Μετάβαση στο περιεχόμενο

Μονάδα επεξεργασίας γραφικών

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μέρη μιας GPU

Η μονάδα επεξεργασίας γραφικών (GPU) είναι ένα εξειδικευμένο ηλεκτρονικό κύκλωμα που αρχικά σχεδιάστηκε για την επιτάχυνση της επεξεργασίας γραφικών και εικόνων στους υπολογιστές (είτε πάνω σε κάρτα βίντεο είτε ενσωματωμένη σε μητρικές κάρτες, κινητά τηλέφωνα, προσωπικούς υπολογιστές, σταθμούς εργασίας και κονσόλες παιχνιδιών). Μετά την αρχική τους σχεδίαση, διαπιστώθηκε ότι οι GPU μπορούν να φανούν χρήσιμες και για μη γραφικούς υπολογισμούς που περιλαμβάνουν απλούστατα παράλληλα προβλήματα λόγω της παράλληλης δομή τους. Άλλες μη γραφικές χρήσεις περιλαμβάνουν την εκπαίδευση νευρωνικών δικτύων και την εξόρυξη κρυπτονομισμάτων.

Ιστορία

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Δεκαετία του '70

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οι κάρτες Arcade συστημάτων χρησιμοποιούσαν εξειδικευμένα γραφικά κυκλώματα από τη δεκαετία του 1970. Στο αρχικό hardware των κονσολών, η RAM για την προσωρινή μνήμη (buffer) καρέ ήταν ακριβή, με αποτέλεσμα τα video chips να συνθέτουν τα δεδομένα μαζί την ίδια ώρα που η οθόνη σαρώνονταν στην οθόνη.[1]

Ένα εξειδικευμένο κύκλωμα βαρελοειδούς ολισθητή (barrel shifter) βοηθούσε την CPU να δημιουργήσει τα γραφικά που βρίσκονται στο framebuffer της RAM για διάφορα arcade video games της δεκαετίας του 1970 από τις εταιρίες Midway και Taito, όπως τα Gun Fight (1975), Sea Wolf (1976), και Space Invaders (1978).[2] Το σύστημα arcade Namco Galaxian, το 1979, χρησιμοπoιούσε εξειδικευμένο hardware γραφικων που υποστήριζε το πρότυπο χρώματος RGB, πολυχρωματικά sprites και grid-based φόντα. [3] Το hardware του Galaxian χρησιμοποιήθηκε ευρέως κατά τη διάρκεια της Χρυσής εποχής των arcade παιχνιδιών, από εταιρείες παιχνιδιών όπως Namco, Centuri, Gremlin, Irem, Konami, Midway, Nichibutsu, Sega και Taito. [4]

Μικροεπεξεργαστής Atari ANTIC σε μητρική πλακέτα Atari 130XE

Το Atari 2600 το 1977 χρησιμοποιούσε έναν video shifter που ονομαζόταν αντάπτορας διεπαφής τηλεόρασης (Television Interface Adaptor).[5] Οι Atari 8-bit computers (1979) ήταν εξοπλισμένοι με το ANTIC (Αλφανουμερικός ελεγκτής διεπαφής τηλεόρασης), έναν επεξεργαστή βίντεο ο οποίος ερμήνευε εντολές που περιέγραφαν μια "λίστα εμφάνισης". Κορουτίνες κώδικα μηχανής του μικροεπεξεργαστή 6502 μπορούσαν να ενεργοποιηθούν σε γραμμές σάρρωσης μέσω θέσης ενός bit σε κάποια από τις οδηγίες της λίστας εμφάνισης.[6] Ο ANTIC υπστήριζε επίσης ομαλή οριζόντια ή κάθετη κύλιση ανεξάρτητα από τον επεξεργαστή.[7]

Δεκαετία του '80

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
NEC μPD7220

Η NEC μPD7220 ήταν η πρώτη υλοποίηση ενός επεξεργαστή προβολής γραφικών προσωπικού υπολογιστή ως ενσωματωμένο κυκλώμα μεγάλης κλίμακας ολοκλήρωσης (LSI). Αυτό επέτρεψε το σχεδιασμό χαμηλού κόστους, υψηλής απόδοσης καρτών γραφικών βίντεο όπως εκείνες από την Number Nine Visual Technology. Έγινε η πιο γνωστή GPU μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 1980. [8] Ήταν η πρώτη πλήρως ολοκληρωμένη μονάδα επεξεργασίας γραφικών VLSI (πολύ μεγάλης κλίμακας ολοκλήρωσης) NMOS για υπολογιστές, υποστηρίζοντας μέχρι 1024 × 1024 ανάλυση, και έθεσε τα θεμέλια για την αναδυόμενη αγορά γραφικών υπολογιστών. Χρησιμοποιήθηκε σε μια σειρά γραφικών καρτών και είχε άδεια για κλώνους όπως η Intel 82720, η πρώτη από τις GPU της Intel. [9] Τα παιχνίδια arcade των Williams Electronics, Robotron 2084, Joust, Sinistar και Bubbles, που κυκλοφόρησαν το 1982, περιέχουν προσαρμοσμένα τσιπάκια blitter για λειτουργία σε bitmaps 16-χρωμάτων.[10][11]

