Увод
Систем растерског приказа је неодвојив од графичког процесора. Графички процесор је важна компонента структуре графичког система и повезује рачунар и терминал за приказ. Обвезница.
Треба рећи да постоји графички процесор (познатији као графичка картица) ако постоји систем приказа, али ране графичке картице су садржавале само једноставну меморију и бафере оквира, који су заправо играли улогу само у складиштењу и преносу графика. Све операције морају бити контролисане од стране ЦПУ-а. Ово је довољно за текст и неке једноставне графике, али када се ради о сложеним сценама, посебно неким реалистичним тродимензионалним сценама, овај систем сам не може да изврши задатак. Због тога касније развијене графичке картице имају функције за обраду графике. Не само да чува графику, већ обавља и већину графичких функција, што у великој мери смањује оптерећење ЦПУ-а и побољшава капацитет приказа и брзину приказа. Са развојем електронске технологије, технички садржај графичких картица је све већи, а функције све јаче и јаче. Многе професионалне графичке картице имају јаке могућности 3Д обраде, а ове 3Д графичке картице се постепено крећу ка персоналним рачунарима. Неке професионалне графичке картице имају чак више транзистора од савремених ЦПУ-а. На пример, 2000. године, графички чип РАДЕОН који је АТИ представио у Канади садржао је 30 милиона транзистора, достижући брзину пуњења од 1,5 милијарди пиксела у секунди.
Композиција
Графички процесор се састоји од следећих уређаја:
(1) Прикажите језгро главне графичке картице са чипом, познатије као ГПУ, њен главни задатак је да контролише систем. Улазне видео информације се конструишу и приказују.
(2) Меморија бафера приказа се користи за складиштење графичких информација које ће се приказати и међуподатака графичких операција; величина и брзина бафера приказа директно утичу на перформансе главног чипа.
(3) РАМД/А претварач претвара бинарни број у аналогни сигнал погодан за екран.
Развојни трендови и проблеми
Проблеми у рачунарској снази и рачунарском режиму
Основа тренутног ГПУ-а - традиционални З-бафер алгоритам не може да испуни нове захтеве апликације. У графичким и видео апликацијама у реалном времену, потребне су моћније рачунарске могућности опште намене, као што је подршка за детекцију судара и приближну физичку симулацију; у играма, алгоритми за обраду графике морају бити комбиновани са неграфичким алгоритмима као што су вештачка интелигенција и управљање сценом. Тренутна архитектура ГПУ-а не може добро да реши проблеме транспарентности, висококвалитетног анти-алиасинга, замућења покрета, дубине поља и бојења микро-полигона које треба решити за квалитет слике на нивоу филма. Не може добро да подржи праћење зрака у реалном времену, Реиес (Рендерује све што сте икада видели) и други сложенији графички алгоритми такође се тешко носе са глобалним осветљењем, динамичким приказом и приказом у реалном времену, сенкама и рефлексијама потребним за висококвалитетно реално временска 3Д графика. Потребно је проучити нову генерацију ГПУ архитектуре да бисте прекинули ова ограничења. Са брзим развојем ВЛСИ технологије, нова генерација ГПУ чипова би требало да има моћнију рачунарску моћ, која може у великој мери побољшати резолуцију графике, детаље сцене (више троуглова и детаља текстуре) и глобалну апроксимацију. Тренд развоја система за обраду графике је фузија графичких и неграфичких алгоритама и фузија постојећих различитих алгоритама бојења. Нова генерација чипова графичког система захтева обједињене и флексибилне структуре података, нове моделе програмирања и вишеструке режиме паралелног рачунарства. Верујемо да је тренд развоја решавање проблема са којима се суочавају тренутни чипови система за графичку обраду помоћу јединственог рачунарског модела паралелизма на нивоу података, паралелизма на нивоу операција и паралелизма на нивоу задатака заснованог на јединственој, регуларној структури низа елемената за паралелну обраду. .
