vengono gradualmente cancellate. Pertanto, lo sviluppo di un chip universale è molto logico. Oggi, gli utenti di computer possono utilizzare il potenziale completo della scheda video senza costose chip grafiche.
Processori moderni dai principali sviluppatori, su questo momento Può dimostrare la possibilità di collegare l'adattatore grafico e la CPU e lavorare come un'unica unità di elaborazione universale.
In una qualsiasi dei chip del kernel della CPU e la scheda video sono posizionati su un singolo cristallo. Ciò offre un'opportunità per dividere rapidamente le manipolazioni computazionali tra i nuclei. Queste tecnologie utilizzate sono il nome di Intel Quick Sync e AMD ARR. In questo momento, ci sono già applicazioni separate che utilizzano tale tecnologia.
In generale, è tutto ciò che devi sapere sulle differenze nel processore centrale e sulla scheda video. Come si può vedere dallo scritto, il processore grafico è in grado di eseguire alcune operazioni centrali, specialmente computer moderni con schede video potenti.
Molti hanno visto la GPU dell'abbreviazione, ma non tutti sanno cosa sia. esso componenteche fa parte di scheda video. A volte è chiamato una scheda video, ma non è corretta. Il processore grafico è impegnato in lavorazione Comandi che formano un'immagine tridimensionale. Questo è l'elemento principale, che dipende dal potere velocità Tutti i sistemi video.
c'è diverse specie. Tali chips - discreto e built-in.. Naturalmente, dovresti immediatamente specificare che il primo è migliore. È messo su moduli separati. È potente e richiede bene raffreddamento. Il secondo è installato quasi a tutti i computer. È incorporato nella CPU, rendendo il consumo di energia a volte inferiore. Certo, non si confronta con chips discreti completi, ma al momento mostra abbastanza bene risultati.
Come funziona il processore
La GPU è impegnata in lavorazione Grafica 2D e 3D. Grazie alla GPU, il computer della CPU diventa gratuito e può eseguire compiti più importanti. caratteristica principale Il processore grafico è che sta cercando di massimizzare aumentare una velocità Calcolo delle informazioni grafiche. L'architettura del chip ti consente di efficienza Procedere informazioni grafiche rispetto al PC della CPU centrale.
Il processore grafico stabilisce posizione Modelli tridimensionali nel telaio. Impegnato filtrazione I triangoli inclusi in loro, determina quale si trova in vista e taglia quelli che sono nascosti da altri oggetti.
Sappiamo tutti che la scheda video e il processore hanno diversi compiti diversi, ma sai cosa differiscono l'uno dall'altro nella struttura interna? Come la CPU (ITA. - unità centrale di elaborazione.) e GPU (ITA. - unità di elaborazione grafica.) I processori sono e ci sono molti comuni tra loro, ma sono stati costruiti per eseguire vari compiti. Imparerai di più su questo da questo articolo.
PROCESSORE.
Il compito principale della CPU, se parliamo parole sempliciQuesta è l'esecuzione della catena di istruzioni per il più breve tempo possibile. La CPU è progettata in modo tale da eseguire diverse catene simultaneamente o dividere un flusso di istruzioni in diversi e, dopo averli eseguite separatamente, si fondono di nuovo in uno, nell'ordine corretto. Ogni istruzione nel flusso dipende dal seguente dopo di esso, ed è per questo che ci sono così pochi blocchi esecutivi nella CPU e l'intera enfasi è sulla velocità di esecuzione e ridurre i tempi di fermo, che viene raggiunta utilizzando la memoria e il trasportatore della cache.
GPU.
La funzione principale della GPU - Rendering grafica 3D e effetti visivi, quindi, tutto è un po 'più semplice: deve essere ottenuto all'ingresso del poligono, e dopo che le necessarie operazioni matematiche e logiche su di loro sono necessarie, per emettere le coordinate di pixel. Infatti, il lavoro della GPU si riduce a operare su un numero enorme di compiti indipendenti, quindi, contiene una grande quantità di memoria, ma non è veloce come nella CPU, e un numero enorme di blocchi esecutivi: nelle GPU moderne sono 2048 E più, in quel momento come una CPU, il loro numero può raggiungere 48, ma la maggior parte spesso il loro numero è nella gamma di 2-8.
