Die GPU oder Grafikverarbeitungseinheitist ein dedizierter Mikrochip, der speziell für grafikbezogene Aufgaben entwickelt wurde, und zwar viel schneller als eine CPU oder Central Verarbeitungseinheit.
Im Allgemeinen übernehmen GPUs die visuelle Seite von Videospielen sowie Videobearbeitungssoftware, Grafikdesign, 3D-Design und andere ähnliche Tools. In jüngster Zeit wurden GPUs auch für bestimmte nicht grafische Aufgaben wie Cryptocurrency Mining verwendet, was mit ihrem einzigartigen internen Design gut funktioniert.
Der Unterschied zwischen einer GPU und einer CPU
Jeder Computer, egal ob Laptop, Tablet oder Spielekonsole, hat eine Zentralprozessor. Die CPU ist das Gehirn der Maschine. Wenn Sie Software auf Ihrem Gerät ausführen, folgt die CPU den Anweisungen und führt alle erforderlichen Berechnungen durch. Natürlich führt jeder Mikrochip Anweisungen aus. Was macht eine CPU so besonders?
Die meisten modernen CPUs haben vier CPU-Kerne, obwohl diese Zahl schnell wächst. Die Anzahl der Berechnungen, die eine CPU gleichzeitig ausführen kann, ist durch die Anzahl der Kerne begrenzt. Eine CPU ist jedoch sehr gut darin, eine kleine Anzahl komplexer Berechnungen jeglicher Art sehr schnell nacheinander durchzuführen.
Moderne GPUs haben jedoch eine ganz andere Designphilosophie. Anstelle einer kleinen Anzahl komplexer Prozessorkerne mit voller Funktion verfügen sie über Hunderte oder Tausende einfacher Prozessorkerne, mit denen Anweisungen parallel ausgeführt werden können, insbesondere in Bezug auf Grafiken.
Zum Beispiel eine Anweisung, ein Pixel im Bild auf eine bestimmte Weise zu schattieren. Moderne Computerbildschirme haben Millionen von Pixeln. Um realistische 3D-Grafiken mit gleichmäßigen Bildraten zu rendern und zu animieren, ist diese enorme Parallelverarbeitungsleistung erforderlich. Wenn Sie also viele, viele einfache Befehle gleichzeitig verarbeiten möchten, benötigen Sie eine GPU.
In_content_1 all: [300x250] / dfp: [640x360]- ->Sind GPUs und Grafikkarten dasselbe?
Die Begriffe "GPU" und "Grafikkarte" werden häufig synonym verwendet. Dies führt zu Situationen, in denen jemand sagt, dass sein Computer keine GPU hat, aber er meint wirklich, dass der Computer keine Grafikkarte hat.
Was ist eine GPU? ? Die GPU bezieht sich speziell auf den Mikroprozessor selbst, aber natürlich kann eine GPU nicht alleine arbeiten. Es braucht andere Komponenten, um seine Arbeit zu erledigen. Sehen wir uns also die verschiedenen Arten an, wie GPUs verpackt sind.
Grafikkarten
Eine Grafikkarte ist ein diskretes Gerät, das an einen Standardsteckplatz auf Ihrem Computer-Motherboard angeschlossen wird. Es besteht aus der Leiterplatte, der GPU, dem Speicher, den Displayanschlüssen, den Stromanschlüssen und anderen verschiedenen Komponenten, die die GPU benötigt.
Grafikkarten verfügen außerdem über spezielle Kühlsysteme, mit denen die GPU auf einer sicheren Betriebstemperatur gehalten wird. Der Hauptvorteil von Grafikkarten besteht darin, dass sie problemlos durch neuere Modelle ersetzt werden können, ohne dass der gesamte Computer oder das Motherboard ausgetauscht werden muss.
Integrierte GPUs
Integrierte GPUs sind in dieselben integriert Gehäuse als CPU. Ein mit einem dieser Computer ausgestatteter Computer benötigt also keine separate Grafikkarte, um zu funktionieren. Display-Anschlüsse werden vom Motherboard bereitgestellt, und die GPU teilt sich denselben Speicherpool wie die CPU. Natürlich teilen sich CPU und GPU auch das gleiche Kühlsystem und Netzteil.
