Ne glede na to, ali ste igralec iger, ustvarjalec vsebine ali tehnik v podatkovnem centru, so grafični procesorji vznemirljivi. Tukaj je vse, kar morate vedeti o njih.
Na stopenjskem seznamu najbolj vznemirljivih računalniških komponent so grafični procesorji enostavno S-nier. Ne glede na to, ali ste tehnološki navdušenec ali le povprečen igralec iger, je težko, da vas ne zajame navdušenje nad povsem novo izdajo (no, mogoče pa ne več). Večina GPE razume kot del računalnika, ki zelo dobro poganja igre, vendar je to veliko več kot to. Tukaj je vse, kar morate vedeti o grafičnih procesorjih in zakaj so ena najbolj edinstvenih komponent v računalniku.
Kaj je GPU in kako deluje
Najprej razjasnimo, kaj točno je grafična procesna enota (GPU). V bistvu je to procesor, ki za upodabljanje 3D-grafike uporablja veliko posamezno šibkih jeder, imenovanih senčniki. GPE-ji so lahko v najrazličnejših oblikah: integrirani v CPE (kot je razvidno iz Intelovih glavnih CPE-jev in AMD-jevih APU-jev), spajkani na matična plošča v napravah, kot so prenosni računalniki, ali celo kot del celotne naprave, ki jo lahko priključite na svoj osebni računalnik, kar je znano kot grafična kartica. Čeprav besedi GPE in grafična kartica pogosto uporabljamo zamenljivo, je GPE samo procesor v kartici.
Ključna razlika med grafičnimi procesorji in procesorji je, da so grafični procesorji običajno specializirani za 3D naloge (na primer igranje videoiger ali upodabljanje) in so odlični pri vzporedni obdelavi delovnih obremenitev. Pri vzporedni obdelavi se vsa jedra naenkrat lotevajo iste naloge, s čimer se procesorji spopadajo. CPU-ji so optimizirani za serijsko ali zaporedno obdelavo, kar običajno pomeni, da lahko samo eno ali morda nekaj jeder hkrati deluje na eni nalogi. Vendar pa specializacija pomeni, da grafični procesorji niso primerni za mnoge stvari, za katere se lahko uporabljajo procesorji.
GPE je najbolj znan kot hrbtenica grafične kartice, naprave, ki je praktično računalnik zase, saj ima procesor, matično ploščo, namenski pomnilnik, imenovan VRAM, in hladnejši. Ne le to, grafične kartice je mogoče preprosto priključiti na osebne računalnike prek ene same reže PCIe ali celo prek Vrata Thunderbolt, ki uporabljajo vrata USB tipa C, ki omogočajo povezavo grafičnih kartic s prenosniki preveč. Pravzaprav ni nobene druge komponente, kot je grafična kartica v smislu zmogljivosti in enostavnosti nadgradnje.
Katera podjetja proizvajajo grafične procesorje?
Izvor GPE je povezan z zgodovino video iger, ki je bila tradicionalna uporaba GPE. Težko je reči, kdaj je bil ustvarjen prvi grafični procesor, vendar je izraz očitno prvi skoval Sony za svojo prvotno konzolo PlayStation leta 1994, ki je uporabljala Toshibin čip. Pet let kasneje je Nvidia trdila, da je njena GeForce 256 prva grafična procesorska enota v zgodovini z utemeljitvijo, da lahko izvaja naloge preoblikovanja in osvetljevanja, ki so se prej izvajale na CPU. Verjetno Nvidia ni ustvarila prvega grafičnega procesorja in niti ni bila prva grafična kartica za namizne računalnike.
Ker so bili najzgodnejši grafični procesorji preprosti, je bilo ogromno podjetij, ki so izdelovala lastne grafične procesorje za konzole, namizne računalnike in druge računalnike. Toda z razvojem GPE, zaradi česar jih je bilo težje izdelati, so podjetja začela opuščati trg. Niste več videli generičnih podjetij za elektroniko, kot sta Toshiba in Sony, ki bi izdelovala lastne grafične procesorje, in mnoga podjetja, ki niso počela nič drugega kot izdelovala grafične procesorje, kot je 3dfx Interactive, so prav tako propadla. V zgodnjih 2000-ih je bilo zrnje odrezano od plev in na področju grafike sta ostala samo dva glavna igralca: Nvidia in ATI, slednjega je leta 2006 kupil AMD.
Več kot dve desetletji sta bili Nvidia in ATI/AMD edini podjetji, ki sta bili sposobni izdelati visoko zmogljivo grafiko za konzole in osebne računalnike. Integrirana grafična scena, nasprotno, je bilo bolj raznoliko, ker obstajajo močne spodbude za izdelavo integriranih grafičnih procesorjev (na primer, da ni treba plačati Nvidiji ali AMD za uporabo njihovih grafičnih procesorjev) in tudi zato, ker ni tako težko. Vendar pa je Intel leta 2022 vstopil na prizorišče visoko zmogljivih grafičnih procesorjev in preoblikoval duopol v triopol.
