كيف يتم تشغيل معالج الرسومات في معالج عام
يكمن قلب جميع أنظمة الكمبيوتر في وحدة المعالجة المركزية أو وحدة المعالجة المركزية. هذا المعالج للأغراض العامة يمكنه التعامل مع أي مهمة. وهي مقتصرة على بعض الحسابات الرياضية الأساسية. قد تتطلب المهام المعقدة مجموعات ينتج عنها وقت معالجة أطول. وبفضل سرعة المعالجات ، لا يلاحظ معظم الناس أي تباطؤ حقيقي. هناك مجموعة متنوعة من المهام على الرغم من أنها يمكن أن تعطل معالج الكمبيوتر المركزي.
تعد بطاقات الرسومات مع وحدة معالجة الرسومات أو GPU الخاصة بها واحدة من عدد قليل من المعالجات المتخصصة التي قام العديد من الأشخاص بتثبيتها على أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم. تتعامل هذه المعالجات مع الحسابات المعقدة المتعلقة بالرسومات ثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد. في الواقع ، لقد حصلوا على درجة عالية من التخصص بحيث أصبحوا الآن أفضل في إجراء بعض العمليات الحسابية مقارنة بالمعالج المركزي. وبسبب هذا ، هناك الآن حركة تستفيد من GPU للكمبيوتر لتكملة وحدة المعالجة المركزية وتسريع المهام المختلفة.
تسريع الفيديو
أول تطبيق حقيقي خارج الرسومات ثلاثية الأبعاد التي صممت GPUs للتعامل معها كان الفيديو. تتطلب دفقات الفيديو عالية الوضوح فك تشفير البيانات المضغوطة لإنتاج صور عالية الدقة. طورت كل من ATI و NVIDIA رمز برنامج يسمح بمعالجة عملية فك التشفير بواسطة معالج الرسومات بدلاً من الاعتماد على وحدة المعالجة المركزية. هذا مهم لأولئك الذين يتطلعون إلى استخدام الكمبيوتر لمشاهدة أفلام HDTV أو Blu-ray على جهاز الكمبيوتر. مع الانتقال إلى 4K Video ، تزداد قوة المعالجة المطلوبة للتعامل مع الفيديو بشكل أكبر.
والفرع من هذا هو القدرة على مساعدة بطاقة الرسومات في تحويل شفرة الفيديو من تنسيق رسومات إلى آخر. مثال على ذلك قد يكون أخذ مصدر فيديو مثل من كاميرا الفيديو التي يتم ترميزها ليتم نسخها على قرص DVD. للقيام بهذا ، يجب على الكمبيوتر أن يأخذ الشكل الواحد ويعيد عرضه في الآخر. هذا يستخدم الكثير من قوة الحوسبة. من خلال استخدام قدرات الفيديو الخاصة بمعالج الرسومات ، يمكن للكمبيوتر إكمال عملية تحويل الشفرات بشكل أسرع مما لو كانت تعتمد فقط على وحدة المعالجة المركزية.
SETI & # 64؛ الرئيسية
تطبيق آخر في وقت مبكر للاستفادة من قوة الحوسبة الإضافية التي تقدمها GPU أجهزة الكمبيوتر هو SETI @ Home. هذا هو تطبيق حاسوبي موزَّع يُسمى الطي والذي يسمح بتحليل إشارات الراديو من أجل مشروع البحث عن مخلوقات للأرض الإضافية. تسمح محركات الحساب المتقدمة داخل GPU بتسريع كمية البيانات التي يمكن معالجتها في فترة زمنية معينة مقارنة باستخدام وحدة المعالجة المركزية فقط. وهم قادرون على القيام بذلك من خلال بطاقات رسومات NVIDIA من خلال استخدام CUDA أو هندسة جهاز كمبيوتر موحد وهو إصدار متخصص من كود C الذي يمكنه الوصول إلى NVIDIA GPU.