Integrierte GPUs sind heutzutage ziemlich leistungsfähig und einige können sogar für bescheidene Videospielgrafiken verwendet werden, aber ihr Hauptvorteil ist die Kosten- und Platzersparnis. Aus diesem Grund sind sie in vielen Laptops eine beliebte Lösung.
Tablets und Smartphones verfügen ebenfalls über integrierte GPUs, die jedoch Teil eines „System on a Chip“ -Pakets sind. Auf Computern teilen sich nur die CPU und die GPU dasselbe Paket. Bei SoCs befinden sich RAM, Speicher, Peripheriecontroller und andere Komponenten, aus denen das gesamte System besteht, alle auf demselben Siliziumpaket.
Dediziert GPUs
Eine dedizierte GPU unterscheidet sich von einer Grafikkarte und integrierten GPUs. Es ist am einfachsten, sich eine Grafikkarte vorzustellen, die in den Computer eingebaut wurde. Laptops sind die Hauptgeräte, die dedizierte GPUs verwenden.
Wie bei einer Grafikkarte verfügt die GPU über einen eigenen Speicher und eine eigene Kühlung. Im Gegensatz zu einer Grafikkarte können Sie Ihre dedizierte GPU jedoch nicht ändern oder aktualisieren. Es gibt eine kleine Anzahl von Laptops, die austauschbare GPU-Module verwenden, dies ist jedoch eine seltene Ausnahme.
Externe Grafikkarten
Externe Grafikkarten, eine neuere Entwicklung, verwenden Hochgeschwindigkeitsanschlüsse auf modernen Computern. Thunderbolt 3 über USB C. ist die Lösung der Wahl. Externe Karten können entweder eine integrierte Lösung oder einfach ein Gehäuse sein, das Sie mit jeder passenden Grafikkarte verwenden können.
Dies ist eine gute Lösung für Laptop-Benutzer, die am Schreibtisch eine leistungsstärkere GPU-Lösung wünschen. Weitere Informationen zu externe GPUs finden Sie in unserem Artikel.
Grundlegendes zu GPU-Spezifikationen
Wenn Sie wissen möchten, wie Sie zwischen verschiedenen Grafikkarten wählen können, haben Sie In unseren Einkaufsführer für Grafikkarten finden Sie eine detaillierte Erläuterung der GPU-Spezifikationen. Wenn Sie nur einen kurzen Überblick wünschen, sind hier die Schlüsselnummern aufgeführt, die für GPUs von Bedeutung sind:
Wenn Sie diese Zahlen oder Details kennen, wissen Sie leider nicht viel über die Leistung einer bestimmten GPU oder Grafikkarte. Am Ende ist die Leistung der Anwendungen, die Sie ausführen möchten, am wichtigsten. Diese finden Sie leicht in veröffentlichten Online-Benchmarks.
Allgemeine GPU-Computeraufgaben
Das Letzte, was Sie wissen müssen Bei modernen GPUs können sie für bestimmte nicht grafische Aufgaben verwendet werden. Da GPUs im Wesentlichen aus einer großen Anzahl einfacher Prozessoren bestehen, kann jeder Job, für den viele parallele Berechnungen erforderlich sind, von der Ausführung auf einer GPU profitieren.
Zum Beispiel die Marke Nvidia von Karten funktionieren mit CUDA-Anweisungen (Compute Unified Device Architecture). Sie können Software mit CUDA schreiben, sodass das einzigartige Design der GPU verwendet wird, um bestimmte Arten von Berechnungen zu beschleunigen.
Es gibt auch OpenCL, das keiner bestimmten Kartenmarke zugeordnet ist. GPUs werden für Big-Data-Analysen, maschinelles Lernen, Deep Learning, Cryptocurrency Mining und eine ständig wachsende Liste fortschrittlicher Jobs eingesetzt, für die in der Vergangenheit Supercomputer erforderlich gewesen wären.
Ich kann jetzt klar sehen
Dies sind die wichtigsten Fakten, die Sie über GPUs wissen müssen. Jetzt wissen Sie, was sie sind, wofür sie verwendet werden und wie sie sich von anderen Prozessortypen unterscheiden. Wir sollten alle für GPUs dankbar sein. Die Verwendung von Computern wäre ohne sie viel weniger farbenfroh und freundlich!