Za kaj se uporabljajo grafični procesorji?
Igranje iger je bilo vedno glavna uporaba grafičnih kartic, vendar je to v zadnjih letih vse manj res, saj povpraševanje po večji računalniški moči še naprej narašča. Izkazalo se je, da so jedra v grafičnih procesorjih uporabna za več kot le grafiko, kar je povzročilo nastanek podatkovnih centrov in čipov, optimiziranih za umetno inteligenco, imenovanih grafični procesorji splošnega namena (GPGPU). Povpraševanje je postalo tako visoko, da Nvidijini grafični procesorji za podatkovne centre podjetju prinesejo več denarja kot igralni. AMD in Intel prav tako želita izkoristiti povpraševanje po podatkovnih centrih in grafičnih procesorjih AI. Sčasoma se lahko v tekmo vključijo tudi druga podjetja, ko se uresniči nov trg.
V primeru delovnih obremenitev z umetno inteligenco so GPE-ji postali izjemno pomembni Generiranje slik z umetno inteligenco ali pri usposabljanju velikih jezikovnih modelov (LLM). To je posledica njihove zmožnosti vzporednega procesiranja, ki je popolna za velike matrične operacije, ki so izjemno pogoste v AI.
Nvidia vs. AMD vs. Intel: kateri je najboljši za igranje iger?
Odkar so namizne grafične kartice za igranje iger postale priljubljene v 90. letih prejšnjega stoletja, se vse od takrat dosledno postavlja eno vprašanje: katera znamka je najboljša? Pred kratkim so se ljudje samo spraševali, ali je Nvidia boljša od AMD in obratno, zdaj pa so stvari nekoliko bolj zapletene, ko je Intel vstopil v boj. Čeprav nobena blagovna znamka ni popolnoma boljša od druge, ima vsaka svoje prednosti in slabosti.
Nvidia se je vedno postavljala kot možnost za tiste, ki želijo najboljši igralni GPU z največjo zmogljivostjo in najbolj privlačnimi funkcijami. Medtem ko so Nvidijine grafične kartice običajno dobre, so pogosto tudi drage, vsaj v primerjavi s tistimi iz AMD in zdaj Intel. Poleg tega, čeprav so Nvidijine ekskluzivne funkcije kul na papirju, dejanska izkušnja morda ne bo ustrezala navdušenju. na primer DLSS je res dobra funkcija za kartice Nvidia, vendar je ni v veliko igrah in ima kar nekaj pomanjkljivosti.
Pravzaprav ni nobene druge komponente, kot je grafična kartica v smislu zmogljivosti in enostavnosti nadgradnje.
Nasprotno pa AMD ni vedno tekmoval z Nvidio. AMD je v preteklosti ponujal grafične procesorje z boljšo vrednostjo, zaradi česar so Nvidijine vrhunske kartice pogosto neizpodbijane. Po drugi strani pa Nvidia AMD-ju pogosto pusti proste roke proračunski trg GPE, in to še posebej velja danes. Poleg tega AMD običajno zaostaja za Nvidio, ko gre za funkcije, vendar ima dostojno zgodovino dohitevanja in včasih celo preseganja svoje konkurence.
Intel je v času pisanja tega članka na trgu igralnih grafičnih procesorjev prisoten le približno eno leto, tako da se še ni zares uveljavil, vendar je do zdaj Intel tekmoval z vrednostjo, ki jo običajno počne AMD. Največji boj za Intel so bili njegovi gonilniki ali programska oprema, ki igra ključno vlogo pri tem, kako dobro deluje GPE v igrah. Od svoje prve generacije grafičnih procesorjev Arc Alchemist, predstavljene leta 2022, je Intel trdo delal pri optimizaciji svojih gonilnikov in danes Intelov Arc A750 je priljubljena izbira za računalnike nižjega in srednjega razreda.
Precej jasno je, kje se vsako podjetje odlikuje. Nvidia je najboljša izbira za tiste, ki imajo velik proračun in želijo tako odlično zmogljivost kot vrhunske funkcije. AMD je blagovna znamka za več ljudi, in čeprav se AMD-jeve vrhunske kartice običajno ne ujemajo povsem z Nvidijinimi v zmogljivosti in funkcijah, je prav tako res, da Nvidia od leta 2019 ni naredila kartice pod 300 USD. Intel trenutno ponuja dober grafični procesor srednjega razreda, a to je tudi vse, čeprav bodo prihajajoče kartice morda spremenile stvari.
Na splošno velja, da se bo trg grafičnih procesorjev v naslednjih nekaj letih spremenil, pri čemer se bo Nvidia še bolj pomaknila v segment višjega razreda, Intel pa bo vstopil v boj. Videti bomo morali, kako se bo to naprej oblikovalo.