Was ist Hardwarebeschleunigung und wie ist sie nützlich?

Hardwarebeschleunigung verwendet speziell angefertigte Computerhardware (z. B. Silizium-Mikrochips), um einen kleinen Satz von Aufgaben schneller zu erledigen als eine universelle Zentralprozessor (Zentraleinheit).

Was bedeutet das für Sie als Nutzer? Sie haben oft die Möglichkeit, die Hardwarebeschleunigung in Ihren Anwendungen ein- oder auszuschalten. Wie nützlich ist die Hardwarebeschleunigung und was bewirkt sie?

Was ist Hardwarebeschleunigung (Simple Edition)

Hier ist eine einfache Erklärung zur Hardwarebeschleunigung . Springen Sie zum nächsten Abschnitt, um einen detaillierten Einblick in den Prozess zu erhalten.

Die CPU Ihres Computers kann fast jede Art von mathematischem Problem lösen. CPU-Schaltungen verwenden mehr Komponenten, um viele Arten von Aufgaben zu bewältigen. Sie nehmen mehr Platz ein, erzeugen mehr Wärme und sind nicht so elegant gestaltet wie eine Schaltung, die für einen einzelnen Job gebaut wurde.

Bei der Hardwarebeschleunigung erledigt ein spezieller integrierter Schaltkreis oder Mikroprozessor eine bestimmte Aufgabe oder eine begrenzte Anzahl verwandter Aufgaben. Das Design der Schaltung wird für nichts anderes verschwendet, und dies bietet einen erheblichen Leistungsvorteil.

Manchmal ist diese Hardware in die CPU selbst integriert. Die meisten modernen CPUs haben dedizierte interne Abschnitte, die bestimmte Arten von Mathematik beschleunigen, die für Aufgaben wie Videokodierung und Verschlüsselung verwendet werden.

Kurz gesagt bedeutet Hardwarebeschleunigung, einer einzigartigen Hardware einen bestimmten Job zu geben, die ein Alleskönner ist und dabei rockt.

Was sind die Vorteile der Hardwarebeschleunigung? ?

Wie profitiert die von Ihnen verwendete Anwendung von der Hardwarebeschleunigung? Dies hängt oft von der Art der Hardware und der Art der Beschleunigung ab, aber die üblichen Vorteile gelten für die meisten Situationen.

Die Hardwarebeschleunigung verbessert die Leistung erheblich. Ihre Anwendung läuft reibungsloser oder die Anwendung erledigt eine Aufgabe in viel kürzerer Zeit.

Es gibt Ihrer CPU Zeit für andere Dinge, die zuverbesserte Systemleistung. Die CPU kann die Arbeit auf die spezialisierte Hardware auslagern und dann zum Beispiel damit fortfahren, Videospiele gleichzeitig mit Streaming-Videos auszuführen oder eine Anwendung wie Zwietracht zu verwenden.

Hardwarebeschleunigung kann für batteriebetriebene Geräte entscheidend sein. Aus diesem Grund kann Ihr Smartphone oder Tablet so lange Videos abspielen, ohne Ihren Akku zu belasten. Ein kleiner spezialisierter Chip verbraucht fast immer weniger Strom als eine große, komplexe CPU.

Gibt es Nachteile bei der Hardwarebeschleunigung?

In Im Allgemeinen ist die Hardwarebeschleunigung etwas, das Sie beibehalten möchten, aber es gibt einige Fälle, in denen dies ein Nachteil sein kann.

Hardwarebeschleunigung verursacht oft Instabilität. Obwohl CPUs langsam sind, neigen sie dazu, sehr zuverlässig zu sein. Zum Beispiel macht es wenig Sinn, wenn die Hardwarebeschleunigung den Videoexport beschleunigt und der Prozess dann abstürzt, bevor er abgeschlossen ist.

Die Hardwarebeschleunigung ist gegenüber neuen Entwicklungen unflexibel. Zum Beispiel haben Sie möglicherweise eine Hardwarebeschleunigung in Ihrem Computer für eine bestimmte Videocodierungsmethode, aber wenn etwas Besseres auftaucht, müssen Sie neue Hardware kaufen, um sie zu unterstützen.

