Nesvarbu, ar esate žaidėjas, turinio kūrėjas ar duomenų centro technikas, GPU yra įdomu. Štai viskas, ką reikia žinoti apie juos.
Įdomiausių kompiuterio komponentų pakopų sąraše GPU yra lengvai S lygio. Nesvarbu, ar esate technologijų entuziastas, ar tiesiog paprastas žaidėjas, sunku nepakliūti į visiškai naujos laidos ažiotažą (nu gal jau nebe). Daugelis GPU supranta kaip kompiuterio dalį, kuri tikrai gerai valdo žaidimus, tačiau jame yra daug daugiau. Štai viskas, ką reikia žinoti apie GPU ir kodėl jie yra vienas unikaliausių kompiuterio komponentų.
Kas yra GPU ir kaip jis veikia
Pirmiausia išsiaiškinkime, kas tiksliai yra grafikos apdorojimo blokas (GPU). Iš esmės tai yra procesorius, kuris naudoja daug atskirai silpnų branduolių, vadinamų šešėliais, kad atvaizduotų 3D grafiką. GPU gali būti įvairių formų: integruoti į centrinį procesorių (kaip matyti pagrindiniuose „Intel“ procesoriuose ir AMD APU), lituoti pagrindinę plokštę įrenginiuose, pvz., nešiojamuosiuose kompiuteriuose, arba net kaip viso įrenginio dalį, kurią galite prijungti prie kompiuterio, vadinamo grafika kortelę. Nors dažnai žodžius GPU ir vaizdo plokštė vartojame pakaitomis, GPU yra tik procesorius plokštės viduje.
Pagrindinis skirtumas tarp GPU ir procesorių yra tas, kad GPU paprastai yra specializuojasi 3D užduotims atlikti (pavyzdžiui, žaisti vaizdo žaidimus ar atvaizduoti) ir puikiai apdoroja darbo krūvius lygiagrečiai. Naudojant lygiagretų apdorojimą, visi branduoliai vienu metu sprendžia tą pačią užduotį, o tai, dėl ko CPU stengiasi. CPU yra optimizuoti nuosekliam arba nuosekliam apdorojimui, o tai paprastai reiškia, kad tik vienas arba keli branduoliai gali dirbti su viena užduotimi vienu metu. Tačiau specializacija reiškia, kad GPU netinka daugeliui dalykų, kuriems gali būti naudojami procesoriai.
GPU labiausiai žinomas tuo, kad yra grafikos plokštės pagrindas – įrenginys, kuris praktiškai yra kompiuteris, nes yra su procesoriumi, pagrindine plokšte, skirta atmintis, vadinama VRAM, ir aušintuvas. Negana to, grafikos plokštes galima lengvai prijungti prie kompiuterių per vieną PCIe lizdą arba net per a „Thunderbolt“ prievadas, kuriame naudojamas C tipo USB prievadas, leidžiantis grafikos plokštes prijungti prie nešiojamųjų kompiuterių taip pat. Iš tikrųjų nėra jokio kito komponento, pavyzdžiui, vaizdo plokštės, atsižvelgiant į našumo potencialą ir lengvą atnaujinimą.
Kokios įmonės gamina GPU?
GPU kilmė yra susijusi su vaizdo žaidimų istorija, kuri buvo tradicinis GPU naudojimo atvejis. Sunku pasakyti, kada buvo sukurtas pirmasis GPU, tačiau šį terminą, matyt, pirmą kartą sukūrė Sony savo originaliajai PlayStation konsolei 1994 m., kurioje buvo naudojama Toshiba. lustas. Po penkerių metų „Nvidia“ pareiškė, kad jos „GeForce 256“ buvo pirmasis GPU, remdamasi tuo, kad jis gali atlikti transformavimo ir apšvietimo užduotis, kurios anksčiau buvo atliekamos CPU. Galima teigti, kad „Nvidia“ nesukūrė pirmojo GPU ir net nebuvo pirmoji staliniams kompiuteriams skirta vaizdo plokštė.
Kadangi pirmieji grafikos procesoriai buvo paprasti, buvo daugybė įmonių, gaminančių savo GPU konsolėms, staliniams kompiuteriams ir kitiems kompiuteriams. Tačiau vystantis GPU, dėl ko juos buvo sunkiau pagaminti, įmonės pradėjo trauktis iš rinkos. Nebematėte generinių elektronikos įmonių, tokių kaip „Toshiba“ ir „Sony“, kuriančios savo GPU, ir daugelis įmonių, kurios nieko nedarė, tik gamino GPU, pvz., „3dfx Interactive“, taip pat žlugo. Iki 2000-ųjų pradžios kviečiai buvo nupjauti nuo pelų, o grafikos srityje liko tik du pagrindiniai žaidėjai: Nvidia ir ATI, pastarąjį AMD įsigijo 2006 m.
Daugiau nei du dešimtmečius „Nvidia“ ir „ATI/AMD“ buvo vienintelės įmonės, galinčios sukurti aukštos kokybės grafiką konsolėms ir kompiuteriams. Integruota grafikos scena, priešingai, buvo įvairesnis, nes yra stiprių paskatų kurti integruotus GPU (pvz., nereikia mokėti Nvidia ar AMD už jų GPU naudojimą) ir todėl, kad tai nėra taip sunku. Tačiau 2022 m. „Intel“ įžengė į didelio našumo GPU sceną ir duopoliją pavertė triopolija.