Το 1984, η Hitachi κυκλοφόρησε τον υπολογιστή ARTC HD63484, την πρώτη μεγάλη μονάδα γραφικής επεξεργασίας CMOS για προσωπικούς υπολογιστές. Το ARTC μπορούσε να εμφανίσει μέχρι και Ανάλυση 4K σε μονόχρωμη λειτουργία. Χρησιμοποιήθηκε σε αριθμό από κάρτες γραφικών και τερματικά στα τέλη της δεκαετίας του 1980. [12] Το 1985, το Amiga κυκλοφόρησε με ένα προσαρμοσμένο τσιπ γραφικών που περιείχε και κύκλωμα blitter για χειρισμό bitmaps, σχεδιασμό γραμμών και γέμισμα περιοχής. Περιλάμβανε επίσης έναν συνεπεξεργαστή με το δικό του απλό σύνολο εντολών, ο οποίος ήταν ικανός να χειρίζεται τους καταχωρητές υλικού των γραφικών σε συγχρονισμό με την ακτίνα βίντεο (π.χ. για διακόπτες παλέτας ανά γραμμές σάρωσης, πολλαπλασιασμό των sprite και παραθύρωση υλικού), ή να οδηγεί το blitter. Το 1986, η Texas Instruments κυκλοφόρησε το TMS34010, τον πρώτο πλήρως προγραμματιζόμενο επεξεργαστή γραφικών.[13] Μπορούσε να εκτελεί κώδικα γενικού σκοπού, αλλά είχε ένα σύνολο εντολών με επίκεντρο τ τα γραφικά. Κατά τη διάρκεια του 1990-1992, αυτό το τσιπ έγινε η βάση των καρτών επιταχυντή των Windows της Texas Instruments Graphics Architecture ("TIGA").

Ο αντάπτορας Micro Channel IBM 8514, με πρόσθετη μνήμη

Το 1987, βγήκε σε κυκλοφορία το γραφικό σύστημα IBM 8514. Ήταν μία από τις πρώτες κάρτες βίντεο για συμβατούς υπολογιστές IBM. O X68000 της Sharp που κυκλοφόρησε το 1987, χρησιμοποιούσε ένα προσαρμοσμένο τσιπσέτ γραφικών[14] με παλέτα 65.536 χρωμάτων και υποστήριξη υλικού για sprites, κύλιση και πολλαπλά πεδία παιχνιδιού.[15] Υπηρέτησε ως μηχανή ανάπτυξης για την πλακέτα του συστήματος Arcade CP της Capcom. Ο υπολογιστής FM Towns της Fujitsu, που κυκλοφόρησε το 1989, είχε υποστήριξη για μια 16.777.216 παλέτα χρωμάτων. [16] Το 1988, οι πρώτες dedicated πολυγωνικές 3D πλακέτες γραφικών εμφανίστηκαν στα Arcade με το Namco System 21[17] και το Taito Air System.[18]

Το τμήμα VGA στην μητρική πλακέτα στο IBM PS/55

Η IBM εισήγαγε το δικό της ιδιόκτητο πρότυπο εμφάνισης γραφικών βίντεο (Video Graphics Array, VGA) το 1987, με μέγιστη ανάλυση 640×480 pixels. Τον Νοέμβριο του 1988, η NEC Home Electronics ανακοίνωσε τη δημιουργία μίας Ένωσης Προτύπων Βίντεο (VESA) για την ανάπτυξη και την προώθηση ενός προτύπου διαδόχου του VGA, το Super VGA (SVGA). Το Super VGA επέτρεψε την προβολή γραφικών ανάλυσεων έως 800×600 εικονοστοιχείων, μία αύξηση της τάξης του 36%.[19]

Εργαστήρια Τσενγκ ET4000/W32pΕΤ4000/W32p
Voodoo3 2000 κάρτα AGP

Το 1991, η S3 Graphics παρουσίασε η S3 86C911, η οποία πήρε το όνομά της από την Porsche 911 ως ένδειξη της αύξησης των επιδόσεων που υποσχόταν.[20] Η 86C911 προκάλεσε μία σειρά απομιμήσεων: μέχρι το 1995, όλοι οι μεγάλοι κατασκευαστές chip γραφικών είχαν προσθέσει υποστήριξη επιτάχυνσης 2D στα chip τους. [21] Οι επιταχυντές Windows σταθερής λειτουργείας ξεπέρασαν τους δαπανηρούς συνεπεξεργαστές γραφικών γενικού σκοπού στην απόδοση των Windows, με αποτέλεσμα οι δεύτεροι να εξαφανιστούν από την αγορά των υπολογιστών.

Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του ενενήντα, η επιτάχυνση 2D γραφικού περιβάλλοντος εξελίχθηκε. Καθώς αυξήθηκαν οι δυνατότητες παραγωγής, αυξήθηκε και το επίπεδο ολοκλήρωσης των τσιπ γραφικών. Επιπλέον διεπαφές προγραμματισμού εφαρμογών (API) δημιουργήθηκαν για μια σ εειρά εργασιών, όπως η βιβλιοθήκη γραφικών WinG της Microsoft για τα Windows 3.x, και η μεταγενέστερη διεπαφή DirectDraw για την επιτάχυνση 2D παιχνιδιών στα Windows 95 κι έπειτα.

Στις αρχές και τα μέσα της δεκαετίας του 1990, τα 3D γραφικά σε πραγματικό χρόνο έγιναν όλο και πιο κοινά σε παιχνίδια arcade, υπολογιστή και κονσόλας, γεγονός που οδήγησε στην αυξανόμενη ζήτηση του κοινού για επιτάχυνση γραφικών 3D μέσω του υλικού. Μερικά πρώτα παραδείγματα του μαζικά εμπορικού 3D γραφικού υλικού μπορούν να βρεθούν σε πλαίσια συστήματος αρχάριων όπως το Sega Model 1, το Namco System 22 και το Sega Model 2, αλλά και στις κονσόλες παιχνιδιών βίντεο πέμπτης γενιάς όπως το Saturn, το PlayStation και το Nintendo 64. Τα συστήματα Arcade όπως το Sega Model 2 και το Namco Magic Edge Hornet Simulator με βάση το SGI Onyx (1993) ήταν σε θέση να χρησιμοποιήσουν hardware T&L (μεταμόρφωση, κόψιμο και φωτισμό) έτη πριν να εμφανιστεί σε κάρτες γραφικών για οικιακή χρήση.[22][23] Άλλο πρώιμο παράδειγμα είναι το Super FX chip, ένα τσιπ γραφικών βασισμένο σε RISC επεξεργαστή που χρησιμοποιούταν σε μερικά παιχνίδια SNES, όπως το Doom και το Star Fox. Μερικά συστήματα χρησιμοποιούσαν επεξεργαστές ψηφιακών σημάτων για την επιτάχυνση των μετασχηματισμών. Η Fujitsu, που ανέπτυξε περαιτέρω το σύστημα Arcade Sega Model 2,[24] άρχισε να εργάζεται για την ενσωμάτωση του T&L σε μια μοναδική λύση LSI για χρήση σε οικιακούς υπολογιστές το 1995[25] - τον Fujitsu Pinolite, τον πρώτο επεξεργαστή 3D γεωμετρίας για προσωπικούς υπολογιστές, που κυκλοφόρησε το 1997.[26] Η πρώτη GPU με T&L hardware σε οικιακές κονσόλες παιχνιδιών ήταν ο Reality Coprocessor της κοσνόλας Nintendo 64 που κυκλοφόρησε το 1996.[27] Το 1997, η Mitsubishi κυκλοφόρησε την 3Dpro/MP, μια GPU ικανή για μετασχημούς και φωτισμό, για σταθμούς εργασίας και προσωπικούς υπολογιστές με Windows NT. Η ATi το χρησιμοποίησε για την κάρτα γραφικών FireGL 4000, που κυκλοφόρησε το '97. [28][29]

Ο όρος "GPU" δημιουργήθηκε από την Sony ως αναφορά στην 32μπιτη Sony GPU (σχεδιασμένη από την Toshiba) πάνω στην κονσόλα παιχνιδιών PlayStation, κυκλοφορίας του 1994.[30]

Στο κόσμο των υπολογιστών, οι αξιοσημείωτες αποτυχημένες προσπάθειες για χαμηλού κόστους chip 3D γραφικών περιλαμβάνουν το S3 ViRGE, το ATI Rage και το Matrox Mystique. Αυτά τα τσιπ ήταν ουσιαστικά επιταχυντές 2D προηγούμενης γενιάς με 3D χαρακτηριστικά. Αρκετά ήταν συμβατά με τσιπ προηγούμενης γενιάς επιτυγχάνοντας ευκολία εφαρμογής και ελάχιστο κόστος. Αρχικά, τα 3D γραφικά ήταν δυνατά μόνο με διακριτές, ειδικές πλακέτες για επιτάχυνση των λειτουργιών 3D (και χωρίς καθόλου επιτάχυνση του 2D γραφικού περιβάλλοντος χρήστη) όπως το PowerVR και το 3dfx Voodoo. Ωστόσο, καθώς η τεχνολογία παραγωγής προχώρησε, το βίντεο, η επιτάχυνση 2D GUI και η λειτουργικότητα 3D ενσωματώθηκαν σε ένα chip. Τα chipset Verite της Rendition ήταν από τα πρώτα που το πέτυχαν ορθά. Το 1997, η Rendition συνεργάστηκε με την Hercules και την Fujitsu στο πρότζεκτ "Thriller Conspiracy" το οποίο συνδύαζε έναν επεξεργαστή Fujitsu FXG-1 Pinolite με έναν πυρήνα Vérité V2200 για δημιουργώντας μια κάρτα γραφικών με πλήρη μηχανή T&L χρόνια πριν από την GeForce 256 της Nvidia. Σχεδιασμένη για μείωση του φόρτου εργασίας που επιβαρύνει την κύρια μονάδα επεξεργασίας στο σύστημα, δεν βγήκε ποτέ στην αγορά. Η NVIDIA RIVA 128 α μία από τις πρώτες ενσωματωμένες GPU επεξεργασίας 3D και 2D σε ένα, μοναδικό τσιπ.

