1 (11 files merged)

1.

Пр езентация н а тему : Графически е п ро цессор ы
Рабоmу выnолнuл: Наugанов Данuл lОкласс

2.

Ч т о т а к о е GPU (Gr a p hic s Pr o c es s in g Un it )? GPU (гра ф и ч е с к и й
п р о ц е с с о р ) - эт о с п е ц иа л и з и р о в а н н ы й п р о ц ес с о р , р а з р а б о т а н н ы й
д л я э ф ф е к т и в н о г о в ы по л н е н и я м ат е м а т и ч е с к и х р а с ч ет о в ,
не о бх о д и м ых д л я р е н д е р и н г а ( с о зд а н ия) и з о б р а ж е н и й , а н и м а ц и и и
в ид е о . В от л и ч ие о т це нт р а л ь но г о п р о ц е с с о р а (CPU), к о т о р ый и м е ет
нес к о л ь к о м о щ н ых я д е р , о пт и м и з и р о в а н ных д л я п о с л е до ват ел ь н ых
з а д а ч , GPU с о с т о и т и з тыс я ч б ол е е м ел к и х и э ф ф е к т и в н ых я д е р ,
п р е д н а з н ач е н н ых д л я п а р а лл ел ь н о й о б р а б о т к и о г р о м н ых о бъ е м о в
д а н н ых. Пр о щ е г о воря: · CPU (Це нт р а л ь н ы й п р о це с с о р ) - эт о ·м о з г
11
к о м п ь юте р а . Он отл и ч но с п р а вл я етс я с р а з н о о б р а з н ы ми с л о ж н ы ми
з а д а ч а м и , н о д ел а ет и х п о о ч е р е д и ил и в оч е н ь о г р а н и чен н о й
па р а л л ел ь н о с т и . · GPU (Гра ф и ч е с к и й п р о це с с о р ) - э т о м у с к у л ы д л я
11
11
в ы ч ис л е н и й. О н не т а к у м е н, н о м о ж е т д ел а т ь т ы с я ч и п ро ст ых
о пе р а ц и й о д н о в р е м е н н о .

3.

Историческая справка
Первыu коммерческu u 2рафuческuu процесс ор (GPU) был с озgан
комnанuеu NVIDIA. О н nолучuл названuе NVIDIA GeForce 256 u был
nреgсmавлен в 1999 209у.
Основаmелем u главным uнженером , сmоявшuм за разрабоmкоu
GeForce 256, был Дженс ен Хуан (Jensen H u a n g), соучреg umель u СЕО
NVIDIA.
GeForce 256 сmал nервым GPU, коmорыu включал annapamнoe
ускоренuе gля ЗD-2рафuкu , чmо значumельно n о высuло
nроuзво g umельносmь в u2pax u 2рафuчес кuх nрuложенuях .
О н был способен выnолняmь функцuu , ранее
выnолнявшuес я несколькuмu оmgельнымu комnоненmамu .
После эmо20 NVIDIA nроgолжuла развuваmь u совершенсmвоваmь GPU,
gелая ux более мощнымu u унuверсальнымu , чmо n рuвело к революцuu
в обласmu комnьюmерноu 2рафuкu u вычuсленu u.

4.

.
: __<JPU состоит из мно>1<ества небольших ядер (или
вычислительных бло1<ов), 1<оторые могут одновременно
- - выполнять одни и те >I<e операции над разлиЧными наборами
данных. Не1<оторые 1<омпоненты црхите1<туры:
" reg.cloud
- Ядра - выполняют математичес 1<ие операции.
·Теt<стурные бло1<и - отвечают за нало>1<ение те1<стур,
обрабатывают их и применяJQт I<ЗD-моделям.
Бло1<и растеризации - преобразу ют ве1<торну ю информаЦию о
· _с цене в пи1<сели, которые видны на э1<ране.
Видеопамять (VRAM) - быстрая память, хранящая те1<стуры и
данные для вычислении.
u

5.

