GPU چیست و چه کاربردی دارد؟

GPU چیست؟ GPUها (واحدهای پردازش گرافیکی graphics processing unit) مشابه CPUها (واحدهای پردازش مرکزی) هستند به این معنا که هر دو پردازنده هستند، اما از بسیاری جهات اساسی دیگر متفاوت هستند. پردازنده‌های گرافیکی از ساختار موازی ساده‌تر و تخصصی‌تری استفاده می‌کنند که به آن‌ها اجازه می‌دهد تعداد هسته‌های بیشتری نسبت به پردازنده‌های پیچیده‌تر داشته باشند.

در مقاله امروز در وب سایت ایران هاستینگ 24 قصد داریم تا با یکدیگر پاسخی برای سوال GPU چیست پیدا کنیم. با ما همراه باشید.

GPU چیست؟

واحد پردازش گرافیکی (GPU) یک پردازنده موازی است که به محاسبات تکراری در یک برنامه اجازه می‌دهد تا به‌طور هم‌زمان اجرا شوند. پردازنده‌های گرافیکی در اواخر قرن گذشته معرفی شدند تا به واحدهای پردازش مرکزی (CPU) کمک کنند تا با تعداد زیادی از محاسبات مورد نیاز بازی‌های ویدیویی متحرک هماهنگ باشند.

GPU محاسبات تکراری را به‌طور هم‌زمان انجام می‌داد، درحالی‌که بقیه برنامه همچنان روی CPU اجرا می‌شد. با افزایش تقاضا برای برنامه‌های گرافیکی در اواخر قرن گذشته،GPU ها محبوبیت بیشتری پیدا کردند. درنهایت، آن‌ها نه‌تنها یک پیشرفت، بلکه به یک ضرورت برای عملکرد بهینه یک کامپیوتر شخصی تبدیل شدند.

امروزه پردازنده‌های گرافیکی به‌اندازه کافی قدرتمند هستند تا محاسبات ریاضی سریع را به‌صورت موازی برای الگوریتم‌های یادگیری عمیق انجام دهند و تقریباً در هر نوع دستگاه محاسباتی ازجمله تلفن‌های همراه، تبلت‌ها، نمایشگرها، ایستگاه‌های کاری و کنسول‌های بازی استفاده می‌شوند.

کاربردهای GPU چیست؟

در ادامه مقاله GPU چیست می خواهیم به بررسی این موضوع بپردازیم که کاربرد GPU چیست. در دهه 1990، زمانی که انویدیا تولید کننده تراشه آن را ابداع کرد، GPU اصطلاحی رایج برای بخشی شد که گرافیک را روی یک سیستم تأمین می‌کرد. طیف وسیعی از کارت‌های گرافیک GeForce این شرکت اولین موردی بوده است که از فناوری‌های مرتبط با آن استفاده می‌کرد. برای سیستم شخصی و تجاری، واحد پردازش گرافیکی (GPU) مهم‌ترین نوع فناوری محاسباتی است.

GPU برای پردازش موازی طراحی‌شده است و در برنامه‌های مختلف از جمله رندر ویدئو و گرافیک استفاده می‌شود. در ابتدا، پردازنده‌های گرافیکی برای تسریع در ارائه گرافیک سه‌بعدی طراحی‌شده بودند. آن‌ها با گذشت زمان ماژولارتر و قابل‌برنامه‌ریزی شده‌اند و قابلیت‌های خود را بهبود می‌بخشند. برنامه نویسان گرافیک را با تکنیک‌های پیشرفته قادر می‌سازد تا جلوه‌های بصری هیجان‌انگیزتر و صحنه‌های واقعی‌تری خلق کنند.

پردازنده‌های گرافیکی معمولاً برای ایجاد تجربه‌های بازی با کیفیت بالا، ایجاد رندر فوق‌العاده و طراحی گرافیکی واقعی استفاده می‌شوند. بااین‌حال، برنامه‌های تجاری بسیاری نیز وجود دارد که به تراشه‌های گرافیکی قوی وابسته هستند. امروزه، پردازنده‌های گرافیکی بیش از هر زمان دیگری قابل‌برنامه‌ریزی هستند و این پتانسیل را برای سرعت بخشیدن به برنامه‌های متنوعی که بسیار فراتر از رندر گرافیکی معمولی هستند، به آن‌ها می‌دهد. برنامه‌های مختلفی وجود دارد که می‌توانیم از GPU استفاده کنیم ازجمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

پردازنده گرافیکی برای بازی

بازی‌های ویدیویی از نظر محاسباتی به محاسبات بسیار پیچیده‌ای نیاز دارند. با فناوری جدید نمایشگر، مانند نمایشگرهای 4K و نرخ تازه‌سازی بالا و افزایش بازی‌های واقعیت مجازی، تقاضا برای پردازش گرافیکی به‌سرعت افزایش می‌یابد. بازی‌ها ممکن است با وضوح بهتر، نرخ فریم بهتر یا هرکدام با عملکرد گرافیکی پیشرفته اجرا شوند.

GPU برای یادگیری ماشین

هوش مصنوعی و یادگیری ماشین چندین بسته هیجان‌انگیز برای فناوری GPU ارائه می‌دهند. ازآنجایی‌که پردازنده‌های گرافیکی قدرت محاسباتی فوق‌العاده‌ای دارند، می‌توانند شتاب فوق‌العاده‌ای را در بارهای کاری که از طراحی بسیار موازی GPU مانند تشخیص تصویر بهره می‌برند، ارائه دهند. بسیاری از فناوری‌های یادگیری پیشرفته به GPU هایی که در ترکیب با CPU کار می‌کنند بستگی دارد.

GPU برای ویرایش ویدیو و ایجاد محتوا

برای سال‌ها، ویراستاران ویدیو، طراحان گرافیک و متخصصان مختلف، مدت‌ها برای ویرایش ویدیو و ایجاد محتوا، با محدودیت‌هایی روبه‌رو بودند. در حال حاضر، پردازش موازی GPU باعث می‌شود رندر ویدیو و گرافیک در فرمت‌های با کیفیت بالاتر آسان‌تر و سریع‌تر شود. علاوه بر این، پردازنده‌های گرافیکی مدرن دارای موتورهای رسانه و نمایشگر خاصی هستند که به تولید و پخش ویدیو کمک می‌کند تا کارآمدتر باشند.