Η δεκαετία του 2000

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η Nvidia ήταν η πρώτη που δημιούργησε ένα τσιπ ικανό να προγραμματίζεται με σκιαγράφηση: την GeForce 3. Ένα μικρό πρόγραμμα μπορούσε πλέον να προγραμματίζει κάθε πίξελ συμπεριλαμβάνοντας πρόσθετες υφές εικόνας ως εισόδους. Κάθε γεωμετρική κορυφή ομοίως θα μπορούσε να δεχθεί επενεργασία από ένα σύντομο πρόγραμμα πριν προβληθεί στην οθόνη. Βρίσκοντας χρήση στην κονσόλα Xbox, αυτό το τσιπ ανταγωνίστηκε το αντίστοιχο στο PlayStation 2, το οποίο χρησιμοποιούσε μια προσαρμοσμένη μονάδα ελεγκτών για την επιταχυνόμενη επεξεργασία κορυφής με υλικό (συχνά αναφερόμενη ως VU0 / VU1). Οι πρώτες υλοποιήσεις των μηχανών εκτέλεσης shader που χρησιμοποιήθηκαν στο Xbox δεν είχαν γενικό σκοπό και δεν μπορούσαν να εκτελέσουν οποιονδήποτε κώδικα εικονοστοιχείων. Οι κορυφές και τα πίξελ δέχονταν επεξεργασία από διαφορετικές μονάδες που είχαν τους δικούς τους πόρους, με τους σκιαγραφητές των πίξελ να έχουν πιο αυστηρούς περιορισμούς (γιατί εκτελούν σε υψηλότερες συχνότητες από τις κορυφές). Οι μηχανές αποχρώσεων pixel έμοιαζαν στην πραγματικότητα περισσότερο με ένα πολύ εξατομικευμένο μπλοκ λειτουργίας και δεν "έτρεχαν" πραγματικά ένα πρόγραμμα. Πολλές από αυτές τις διαφορές μεταξύ σκίασης πίιξελ ή κορυφών δεν αντιμετωπίστηκαν μέχρι το μοντέλο Unified Shader.

Τον Οκτώβριο του 2002, με την εμφάνιση του ATI Radeon 9700 (γνωστό και ως R300), ο πρώτος επιταχυντής Direct3D 9.0 στον κόσμο, οι σκιαγραφητές pixel και κορυφής μπορούσαν να εφαρμόσουν looping και εκτενή αριθμητική κινητής υποδιαστολής, και γρήγορα έγιναν όσο ευέλικτοι όσο και οι επεξεργαστές, αλλά τάξεις μεγέθους γρηγορότεροι για πράξεις πινάκων. Η χρωματική απεικόνιση των pixel χρησιμοποιείται συχνά για υψομετρική χαρτογράφηση, που προσθέτει υφή για να κάνει τα αντικείμενα να φαίνονται λαμπερά, θολά, τραχειά ή ακόμη και στρόγγυλα ή με εξογκώματα. [31]

Η πλατφόρμα CUDA της Nvidia, πρωτοεμφανιζόμενη το 2007, [32] ήταν το πρώτο ευρέως υιοθετημένο μοντέλο προγραμματισμού για υπολογιστική GPU. Το OpenCL είναι ένα ανοιχτό πρότυπο ορισμένο από τον όμιλο Khronos, με το οποίο επιτρέπεται η ανάπτυξη κώδικα τόσο για GPUs όσο και για κεντρικές μονάδες επεξεργασίας δίνοντας έμφαση στην φορητότητα. [33] Οι λύσεις OpenCL υποστηρίζονται από την Intel, την AMD, την Nvidia και την ARM. Σύμφωνα με έκθεση του 2011 από την Evans Data, το OpenCL είχε γίνει το δεύτερο πιο δημοφιλές εργαλείο για υπολογιστική υψηλών επιδόσεων. [34]

Η δεκαετία του 2010

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το 2010, η Nvidia έκλεισε συνεργασία με την Audi για την τροφοδοσία των ταμπλό των αυτοκινήτων τους, με την χρήση της Tegra GPU για αυξημένη λειτουργικότητα στα συστήματα πλοήγησης και ψυχαγωγίας των αυτοκινήτων. [35] Η πρόοδος στην τεχνολογία GPU για αυτοκίνητα βοήθησε την πρόοδο της τεχνολογίας αυτόνομης οδήγησης. [36] Οι κάρτες της σειράς Radeon HD 6000 της AMD κυκλοφόρησαν το 2010, και το 2011 η AMD κυκλοφόρησε τις διακριτές GPU της σειράς 6000M για κινητές συσκευές.[37] Η σειρά των γραφικών καρτών Kepler από την Nvidia βγήκε στην κυκλοφορία το 2012 και χρησιμοποιήθηκε στις κάρτες σειράς 600 και 700. Ένα χαρακτηριστικό αυτής της μικροαρχιτεκτονικής περιέλαβε την "ενίσχυση GPU", μια τεχνολογία που ρυθμίζει την ταχύτητα ρολογίου μιας κάρτας βίντεο αυξάνοντας και μειώνοντάς την ανάλογα με την αντλία ισχύος της. [38] Η Μικροαρχιτεκτονική του Κέπλερ κατασκευάστηκε με τη διαδικασία 28 nm.