Principali differenze
La CPU differisce dalla GPU principalmente modi per accedere alla memoria. Nella GPU è collegata e facilmente prevedibile - se la trama texture viene letto dalla memoria, dopo un po 'di pollice ci sarà una coda e un texs limitrofo. Con la registrazione di una situazione simile, il pixel è scritto al framebusbufero, e dopo che diversi orologi verranno registrati situati accanto ad esso. Anche un processore grafico, in contrasto con i processori universali, semplicemente non ha bisogno della memoria della cache grande tagliaE sono richiesti solo 128-256 kilobyte per le trame. Inoltre, le schede video si applica una memoria più rapida e, come risultato di GPU, è ampiamente disponibile. larghezza di bandaQuesto è anche molto importante per i calcoli paralleli che operano con enormi flussi di dati.
Ci sono molte differenze e in supporto di multithreading: la CPU esegue 1 – 2 flussi di calcolo per core del processore e la GPU può supportare diverse migliaia di flussi su ciascun multiprocessore, che nel chip diversi pezzi! E se il passaggio da un flusso all'altro per la CPU vale centinaia di orologi, la GPU cambia diversi flussi per tatto.
Nella CPU, la maggior parte dell'area dei chip è occupata dai buffer di comando, la previsione dell'hardware di ramificazione e enormi quantità di cache, e nella GPU la maggior parte dell'area sono occupate da blocchi esecutivi. Il dispositivo sopra descritto è schematicamente mostrato di seguito:
Differenza nella velocità dei calcoli
Se la CPU è una specie di "Boss", che prende decisioni in conformità con le istruzioni del programma, quindi la GPU è un "funzionamento" che produce un'enorme quantità di computing di tipo singolo. Si scopre che se si alimentano compiti matematici semplici indipendenti sulla GPU, farà far fronte molto più velocemente di processore. Questa differenza gode con successo i minatori Bitcoins.
Bitcoin minerario.
L'essenza del data mining è che i computer situati in diversi punti della terra risolvono i compiti matematici derivanti da Bitcoins. Tutte le traduzioni di Bitcoin su una catena vengono trasferite a Majnervam, il cui lavoro è scegliere tra milioni di combinazioni un singolo hash, adatto a tutte le nuove transazioni e una chiave segreta, che fornirà Mainer di ottenere una ricompensa in 25 bitcoin alla volta. Poiché il tasso di calcolo dipende direttamente dal numero di blocchi esecutivi, si scopre che la GPU è significativamente più adatta per l'esecuzione questo tipo Compiti piuttosto che la CPU. Maggiore è il numero di calcoli prodotti, maggiore è la possibilità di ottenere Bitcoin. Il punto ha persino raggiunto la costruzione di intere fattorie dalle schede video.
Task Manager Windows 10. contiene strumenti dettagliati Monitoraggio processore grafico (GPU.). È possibile visualizzare l'uso di ciascuna applicazione e un processore grafico a livello di sistema e Microsoft. promette che gli indicatori task Manager Sarà più preciso delle utility di terze parti.
Come funziona
Queste caratteristiche processore grafico sono stati aggiunti all'aggiornamento Creatori di caduta per Windows 10 conosciuto anche come Windows 10 versione 1709 . Se usi Windows 7, 8 o più vecchia versione Windows 10, non vedrai questi strumenti nel tuo Task Manager.
finestre Utilizza le funzioni più recenti in Windows Display Driver Model per estrarre le informazioni direttamente da processore grafico (Vidsch) e Memory Manager video (VIDMM) in nucleo grafico WDDM, che è responsabile della realizzazione effettiva delle risorse. Mostra dati molto accurati indipendentemente dalle applicazioni API utilizzate per accedere a GPU-Microsoft DirectX, OpenGL, Vulkan, OpenCL, NVIDIA CUDA, amd mantle o qualcos'altro.
Ecco perché B. task Manager Vengono visualizzati solo sistemi con WDDM 2.0 compatibili. processori grafici. . Se non si vede questo, il tuo processore grafico del tuo sistema probabilmente utilizza un vecchio tipo di driver.
Puoi controllare quale versione di WDDM è utilizzata dal tuo driver. GPU.Facendo clic sul pulsante Windows + R digitando nel campo "DXDIAG", quindi premere "Invio" per aprire lo strumento " Strumento diagnostico DirectX." Fare clic sulla scheda "Schermata" e guardare il "Modello" a destra nella sezione "Driver". Se vedi il driver WDDM 2.x qui, il tuo sistema è compatibile. Se vedi il driver WDDM 1.x qui, il tuo GPU. non compatibile.