Adobe Creative Suite 4
أحدث إصدار من تطبيق كبير للاستفادة من تسارع GPU هو Adobe Creative Suite. وهذا يشمل عددًا كبيرًا من منتجات Adobe الرئيسية بما في ذلك Acrobat و Flash Player و Photoshop CS4 و Premiere Pro CS4. بشكل أساسي ، يمكن استخدام أي كمبيوتر مزود ببطاقة رسومات OpenGL 2.0 مع ذاكرة فيديو سعة 512 ميجابايت على الأقل لتسريع المهام المختلفة داخل هذه التطبيقات.
لماذا تضيف هذه القدرة إلى تطبيقات Adobe؟ يحتوي Photoshop و Premiere Pro على وجه الخصوص على عدد كبير من المرشحات المتخصصة التي تتطلب مهارات عالية المستوى. باستخدام GPU لإلغاء تحميل العديد من هذه الحسابات ، يمكن إتمام وقت العرض للصور الكبيرة أو تدفقات الفيديو بشكل أسرع. قد يلاحظ بعض المستخدمين عدم وجود فرق بينما يستطيع الآخرون رؤية مكاسب كبيرة في الوقت الذي يعتمدون فيه على المهام التي يستخدمونها وبطاقة الرسومات التي يستخدمونها.
Cryptocurrency التعدين
ربما سمعت عن Bitcoin وهو شكل من أشكال العملة الافتراضية. يمكنك دائمًا شراء Bitcoins من خلال التبادل من خلال تداول العملات التقليدية من أجلها تمامًا مثل تبادل العملات الأجنبية. الطريقة الأخرى للحصول على العملات الافتراضية هي من خلال عملية تسمى Cryptocoin Mining . ما يتلخص في استخدام جهاز الكمبيوتر الخاص بك بمثابة مرحل لمعالجة تجزئات الحوسبة للتعامل مع المعاملات. يمكن لوحدة المعالجة المركزية القيام بذلك على مستوى واحد ولكن وحدة معالجة الرسومات على بطاقة الرسومات تقدم طريقة أسرع بكثير للقيام بذلك. نتيجة لذلك ، يمكن لجهاز كمبيوتر مع GPU توليد عملة أسرع من واحدة بدونها.
OpenCL
ويأتي التطور الأكثر أهمية في استخدام بطاقة الرسومات للحصول على أداء إضافي من الإصدار الأخير من مواصفات OpenCL أو Open Computer Language. وستعمل هذه المواصفات التي تم تنفيذها في وقت واحد على تجميع مجموعة واسعة ومتنوعة من معالجات الكمبيوتر المتخصصة بالإضافة إلى وحدة معالجة الرسوميات ووحدة المعالجة المركزية (CPU) لتسريع عملية الحوسبة. بمجرد التصديق على هذه المواصفات وتنفيذها بالكامل ، يمكن أن تستفيد جميع أنواع التطبيقات من الحوسبة المتوازية من مزيج المعالجات المختلفة لزيادة كمية البيانات التي يمكن معالجتها.
الاستنتاجات
المعالجات المتخصصة ليست جديدة على أجهزة الكمبيوتر. تعد معالجات الرسومات أحد العناصر الأكثر نجاحًا واستخدامًا على نطاق واسع في عالم الحوسبة. كانت المشكلة جعل هذه المعالجات المتخصصة سهلة الوصول إلى التطبيقات خارج الرسومات. يحتاج كتّاب التطبيق إلى كتابة التعليمات البرمجية الخاصة بكل معالج رسومات. مع الدفع لمزيد من المعايير المفتوحة للوصول إلى عنصر مثل وحدة معالجة الرسومات ، ستستفيد أجهزة الكمبيوتر من استخدام بطاقات رسوماتها أكثر من أي وقت مضى. ربما حان الوقت لتغيير الاسم من وحدة معالج الرسومات إلى وحدة المعالج العامة.