.
.
•
.
. .'
.
.. .
.
.
.
.
..
.
'
.
.
, /
.. .
.. .
\.-
'
.,
.
,
. " .
.
:.
.
.
'
. "
.·. Ос1
1Овные. .ц:rункЦии И·пРимен.
ение. G
PU свrзш
-ы·с гро41ик
ой ·И " ·.·.·
' .. .·
. .. ""
.
f
.
.
. . .
Изноцольно.G
_PU .со:З:дdв9лИ
. .видеоиrроми.·
. .
.
.
..
. .. сь. для·рендеринга.30.
. .
\.
.··\ ' . .
. ·
·, ·
" гро(рИкИ, °г1р ооро3уя Мd.темоtицеские.моделИ
QObeKT06 .В
.
..
'
.
·. ··
···.изоороЖенИя· ·ууетом текс.rур, освещ·ения.и еней. О и .
ООеспециВоют высокий FPS wiя·пловноЙ1'1__д тоilзИрОЕ30нной·
.картинки в игрох.·Т
Окже
GPU .неоОх
о
диМы
Щ,
я
·в
итуольной
""
.
.
,..
реольн0сти" Где
f'р
еОуетя
ВЫСОКОf1 nроизводИтельн ЦЬ ДЛЯ
'.
.
.
' ' ·р ед ринrа.д ух изоор о еНV1 с минимальной зодер 9й. .
.
· о·
..
..'
.
.··
• .
.
.
.
.
.
1 .
"'
.
'. .
. .·
• j,
.
.
.
.
.
...
.
"1
#
'
.
.·
• •
1
.
. .
. ."
\
.
..
·.
" .
\
.
<

6.

Современные применения: Не только игры
'
. .
Со временем обнаружили, что архитектура GPU идеально подходит д л я решения множества других задач, требующих
массового параллелизма.
·
· И с усственный интеллект и машинное обучение (AI/ML): Обучение нейронных сетей i n v o l v e oпepaции с огромньiми
матрицами и векторами, которые GPU выпоJ!няют
т.ы сячи раз быстрее CPU. Это главная причина бума на рынке GPU в
.
последние годы (благодаря компаниям вроде NVIDJA). .
.
· Научные исследования и вычисления (GPU Computing): Моделирование климата, расшифровка ДНК, астрофизиЧ:еские
\
.
расчеты. Технологии вроде NVIDIA CUDA и OpenCL позволяют использовать вычислительную мощность GPU д л я общих
задач .
1
· Майнинг криптовалют:
Процесс добычи крИ:птовалют (например, Ethereum) идеально ложится
на параллельную
\
.
.
архитектуру GPU (хотя сейчас майнинг постепенно переходит на более специализированные чипы ·- ASIC).
'
"
.
·Профессиональный дизайн и рендеринг (CAD/CAM): Работа в таких программах, как AutoCAD, Blender, SOLIJ?WORKS, с льно
зависит от GPU для рендеринга с л о ных моделей в реальном времени .
.
'·
·Обработка видео и онтаж: Кодирование и декодирование виДео (например, в форматах Н.:264, Н.265) современными GPU
происходит гораздо бь1стрее, разгружая CPU.
.
. транслировать видео высокого
· Стриминг (NVIDIA NVENC/AMD AMF): Специальные блоки в GPU по з воляют стримерам
·,
качества без потери производительности в игре.
..

7.