Die Art der Hardwarebeschleunigung, die Ihr System unterstützt, bietet möglicherweise nicht die besten Ergebnisse. Wenn Sie also Qualität der Geschwindigkeit vorziehen, ist es in einigen Fällen besser, die CPU die Arbeit erledigen zu lassen. Wenn Sie beispielsweise keine Hardwareunterstützung für die HEVC-Kodierung haben, aber die Qualitätsvorteile gegenüber dem H.264-CODEC wünschen, müssen Sie sich auf die CPU-basierte Kodierung verlassen.

WoWh Kann ich die Hardwarebeschleunigung verwenden?

Es stehen zu viele Formen der Hardwarebeschleunigung zur Verfügung, um sie alle hier aufzulisten, aber hier sind einige der häufigsten, die Ihnen als durchschnittlicher Computerbenutzer begegnen.

Browser-Hardwarebeschleunigung

Webbrowser können überraschend CPU-lastige Anwendungen sein. Moderne Websites haben ausgefallene grafische Effekte und High-Fidelity-Bilder und -Sounds. Webanwendungen, die 3D-Grafiken verwenden, profitieren von der GPU-Hardwarebeschleunigung.

Die Hardwarebeschleunigung ist in diesen Anwendungen normalerweise standardmäßig aktiviert und Sie sollten sie nur für Fehlerbehebung deaktivieren.

Beschleunigung der Videocodierung

Die meisten CPUs verfügen jetzt über eine Beschleunigung für den gängigen H.264 -Videostandard und unterstützen H. 265 wächst auch.

Neuere Nvidia-GPUs verfügen außerdem über einen dedizierten „NVENC“-Encoder-Chip, der die Aufnahme oder das Streamen von Spielmaterial übernimmt, sodass die Spielleistung nicht beeinträchtigt wird.

Anwendungen wie Adobe Premiere Pro bietet GPU-basierte Hardwarebeschleunigung und verbessert so die Leistung beim Bearbeiten und Exportieren von Projekten.

GPGPU (General Purpose GPU) Acceleration

Grafikprozessoren begannen ihr Leben als 3D-Grafikbeschleuniger, aber moderne GPUs können sehr schnell eine ziemlich breite Palette einfacher Operationen ausführen. Diese Prozessoren bestehen aus Hunderten oder Tausenden einfacher kleiner Prozessoren, die alle parallel arbeiten.

Dies macht sie ideal für bestimmte Arten von Datenverarbeitung, die einen Algorithmus durchlaufen müssen. GPUs sind auf diese Weise konzipiert, da beim Rendern von Grafiken Pixelwerte parallel verarbeitet werden. Ihre GPU bestimmt also, wie jedes der Millionen Pixel auf dem Bildschirm gleichzeitig aussehen soll. Es stellt sich heraus, dass auch Deep-Learning- und Data-Mining-Anwendungen von diesem Berechnungsansatz profitieren.

Ray Tracing und Beschleunigung des maschinellen Lernens

GPU-Entwickler haben jetzt dedizierte Co-Prozessoren hinzugefügt, die eine noch spezialisiertere Aufgabe als die GPU-Kerne erfüllen.

Die neueste Generation von Nvidia-GPUs verfügt über spezielle Komponenten, die die Mathematik von Raytracing beschleunigen, einer Methode zum Zeichnen von 3D-Grafiken, indem simuliert wird, wie sich Licht durch eine Szene ausbreitet.

Diese GPUs haben einen zusätzlichen Prozessor, der sehr gut in der sogenannten „Tensor“-Mathematik ist. Diese sind in Anwendungen nützlich, die maschinelles Lernen mit neuronalen Netzen verwenden, das bei alltäglichen Computeraufgaben immer häufiger vorkommt.

Beschleunigung ist überall

Heutzutage gibt es in fast jedem Computergerät Hardwarebeschleunigung, und da bestimmte Computerjobs populär werden, werden Informatiker noch mehr dedizierte Systeme entwickeln, damit sie schneller und effizienter arbeiten.

Also lehnen Sie sich zurück und genießen Sie die Geschwindigkeit!

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