Kam naudojami GPU?
Žaidimai visada buvo pagrindinis grafikos plokščių panaudojimo būdas, tačiau pastaraisiais metais tai darosi vis mažiau tiesa, nes didėja kompiuterinės galios poreikis. Kaip paaiškėjo, GPU branduoliai yra naudingi ne tik grafikai, todėl sukuriami duomenų centrai ir dirbtiniam intelektui optimizuoti lustai, vadinami bendrosios paskirties GPU (GPGPU). Paklausa išaugo tokia didelė, kad „Nvidia“ duomenų centro GPU įmonei uždirba daugiau pinigų nei žaidimų. AMD ir „Intel“ taip pat siekia išgryninti duomenų centrų ir AI GPU paklausą. Galų gale, kitos bendrovės taip pat gali dalyvauti lenktynėse, nes atsiranda nauja rinka.
AI darbo krūvio atveju GPU tapo nepaprastai svarbūs AI vaizdo generavimas arba didžiųjų kalbų modelių (LLM) mokymuose. Taip yra dėl jų gebėjimo apdoroti lygiagrečiai, puikiai tinka didelėms matricos operacijoms, kurios itin dažnos AI.
Nvidia vs. AMD vs. Intel: kuris yra geriausias žaidimams?
Nuo tada, kai 90-aisiais pirmą kartą išpopuliarėjo stalinių kompiuterių vaizdo plokštės, skirtos žaidimams, nuo tada nuolat kyla vienas klausimas: kuris prekės ženklas yra geriausias? Neseniai žmonės tik klausė, ar „Nvidia“ yra geresnė už AMD ir atvirkščiai, tačiau dabar viskas yra šiek tiek sudėtingesnė, kai „Intel“ pradeda kovoti. Nors nė vienas prekės ženklas nėra visiškai geresnis už kitą, kiekvienas turi savo stipriąsias ir silpnąsias puses.
„Nvidia“ visada buvo pasirinkta tiems, kurie nori geriausias žaidimų GPU su didžiausiu našumu ir patraukliausiomis savybėmis. Nors Nvidia vaizdo plokštės paprastai yra geros, jos taip pat dažnai yra brangios, bent jau palyginti su AMD ir dabar Intel. Be to, nors išskirtinės „Nvidia“ funkcijos yra puikios ant popieriaus, tikroji patirtis gali neatitikti ažiotažų. Pavyzdžiui, DLSS yra tikrai puiki „Nvidia“ kortelių savybė, tačiau jos nėra daugelyje žaidimų ir ji turi nemažai trūkumų.
Iš tikrųjų nėra jokio kito komponento, pavyzdžiui, vaizdo plokštės, atsižvelgiant į našumo potencialą ir lengvą atnaujinimą.
Priešingai, AMD ne visada konkuravo su Nvidia. AMD istoriškai siūlė geresnės vertės GPU, todėl „Nvidia“ aukščiausios klasės kortelės dažnai lieka be iššūkių. Kita vertus, „Nvidia“ dažnai leidžia AMD valdyti biudžeto GPU rinka, ir tai ypač aktualu šiandien. Be to, AMD paprastai atsilieka nuo Nvidia, kai kalbama apie funkcijas, tačiau ji turi neblogus pasiekimus pasivydama ir kartais net pranokdama savo konkurentus.
Rašymo metu „Intel“ žaidimų GPU rinkoje buvo tik maždaug metus, todėl dar tikrai neįsitvirtino, tačiau iki šiol „Intel“ konkuravo tokia verte, kokią paprastai daro AMD. Didžiausia „Intel“ kova buvo jos tvarkyklės arba programinė įranga, kuri atlieka lemiamą vaidmenį nustatant, kaip gerai veikia GPU žaidimuose. Nuo tada, kai 2022 m. pasirodė pirmosios kartos Arc Alchemist GPU, „Intel“ sunkiai dirbo optimizuodama savo tvarkykles ir šiandien Intel Arc A750 yra populiarus pasirinkimas žemos ir vidutinės klasės kompiuteriams.
Gana aišku, kur kiekviena įmonė išsiskiria. „Nvidia“ yra geriausias pasirinkimas tiems, kurie turi didelį biudžetą ir nori tiek puikaus našumo, tiek pažangiausių funkcijų. AMD yra prekės ženklas, skirtas daugiau žmonių, ir nors AMD aukščiausios klasės kortelės savo našumu ir funkcijomis paprastai nelabai atitinka Nvidia, tiesa, kad Nvidia nuo 2019 m. negamino kortelės, kainuojančios mažiau nei 300 USD. Šiuo metu „Intel“ siūlo gerą vidutinės klasės GPU, bet viskas, nors būsimos kortelės gali ką nors pakeisti.
Apskritai, per ateinančius kelerius metus GPU rinka pasikeis – „Nvidia“ dar labiau pereis į aukščiausios klasės segmentą, o „Intel“ žengs į mūšį. Turime pamatyti, kaip tai toliau vystysis.