Типы графических процессоров
1. Интегрированная графика (iGPU)
·GPU встроен прямо в центральный процессор (CPU).
·Плюсы: Низкое энергопотребление , низкая стоимость, компактность (идеально для ноутбуков и офисных ПК).
·Минусы :Низкая производительность . Хватит для работы в интернете, офисных задач и просмотра видео, но не для
игр или серьезных профессиональны х задач.
·Примеры: Графика от Intel (Intel UHD Graphics, Intel Iris Хе), интегрированные графические ядра от AMD (Radeon
Graphics).
2.Дискретная видеокарта (dGPU)
·Представляет собой отдельную плату (карту), которая вставляется в материнскую плату. Имеет собственную
печатную плату, память (VRAM), систему питания и охлаждения.
·Плюсы: Высокая производительность, собственная быстрая память.
·Минусы:Высокая цена , большое энергопотребление и тепловыделение ,требует много места.
·Примеры :Видеокарты NVIDIA GeForce (для игр и мейнстрима), NVIDIA RTX (с трассировкой лучей и тензорами для
AI), NVIDIA Quadro (для профессионального дизайна), видеокарты AMD Radeon.

8.

Ключевые npouзвog umeл_u GPU
Н а рынке сущес mвуеm g ва основнь 1х u2роко , 1<
:оmорые
npoeкmupy ю m apxumeкm y py GPU:NVIDIA;_Л ugep н а рынк е
высокоnроuзвоgumельных GPU, ос обен.-но в ·сферах AI, .
м аw uнно20 обученuя u gаmа-ценmров . Их' meXHOl\02UU с
RTX (mрасс uровк а лучеu , DLSS) явЛяю·г:nся от расл евым , ·
&·
.
.
c m aнgapm o_м.·
.._·
· .
2. AMD (Advanced Micro bevices): Ос
нОвноU конку р е н т NVf u
Преgла2аюm оmлuчные pew e н u gля u2p u меuнсm р u мИх mехноло2uя Aty1D Flu i d M o t i.on Frames (АFМF)·являеm G
··
·
анал огом DLSS.
'
.
1
4

9.

-
:'
. .
На что смотреть при выборе GPU?
· П р о изводител ьность в играх (FPS): Смотрите тесты и обзоры на YouTube и
специализированных сайтах (наприм@р, ЗDMark).
,
· Объем и тип видеопамяти (VRAM Для современ ных игр в разрешении 1440р и выше
• 't
желательно 12 ГБ и более. Важен не-только объем, но и скорость п а м я т (н. апример, G.DDRб,
GDDRбX).
\
·Технологии : Поддержка трассировки лучей (Ray Tracing), Аl-апскейлин га (DLSS у NVIDIA, FSR
у AMD/ Intel).
1
.
. Энергопот ребление и тепло выделение (TDP): Убедитесь, что ваш блок п итан и достаточно
.
МОЩНЫЙ.
.
· Система охлаждения: Влияет на шум и стабильность работы.
.
к лючево й фактор.
..
..
"
----- -
-- - -
-
.
..
'
. Uена: Соот н ошение цена/ качество -
-
.
\
.-
- · ·
..
..
.. ·'
"
.

10.

К РАТКИ Й ИТОГ
GPU ЭВОЛ Ю ЦИ ОН И РО ВАЛ и з УЗ КОС ПЕЦ ИАЛ И ЗИ РО ВАН НОГО
""'
ЧИ СТА ДЛЯ ВЫ ВОДА КАРТИ Н КИ НА ЭКРАН В УН И ВЕ РСАЛ ЬН Ы И
""'
""'
ВЫЧИСЛ ИТЕ ЛЬН Ы И
Д ВИ ГАТЕЛ Ь, КОТО РЫ И
П ИТАЕТ САМ Ы Е
ПЕРЕДО ВЫ Е ТЕХН ОЛОГИ И СОВ РЕ МЕН Н ОСТИ -
ОТ
ФОТОРЕАЛ ИСТИ ЧН ЬIХ ВИД ЕО И ГР ДО И СКУССТВЕ Н НОГО
И НТЕЛЛ ЕКТА, М ЕНЯ ЮЩ ЕГО М И Р.

11. Cnacuбo за внuманuе!!I

Cnac uбo за в н uманu е !!I
Kmo не nонял эmom легчаUшu U маmерuал u
не omвemum н а вопрос ы верно , mom