Come visualizzare le prestazioni del processore grafico
Questa informazione è disponibile in task Manager Anche se per impostazione predefinita è nascosto. Per aprirlo, aperto Task ManagerCliccando fare clic con il tasto destro topi su qualsiasi posto vuoto sulla barra delle applicazioni e scegliendo " Task Manager"Oppure premendo Ctrl + Shift + ESC sulla tastiera.
Premere il pulsante "Maggiori dettagli" nella parte inferiore della finestra " Task Manager"Se vedi un aspetto semplice standard.
Se un GPU non viene visualizzato in Task Manager , nel modalità schermo intero Nella scheda " Processi"Fare clic con il pulsante destro del mouse su qualsiasi intestazione di colonna, quindi accendi l'opzione" Processore grafico " Questo aggiungerà colonna processore grafico che ti consente di vedere la percentuale di risorse processore grafico usato da ogni applicazione.
Puoi anche abilitare l'opzione " Processore grafico principale"Per vedere quale processore grafico utilizza l'applicazione.
Uso generale GPU. Tutte le applicazioni nel sistema sono visualizzate nella parte superiore della colonna. Processore grafico. Fai clic su Colonna GPU.Per ordinare l'elenco e vedere quali applicazioni usano il tuo GPU. La maggior parte al momento.
Numero in colonna Processore grafico - Questo è il massimo utilizzo che l'applicazione utilizza per tutti i motori. Ad esempio, se un'applicazione utilizza il motore GPU del 50% della GPU del 50% e il 2% del motore GPU decodifica video, si vedrà semplicemente che il numero del 50% viene visualizzato nella colonna GPU.
Nella colonna " Processore grafico principale»Ogni applicazione viene visualizzata. Ti mostra cosa gPU fisica. E quale motore utilizza l'applicazione, ad esempio, indipendentemente dal fatto che utilizzi un motore 3D o un meccanismo di decodifica video. È possibile determinare quale processore grafico corrisponde a un indicatore specifico controllando " Prestazione"Parleremo nella prossima sezione.
Come visualizzare utilizzando le applicazioni di memoria video
Se sei interessato a quanta memoria video viene utilizzata dall'applicazione, è necessario andare alla scheda "Dettagli" nel Task Manager. Nella scheda "Dettagli", fare clic con il pulsante destro del mouse su qualsiasi intestazione di colonna e selezionare "Seleziona colonne". Scorri verso il basso e accendi le colonne " Processore grafico », « Processore grafico principale », « "E" " I primi due sono disponibili anche nella scheda Processes, ma le ultime due opzioni di memoria sono disponibili solo sul pannello "Dettagli".
Colonna " Memoria selezionata del processore grafica "Mostra quanta app Memory App utilizza sul tuo GPU.. Se il tuo PC è installato discreto scheda video nvidia. o AMD, allora questa fa parte del suo Vram, cioè quanto memoria fisica La tua scheda video utilizza l'applicazione. Se hai processore grafico incorporato Parte della tua solita memoria di sistema è riservata esclusivamente per le apparecchiature grafiche. Questo dimostra quale parte della memoria riservata viene utilizzata dall'applicazione.
finestre Consente anche alle applicazioni di memorizzare alcuni dati nella memoria del sistema DRAM convenzionale. Colonna " Memoria del processore grafica condivisa »Mostra quanta memoria utilizza l'applicazione attualmente per i dispositivi video dalla consueta RAM del sistema informatico.
È possibile fare clic su una qualsiasi delle colonne per ordinarle e vedere quale applicazione utilizza la maggior parte delle risorse. Ad esempio, per visualizzare le applicazioni che utilizzano la memoria video più grande sul processore grafico, fare clic sulla colonna " Memoria selezionata del processore grafica ».
Come tenere traccia dell'uso di una risorsa generale GPU
Per tenere traccia delle statistiche complessive di utilizzo delle risorse GPU., vai al " Prestazione"E guarda" Processore grafico"Giù sulla barra laterale. Se hai diversi processori grafici sul tuo computer, qui vedrai diverse opzioni. GPU..
Se si dispone di diversi processori grafici correlati, utilizzando una tale caratteristica come NVIDIA SLI o AMD Crossfire, li vedrai identificati "#" nel loro nome.
finestre Visualizza l'uso GPU. in tempo reale. Predefinito task Manager Tenta di visualizzare i quattro motori più interessanti in conformità con ciò che accade sul tuo sistema. Ad esempio, vedrai diversi grafici a seconda che giochi a giochi 3D o codifica video. Tuttavia, è possibile fare clic su qualsiasi nome dei grafici e selezionare uno degli altri motori disponibili.