Το PS4 και το Xbox One κυκλοφόρησαν το 2013· και τα δύο χρησιμοποιούν GPUs βασισμένες στις Radeon HD 7850 και 7790 της AMD.[39] Την σειρά GPUs Kepler της Nvidia διαδέχθηκε η σειρά Maxwell, που κατασκευάστηκε με την ίδια διαδικασία. Τα τσιπ 28 νανομέτρων της Nvidia κατασκευάστηκαν από την TSMC στο Ταϊβάν χρησιμοποιώντας τη διαδικασία 28 nm. Σε σύγκριση με την παλαιότερη τεχνολογία των 40 νανομέτρων, αυτή η διαδικασία παραγωγής επέτρεψε μια αύξηση 20% στις επιδόσεις ενώ απορροφούσε λιγότερη ισχύ. [40] [41] Τα συστήματα εικονικής πραγματικότητας έχουν υψηλές απαιτήσεις συστήματος - οι κατασκευαστές συνιστούσαν από την GTX 970 και την R9 290X και πάνω κατά τη στιγμή της κυκλοφορίας τους. [42][43] Κάρτες βασισμένες στην μικροαρχιτεκτονική Pascal κυκλοφόρησαν το 2016. Οι κάρτες GeForce 10 είναι αυτής της γενιάς γραφικών καρτών. Παράγονγται χρησιμοποιώντας τη διαδικασία παραγωγής των 16 νανομέτρων που αποτελεί μεγάλη βελτίωση σε σχέση με προηγούμενες μικροαρχιτεκτονικές. [44] Η Nvidia κυκλοφόρησε μια - όχι για το εμπόριο - κάρτα υπό την νέα αρχιτεκτονική Volta, την Titan V. Οι αλλαγές από την Titan XP, την ναυραχίδα της Pascal, περιλαμβάνουν αύξηση του αριθμού των πυρήνων CUDA, την προσθήκη πυρήνων tensor και μνήμης υψηλού εύρους ζώνης (HBM2). Οι πυρήνες tensor είναι σχεδιασμένοι για βαθιά μάθηση, ενώ η μνήμη υψηλού εύρους ζώνης είναι χαμηλότερα χρονισμένη, που προσφέρει ένα εξαιρετικά ευρύ δίαυλο δεδομένων. Για να τονίσει ότι η Titan V δεν είναι μια κάρτα παιχνιδιού, η Nvidia αφαίρεσε το "GeForce GTX" που προσθέτει στις κάρτες παιχνιδιού του εμπορίου.

Το 2018, η Nvidia έβγαλε στην αγορά τις κάρτες γραφικών της σειράς RTX 20 που προσθέτουν πυρήνες ray-tracing στις GPU, βελτιώνοντας την απόδοσή τους σε εφέ φωτισμού. [45] Οι Polaris 11 και Polaris 10 GPU από την AMD κατασκευάζονται με διαδικασία δεκατεσσάρων νανομέτρων. Η κυκλοφορία τους έφερε ως αποτέλεσμα σημαντική αύξηση της απόδοσης ανά watt των κάρτων βίντεο της AMD. [46] Η AMD κυκλοφόρησε επίσης την σειρά καρτών γραφικών Vega για την αγορά υψηλού επιπέδου ως ανταγωνιστές των καρτών Pascal της Nvidia οι οποίες επίσης διαθέτουν HBM2 όπως η Titan V.

Το 2019, η AMD κυκλοφόρησε τον διάδοχο της μικροαρχιτεκτονικής "Graphics Core Next" (GCN). Πρώτη από όλα τα προϊόντα παρουσιάστηκε η σειρά καρτών βίντεο Radeon RX 5000.[47]

Η εταιρεία ανακοίνωσε ότι ο διάδοχος της μικροαρχιτεκτονικής RDNA θα ήταν μία απλή ανανέωση. Η AMD παρουσίασε την σειρά Radeon RX 6000, τις κάρτες γραφικών RDNA 2 με υποστήριξη για την ray-tracing μέσω επιτάχυνσης υλικού.[48] Η σειρά προϊόντων, με κυκλοφορία στα τέλη του 2020, αποτελούνταν από τις RX 6800, RX6800 XT και RX 6900 XT.[49][50] Η RX 6700 XT, που βασίζεται στο Navi 22, κυκλοφόρησε στις αρχές του 2021.[51]

