HDG explica o que é uma GPU?

A GPU ou Unidade de processamento gráfico é um microchip dedicado projetado para executar especificamente tarefas relacionadas a gráficos a uma taxa muito mais rápida do que uma CPU ou Unidade central de processamento. 

Em geral, as GPUs lidam com o lado visual dos videogames, bem como software de edição de vídeo, design gráfico, design 3D e outras ferramentas semelhantes. Recentemente, as GPUs também foram usadas para fazer certas tarefas não gráficas, como mineração de criptomoedas, que funciona bem com seu design interno exclusivo.

No entanto, as GPUs modernas têm uma filosofia de design muito diferente. Em vez de um pequeno número de núcleos de processamento complexos e de função completa, eles têm centenas ou milhares de núcleos de processador simples que são projetados para executar instruções em paralelo, especificamente relacionadas a gráficos.

Por exemplo, uma instrução para sombrear um pixel na imagem de uma certa maneira. Displays de computador modernos têm milhões de pixels. Renderizar e animar gráficos 3D realistas a taxas de quadros suaves exigem esse poder de processamento paralelo maciço. Então, se você quiser processar muitos e muitos comandos simples ao mesmo tempo, você deseja uma GPU.

São as placas de GPUs e gráficos a mesma coisa?

Tornou -se comum usar os termos "GPU" e "placa gráfica" de forma intercambiável. O que leva a situações em que alguém dirá que o computador não tem uma GPU, mas o que eles realmente significam é que o computador não possui uma placa gráfica.

O que é uma GPU? A GPU refere -se especificamente ao próprio microprocessador, mas é claro que uma GPU não pode operar por si só. Precisa de outros componentes para fazer seu trabalho. Então, vamos analisar as diferentes maneiras pelas quais as GPUs são embaladas.

Placas gráficas

Uma placa gráfica é um dispositivo discreto que se conecta a um slot padrão na placa -mãe do seu computador. Consiste na placa de circuito impresso, na GPU, memória, conectores de exibição, conectores de energia e outros componentes que a GPU precisa.

As placas gráficas também possuem sistemas de refrigeração dedicados que ajudam a manter a GPU dentro de uma temperatura operacional segura. O principal benefício das placas gráficas é que elas podem ser facilmente substituídas por modelos mais novos sem a necessidade de substituir o computador inteiro ou a placa -mãe.

GPUs integradas

GPUs integradas são incorporadas na mesma caixa que uma CPU. Portanto, um computador equipado com um deles não precisa de uma placa gráfica separada para trabalhar. Os conectores de exibição são fornecidos pela placa -mãe e a GPU compartilha o mesmo pool de memória que a CPU. Obviamente, a CPU e a GPU também compartilham o mesmo sistema de refrigeração e fonte de alimentação.

As GPUs integradas são bastante poderosas hoje em dia e alguns podem até ser usados ​​para gráficos de videogame modestos, mas sua principal vantagem é a economia de custo e espaço. É por isso que eles são uma solução popular em muitos laptops.

Tablets e smartphones também têm GPUs integrados, mas estes fazem parte de um pacote "sistema em um chip". Nos computadores, apenas a CPU e a GPU compartilham o mesmo pacote no caso de SOCs, RAM, armazenamento, controladores periféricos e outros componentes que compõem todo o sistema estão todos no mesmo pacote de silício.

GPUs dedicadas

Uma GPU dedicada é distinta de uma placa gráfica e GPUs integradas. É mais fácil pensar nisso como uma placa gráfica que foi incorporada ao computador. Laptops são os principais dispositivos que usam GPUs dedicados.

Assim como em uma placa gráfica, a GPU tem sua própria memória e refrigeração, mas, diferentemente de uma placa de gráfico, você não pode alterar ou atualizar sua GPU dedicada. Há um pequeno número de laptops que usam módulos de GPU intercambiáveis, mas esta é uma exceção rara.

Placas gráficas externas

Um desenvolvimento recente, placas gráficas externas, utiliza portas de alta velocidade em computadores modernos. Thunderbolt 3 sobre USB C é a solução de escolha. As placas externas podem ser uma solução integrada ou simplesmente um gabinete que você pode usar com qualquer placa gráfica que se encaixe.

Esta é uma boa solução para usuários de laptop que desejam uma solução de GPU mais poderosa quando em uma mesa. Você pode ler mais sobre GPUs externas em nosso artigo sobre eles.

Entendendo as especificações da GPU

Se você quiser saber como escolher entre diferentes placas gráficas, dê uma olhada no Guia do Comprador de Cartas de Graphics para obter uma explicação detalhada das especificações da GPU. Se você deseja apenas um resumo rápido, aqui estão os principais números que importam quando se trata de GPUs:

• O número de processadores
• A quantidade de memória
• A largura de banda total da memória
• Recursos especiais, como rastreamento de raios de hardware

Infelizmente, saber esses números ou detalhes não lhe dirão muito sobre como uma determinada placa de GPU ou gráfico será executada. No final, o que mais importa é o desempenho com os aplicativos que você deseja executar, que você pode encontrar facilmente em benchmarks publicados online.

Tarefas de computação em GPU em geral

A última coisa importante a saber sobre as GPUs modernas é que elas podem ser usadas para determinadas tarefas não gráficas. Como as GPUs são essencialmente compostas por um grande número de processadores simples, qualquer trabalho que precise de muitos cálculos feito em paralelo pode se beneficiar da execução em uma GPU.

Por exemplo, a marca de cartões NVIDIA trabalha com as instruções CUDA (Compute Unified Device Architecture). Você pode escrever software usando CUDA para que ele use o design exclusivo da GPU para acelerar certos tipos de cálculos.

Também há OpenCL, que não está anexado a uma marca específica de cartão. As GPUs estão sendo aplicadas à análise de big data, aprendizado de máquina, aprendizado profundo, mineração de criptomoedas e uma lista cada vez maior de empregos avançados que precisariam de supercomputadores no passado.

Eu posso ver claramente agora

Estes são os fatos mais importantes que você precisa saber sobre o que são as GPUs. Agora você sabe o que são, para que são usados ​​e como são diferentes de outros tipos de processadores. Todos devemos ser gratos por GPUs. Usar computadores seria muito menos colorido e amigável sem eles!