Il nome è tuo GPU. Visualizzato anche sulla barra laterale e nella parte superiore di questa finestra, il che rende facile controllare quali apparecchiature grafiche sono installate sul PC.
Vedrai anche i grafici usando la memoria dedicata e condivisa. GPU.. Utilizzando la memoria condivisa GPU. Si riferisce a quale parte della memoria generale del sistema è utilizzata per le attività GPU.. Questa memoria può essere utilizzata sia per le attività di sistema convenzionali che per le registrazioni video.
Nella parte inferiore della finestra, vedrai le informazioni, come il numero di versione del driver video installato, la data di sviluppo e la posizione fisica GPU. sul tuo sistema.
Se si desidera visualizzare queste informazioni in una finestra più piccola, che è più facile da lasciare sullo schermo, fare doppio clic su qualche parte all'interno della schermata del processore grafica o fare clic con il tasto destro del mouse in qualsiasi punto dentro e selezionare " Riassunto grafico" È possibile distribuire la finestra facendo doppio clic sul pannello o sul tasto destro del mouse su di esso e rimuovendo la casella di controllo. Riassunto grafico».
Puoi anche fare clic con il pulsante destro del mouse sulla pianificazione e selezionare "Cambia grafico"\u003e "ONE Kernel" per visualizzare solo un motore di pianificazione GPU..
Per rendere costantemente visualizzata questa finestra sullo schermo, fai clic su "Parametri"\u003e In cima alle altre finestre».
Fare doppio clic all'interno del pannello GPU. Ancora una volta, e avrai una finestra minima che puoi individuare ovunque sullo schermo.
GPU (unità di elaborazione grafica) è un processore progettato esclusivamente per l'elaborazione di grafici e le operazioni di calcolo del punto flottante. Esiste prima per facilitare il lavoro del processore principale quando si tratta di giochi o applicazioni ad alta intensità di risorse con grafica 3D. Quando giochi a qualsiasi gioco, GPU è responsabile della creazione di grafici, colori e trame, mentre la CPU può fare intelligenza artificiale o calcoli della meccanica del gioco.
Cosa stiamo guardando prima di tutto scegliendo uno smartphone? Se ti allontani dal costo per un minuto, quindi prima di tutto noi, ovviamente, scegli la dimensione dello schermo. Siamo quindi interessati alla fotocamera, il volume di operativo, il numero di nuclei e la frequenza del processore. E poi tutto è semplice: più, meglio è, e più piccolo è il, rispettivamente, peggio. Tuttavia, il processore grafico è anche utilizzato nei dispositivi moderni, è GPU. Che cosa è, come funziona e perché è importante per lui sapere, racconteremo di seguito.
L'architettura del processore grafica non è molto diversa dall'architettura della CPU, ma è più ottimizzata per un lavoro efficiente con la grafica. Se fai un processore grafico per impegnarsi in altri calcoli, si mostrerà dal peggio.
Le schede video collegate separatamente e funzionano ad elevate capacità, esistono solo nei laptop e computer desk.. Se stiamo parlando dei dispositivi, stiamo parlando del programma integrato e di ciò che chiamiamo SOC (System-on-A-chip). Ad esempio, il processore grafico ADRENO 430 è integrato nel processore. La memoria che utilizza per il suo lavoro è una memoria di sistema, mentre per le schede video in PC desktop è assegnata solo la memoria accessibile. Vero, ci sono chip ibridi.
Mentre il processore con più core funziona ad alta velocità, il processore grafico ha molto core del processoreOperando a basse velocità e si occupa solo del calcolo dei vertici e dei pixel. La lavorazione del picco sta principalmente girando attorno al sistema di coordinate. GPU elabora attività geometriche, creando uno spazio tridimensionale sullo schermo e consentendo agli oggetti di muoversi.
L'elaborazione del pixel è un processo più complesso che richiede una grande potenza di calcolo. A questo punto, il processore grafico impone vari livelli, applica effetti, rende tutto per creare trame complesse e grafica realistica. Dopo che entrambi i processi vengono elaborati, il risultato viene trasferito sullo schermo del tuo smartphone o tablet. Tutto ciò accade milioni di volte al secondo, mentre giochi un gioco.
Naturalmente, questa storia del lavoro della GPU è molto superficiale, ma è sufficiente compilare la giusta presentazione generale e può essere in grado di supportare la conversazione con i compagni o il venditore di elettronica o capire - perché il tuo dispositivo ha così tanti durante la partita. Più tardi discuteremo sicuramente i vantaggi di quelle o altre GPU nel lavorare con giochi e compiti specifici.
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