Το PlayStation 5 και οι κονσόλες Xbox Series X και Series S κυκλοφόρησαν το 2020· και οι δύο χρησιμοποιούν GPUs βασισμένες στη μικροαρχιτεκτονική RDNA 2, με απλές βελτιώσεις και διαφορετικούς σχηματισμούς GPU στην εφαρμογή του κάθε συστήματος. [52] [53] [54]

Η δεκαετία του 2020

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Στη δεκαετία του 2020, οι GPUs χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο για υπολογισμούς που περιλαμβάνουν απλούστατα παραλληλοποιήσιμα προβλήματα, όπως η εκπαίδευση των νευρωνικών δικτύων σε τεράστιες συλλογές δεδομένων που απαιτούνται για μεγάλα μοντέλα γλώσσας (LLMs). Ειδικοί πυρήνες επεξεργασίας σε ορισμένες σύγχρονες GPU σταθμών εργασίας είναι αφιερωμένοι στην βαθιά μάθηση, καθώς έχουν αυξήσεις απόδοσης πολλών FLOPS (πράξεων κινητής υποδιαστολής ανά δευτερόλεπτο), χρησιμοποιώντας πολλαπλασιασμούς και διαιρέσεις πινάκων 4×4, φέρνοντας ως αποτέλεσμα την απόδοση του υλικού έως και σε 128 TFLOPS σε ορισμένες εφαρμογές. [55] Οι πυρήνες tensor αναμένεται να εμφανιστούν και σε κάρτες του εμπορίου.[56]

Εταιρείες GPU

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Πολλές εταιρείες έχουν παράγει GPUs με διάφορα εμπορικά ονόματα. Το 2009, η Intel, η Nvidia και η AMD/ATI ήταν οι κυρίαρχες στην αγορά, με μερίδιο αγοράς 49,4%, 27,8% και 20,6% αντίστοιχα. Επιπλέον, η Matrox[57] επίσης παράγει GPUs. Τα σύγχρονα έξυπνα τηλέφωνα χρησιμοποιούν κυρίως Adreno GPUs από την Qualcomm, PowerVR GPUs από τις Imagination Technologies και Mali GPUs από την ARM.