Проблеми у производном процесу
Интегрисана кола су се развила до технологије наноразмера и стално се приближавају физичким границама. Појавио се такозвани проблем црвеног зида: прво, кашњење линије је све више од кашњења капије. Што је важније. Дугорочни пренос има не само проблем кашњења у преносу, већ и проблем потрошње енергије. Друго, величина карактеристика је толико мала да су дефекти у производњи чипова неизбежни, а толеранцију грешака и технологије избегавања грешака треба проучавати са три аспекта: толеранција на дефект, толеранција грешака и толеранција грешке. Треће, струја цурења и потрошња енергије су постали веома важни, па би требало усвојити независну технологију управљања напајањем. Модерни графички процесори су направили значајан напредак у превазилажењу проблема црвеног зида: коришћење великог броја регуларних СИМД структура низа; његова дистрибуирана меморија је близу рачунарске јединице, смањујући дугорочне ефекте; његово хардверско вишенитност Покрива део утицаја кашњења у складиштењу. Међутим, са даљим развојем процеса, тренутну архитектуру ГПУ-а је тешко прилагодити будућем развоју процеса и не постоји структура система која би се бавила дугорочним проблемима, одступањима процеса и дефектима процеса, посебно како се прилагодити на три -димензионални процес. Дебљина капије тренутног најсавременијег транзистора је већ око пет атома. У производњи, један атом који недостаје довешће до 20% одступања процеса. Стога је одступање процеса постало проблем који се не може занемарити у дизајну СоЦ-а. Конкретно, наноелектронска интегрисана кола након 2018. могу произвести обичне наноуређаје насумичним самосастављањем. Стога, системска структура системског чипа нове генерације мора да користи регуларну структуру и да толерише одступања процеса, са толеранцијом грешака, избегавањем грешака и могућностима реорганизације. Верујемо да је употреба суседне технологије између великог броја хомогених процесорских елемената за прилагођавање нано-технологији и будућој тродимензионалној технологији, усвајањем нове архитектуре и сродних стратегија дизајна мале снаге, отпорности на грешке и избегавања грешака, представља за будуће системе за обраду графике Чип има важан научни значај.
Главни добављачи
АТИ
20. августа 1985. основан је АТИ. У октобру исте године, АТИ је развио први графички чип користећи АСИЦ технологију. И графичке картице. Априла 1992. АТИ је објавио Мацх32 графичку картицу са интегрисаним графичким убрзањем. Априла 1998. ИДЦ је изабрао АТИ за лидера на тржишту у индустрији графичких чипова, али у то време овај чип није имао титулу ГПУ. Дуго времена, АТИ је графички процесор називао ВПУ. Тек када је АМД купио АТИ, његов графички чип је званично усвојио име ГПУ-а.
НВИДИА
НВИДИА first proposed the concept of GPU when it released the Geforce256 graphics processing chip in 1999. Since then, the core of НВИДИА graphics cards has been called GPU. GPU makes the graphics card reduce the dependence on the CPU, and perform part of the original CPU work, especially in 3D graphics processing. The core technologies used by the GPU include hardware T&L, cubic environment texture mapping and vertex blending, texture compression and bump mapping, dual texture four-pixel 256-bit rendering engine, etc., while the hardware T&L technology can be said to be GPU’s Sign.
Примери модела
АМД
АМД графички производи за нотебоок рачунаре су углавном серије Мобилити Радеон, које имају одређене 3Д перформансе, а њихови производи углавном укључују Р9 (Хигх-енд), Р7 (средњи), Р5 (лов-енд) три серије:
Mobility Radeon R9 M200 series of Mobility Radeon R9 M295X/M280/M275X//M265X; /p>
Мобилити Радеон Р9 М395Кс/М385Кс/М375Кс//М365Кс серије Мобилити Радеон Р9 М300;
Мобилити Радеон Р7 М200 серија Мобилити Радеон Р7 М270/М265ф М260Кс/М260;
Мобилити Радеон Р7 М300 серија Мобилити Радеон Р7 М380/М370/М365/М360Кс/М340;
li>Мобилити Радеон Р5 М255/М230 за серију Мобилити Радеон Р5 М200;
Мобилити Радеон Р5 М300 серија Мобилити Радеон Р5 М335/М330/М320/ М315 и тако даље.
нВИДИА
Графички производи нВИДИА нотебоок рачунара углавном укључују ГеФорце 900М серију мобилних графичких картица, ГеФорце 800М серију мобилних графичких картица и ГеФорце 700М серију мобилних графичких картица.
ГеФорце9800М серија мобилних графичких картица углавном укључује ГеФорце ГТКС980М/ ГТКС970М/ ГТКС 960М/ГТКС950М/940М/930М/920М/910М, итд.
ГеФорце 800М серије мобилних графичких картица углавном укључују ГеФорце ГТКС880М/ ГТКС870М/ ГТКС860М/ГТКС850М/ 840М/830М/820М, итд.
ГеФорце 700М серије мобилних графичких картица углавном укључују ГеФорце ГТКС780М/ ГТКС770М/ ГТКС765М/ГТКС760М/ГТ755М/750М/ГТ745М/ГТ740М/ГТ730М/ГТ720М/ итд.