Δείτε επίσης

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Παραπομπές

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
  1. ↑ Hague, James (10 Σεπτεμβρίου 2013). «Why Do Dedicated Game Consoles Exist?». Programming in the 21st Century. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 4 Μαΐου 2015. Ανακτήθηκε στις 11 Νοεμβρίου 2015. 
  2. ↑ «mame/8080bw.c at master 路 mamedev/mame 路 GitHub». GitHub. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 21 Νοεμβρίου 2014. 
  3. ↑ «mame/galaxian.c at master 路 mamedev/mame 路 GitHub». GitHub. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 21 Νοεμβρίου 2014. 
  4. ↑ «mame/galaxian.c at master 路 mamedev/mame 路 GitHub». GitHub. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 21 Νοεμβρίου 2014. 
  5. ↑ Springmann, Alessondra. «Atari 2600 Teardown: What?s Inside Your Old Console?». The Washington Post. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις July 14, 2015. https://web.archive.org/web/20150714082924/https://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2010/09/01/AR2010090103543.html. Ανακτήθηκε στις July 14, 2015. 
  6. ↑ Wiegers, Karl E. (April 1984). «Atari Display List Interrupts». Compute! (47): 161. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 2016-03-04. https://web.archive.org/web/20160304035625/https://www.atarimagazines.com/compute/issue47/153_1_Atari_Display_List_Interrupts.php. 
  7. ↑ Wiegers, Karl E. (December 1985). «Atari Fine Scrolling». Compute! (67): 110. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 2006-02-16. https://web.archive.org/web/20060216181611/https://www.atarimagazines.com/compute/issue67/338_1_Atari_Fine_Scrolling.php. 
  8. ↑ Hopgood, F. Robert A., επιμ. (1986). Advances in Computer Graphics II. Springer. σελ. 169. ISBN 9783540169109. Perhaps the best known one is the NEC 7220. 
  9. ↑ Anderson, Marian (18 Ιουλίου 2018). «Famous Graphics Chips: NEC μPD7220 Graphics Display Controller». IEEE Computer Society (στα Αγγλικά). Ανακτήθηκε στις 17 Οκτωβρίου 2023. 
  10. ↑ Riddle, Sean. «Blitter Information». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 22 Δεκεμβρίου 2015. 
  11. ↑ Wolf, Mark J. P. (Ιουνίου 2012). Before the Crash: Early Video Game History (στα Αγγλικά). Wayne State University Press. σελ. 185. ISBN 978-0814337226. 
  12. ↑ Anderson, Marian (7 Οκτωβρίου 2018). «GPU History: Hitachi ARTC HD63484». IEEE Computer Society (στα Αγγλικά). Ανακτήθηκε στις 17 Οκτωβρίου 2023. 
  13. ↑ «Famous Graphics Chips: TI TMS34010 and VRAM. The first programmable graphics processor chip | IEEE Computer Society». 10 Ιανουαρίου 2019. 
  14. ↑ «X68000». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 3 Σεπτεμβρίου 2014. Ανακτήθηκε στις 12 Σεπτεμβρίου 2014. 
  15. ↑ «museum ~ Sharp X68000». Old-computers.com. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 19 Φεβρουαρίου 2015. Ανακτήθηκε στις 28 Ιανουαρίου 2015. 
  16. ↑ «Hardcore Gaming 101: Retro Japanese Computers: Gaming's Final Frontier». hardcoregaming101.net. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 13 Ιανουαρίου 2011. 
  17. ↑ «System 16 – Namco System 21 Hardware (Namco)». system16.com. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 18 Μαΐου 2015. 
  18. ↑ «System 16 – Taito Air System Hardware (Taito)». system16.com. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 16 Μαρτίου 2015. 
  19. ↑ Brownstein, Mark (November 14, 1988). «NEC Forms Video Standards Group». InfoWorld 10 (46): σελ. 3. ISSN 0199-6649. https://books.google.com/books?id=wTsEAAAAMBAJ&pg=PT2. Ανακτήθηκε στις May 27, 2016. 
  20. ↑ «S3 Video Boards». InfoWorld 14 (20): 62. May 18, 1992. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις November 22, 2017. https://web.archive.org/web/20171122191720/https://books.google.com/books?id=XlEEAAAAMBAJ&pg=PA62&dq=S3+86C911&hl=en&sa=X&ved=0CBwQ6AEwAGoVChMI85bTh7XYxgIVyyeUCh3Z_wYp#v=onepage&q=S3%2086C911&f=false. Ανακτήθηκε στις July 13, 2015. 
  21. ↑ «What the numbers mean». PC Magazine 12: 128. 23 February 1993. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 11 April 2017. https://web.archive.org/web/20170411172653/https://books.google.com/books?id=4RN8nH8oZ2QC&pg=128. Ανακτήθηκε στις 29 March 2016. 
  22. ↑ «System 16 – Namco Magic Edge Hornet Simulator Hardware (Namco)». system16.com. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 12 Σεπτεμβρίου 2014. 
  23. ↑ «MAME – src/mame/video/model2.c». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 4 Ιανουαρίου 2013. 
  24. ↑ «System 16 – Sega Model 2 Hardware (Sega)». system16.com. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 21 Δεκεμβρίου 2010. 
  25. ↑ «3D Graphics Processor Chip Set» (PDF). Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο (PDF) στις 11 Οκτωβρίου 2016. Ανακτήθηκε στις 8 Αυγούστου 2016. 
  26. ↑ «Fujitsu Develops World's First Three Dimensional Geometry Processor». fujitsu.com. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 12 Σεπτεμβρίου 2014. 
  27. ↑ «The Nintendo 64 is one of the greatest gaming devices of all time». xenol. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 18 Νοεμβρίου 2015. 
  28. ↑ «Mitsubishi's 3DPro/2mp Chipset Sets New Records for Fastest 3D Graphics Accelerator for Windows NT Systems; 3DPro/2mp grabs Viewperf performance lead; other high-end benchmark tests clearly show that 3DPro's performance outdistances all Windows NT competitors». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 15 Νοεμβρίου 2018. Ανακτήθηκε στις 18 Φεβρουαρίου 2022. 
  29. ↑ Vlask. «VGA Legacy MKIII – Diamond Fire GL 4000 (Mitsubishi 3DPro/2mp)». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 18 Νοεμβρίου 2015. 
  30. ↑ «Is it Time to Rename the GPU? | IEEE Computer Society». 17 Ιουλίου 2018. 
  31. ↑ Dreijer, Søren. «Bump Mapping Using CG (3rd Edition)». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 20 Ιανουαρίου 2010. Ανακτήθηκε στις 30 Μαΐου 2007. 
  32. ↑ Sanders, Jason· Kandrot, Edward (19 Ιουλίου 2010). CUDA by Example: An Introduction to General-Purpose GPU Programming, Portable Documents (στα Αγγλικά). Addison-Wesley Professional. ISBN 9780132180139. 
  33. ↑ «OpenCL – The open standard for parallel programming of heterogeneous systems». khronos.org. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 9 Αυγούστου 2011. 
  34. ↑ Handy, Alex (28 Σεπτεμβρίου 2011). «AMD helps OpenCL gain ground in HPC space». SD Times (στα Αγγλικά). Ανακτήθηκε στις 4 Ιουνίου 2023. 
  35. ↑ Teglet, Traian (8 Ιανουαρίου 2010). «NVIDIA Tegra Inside Every Audi 2010 Vehicle». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 4 Οκτωβρίου 2016. Ανακτήθηκε στις 3 Αυγούστου 2016. 
  36. ↑ «School's in session – Nvidia's driverless system learns by watching» (στα Αγγλικά). 30 Απριλίου 2016. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 1 Μαΐου 2016. Ανακτήθηκε στις 3 Αυγούστου 2016. 
  37. ↑ «AMD Radeon HD 6000M series – don't call it ATI!». CNET. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 11 Οκτωβρίου 2016. Ανακτήθηκε στις 3 Αυγούστου 2016. 
  38. ↑ «Nvidia GeForce GTX 680 2GB Review». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 11 Σεπτεμβρίου 2016. Ανακτήθηκε στις 3 Αυγούστου 2016. 
  39. ↑ «Xbox One vs. PlayStation 4: Which game console is best?». ExtremeTech. Ανακτήθηκε στις 13 Μαΐου 2019. 
  40. ↑ «Kepler TM GK110» (PDF). NVIDIA Corporation. 2012. Αρχειοθετήθηκε (PDF) από το πρωτότυπο στις 11 Οκτωβρίου 2016. Ανακτήθηκε στις 3 Αυγούστου 2016. 
  41. ↑ «Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited». www.tsmc.com. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 10 Αυγούστου 2016. Ανακτήθηκε στις 3 Αυγούστου 2016. 
  42. ↑ «Building a PC for the HTC Vive». 16 Ιουνίου 2016. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 29 Ιουλίου 2016. Ανακτήθηκε στις 3 Αυγούστου 2016. 
  43. ↑ «VIVE Ready Computers». Vive. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 24 Φεβρουαρίου 2016. Ανακτήθηκε στις 30 Ιουλίου 2021. 
  44. ↑ «Nvidia's monstrous Pascal GPU is packed with cutting-edge tech and 15 billion transistors». 5 Απριλίου 2016. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 31 Ιουλίου 2016. Ανακτήθηκε στις 3 Αυγούστου 2016. 
  45. ↑ Sarkar, Samit (20 Αυγούστου 2018). «Nvidia RTX 2070, RTX 2080, RTX 2080 Ti GPUs revealed: specs, price, release date». Polygon. Ανακτήθηκε στις 11 Σεπτεμβρίου 2019. 
  46. ↑ «AMD RX 480, 470 & 460 Polaris GPUs To Deliver The 'Most Revolutionary Jump In Performance' Yet» (στα Αγγλικά). 16 Ιανουαρίου 2016. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 1 Αυγούστου 2016. Ανακτήθηκε στις 3 Αυγούστου 2016. 
  47. ↑ AMD press release: «AMD Announces Next-Generation Leadership Products at Computex 2019 Keynote». AMD. Ανακτήθηκε στις 5 Οκτωβρίου 2019. 
  48. ↑ «AMD to Introduce New Next-Gen RDNA GPUs in 2020, Not a Typical 'Refresh' of Navi». Tom's Hardware. 29 Ιανουαρίου 2020. Ανακτήθηκε στις 8 Φεβρουαρίου 2020. 
  49. ↑ «AMD Teases Radeon RX 6000 Card Performance Numbers: Aiming For 3080?». AnandTech. 8 Οκτωβρίου 2020. Ανακτήθηκε στις 25 Οκτωβρίου 2020. 
  50. ↑ Judd, Will (28 Οκτωβρίου 2020). «AMD unveils three Radeon 6000 graphics cards with ray tracing and RTX-beating performance». Eurogamer. Ανακτήθηκε στις 28 Οκτωβρίου 2020. 
  51. ↑ Mujtaba, Hassan (30 Νοεμβρίου 2020). «AMD Radeon RX 6700 XT 'Navi 22 GPU' Custom Models Reportedly Boost Up To 2.95 GHz». Wccftech (στα Αγγλικά). Ανακτήθηκε στις 3 Δεκεμβρίου 2020. 
  52. ↑ Funk, Ben (12 Δεκεμβρίου 2020). «Sony PS5 Gets A Full Teardown Detailing Its RDNA 2 Guts And Glory». Hot Hardware. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 12 Δεκεμβρίου 2020. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2021. 
  53. ↑ Gartenberg, Chaim (18 Μαρτίου 2020). «Sony reveals full PS5 hardware specifications». The Verge. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2021. 
  54. ↑ Smith, Ryan. «Microsoft Drops More Xbox Series X Tech Specs: Zen 2 + RDNA 2, 12 TFLOPs GPU, HDMI 2.1, & a Custom SSD». AnandTech. Ανακτήθηκε στις 19 Μαρτίου 2020. 
  55. ↑ Smith, Ryan. «NVIDIA Volta Unveiled: GV100 GPU and Tesla V100 Accelerator Announced». AnandTech. Ανακτήθηκε στις 16 Αυγούστου 2018. 
  56. ↑ Hill, Brandon (11 Αυγούστου 2017). «AMD's Navi 7nm GPU Architecture to Reportedly Feature Dedicated AI Circuitry». HotHardware. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 17 Αυγούστου 2018. Ανακτήθηκε στις 16 Αυγούστου 2018. 
  57. ↑ «Matrox Graphics – Products – Graphics Cards». Matrox.com. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 5 Φεβρουαρίου 2014. Ανακτήθηκε στις 21 Ιανουαρίου 2014. 
Ανακτήθηκε από "https://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Μονάδα_επεξεργασίας_γραφικών&oldid=10655140"