关于深度学习:为什么需要专门出现GPU处理图形工作

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一、GPU 服务器有什么作用?

GPU 减速计算能够提供不凡的应用程序性能,能将应用程序计算密集局部的工作负载转移到 GPU,同时仍由 CPU 运行其余程序代码。

从用户的角度来看,应用程序的运行速度显著放慢. 了解 GPU 和 CPU 之间区别的一种简略形式是比拟它们如何解决工作。

CPU 由专为程序串行解决而优化的几个外围组成,而 GPU 则领有一个由数以千计得更小、更高效的外围(专为同时解决多重工作而设计)组成的大规模并行计算架构。

谈及 GPU 在高性能计算方面的劣势,就会天然联想到 GPU 诞生的经典问题:“为什么须要专门呈现 GPU 来解决图形工作,CPU 为啥不能够?”

为满足各位迫切的求知心,在此论断后行:图形渲染工作具备高度的并行性,GPU 能够仅仅通过减少并行处理单元和存储器管制单元,便可获得比 CPU 更效的解决能力和存储器带宽,进步一个数量级的运算速度。

追溯到 GPU 还没有创造的年代,中央处理器 CPU 作为整个计算机系统的运算和管制的外围,是整个数据处理的最基本的部件。

 二、GPU 善于大规模并发计算 GPU 工作原理:

GPU 的工作艰深的来说就是实现 3D 图形的生成,将图形映射到相应的像素点上,对每个像素进行计算确定最终色彩并实现输入,个别分为顶点解决、光栅化计算、纹理贴图、像素解决、输入五个步骤。

GPU 采纳流式并行计算模式,可对每个数据行独立的并行计算。

GPU 与 CPU 区别:CPU 基于低延时设计,由运算器(ALU)和控制器(CU),以及若干个寄存器和高速缓冲存储器组成,功能模块较多,善于逻辑管制,串行运算。

GPU 基于大吞吐量设计,领有更多的 ALU 用于数据处理,适宜对密集数据进行并行处理,善于大规模并发计算,因而 GPU 也被利用于 AI 训练等须要大规模并发计算场景。

三、GPU 可分为独立 GPU 和集成 GPU 独立 GPU:独立 GPU 个别封装在独立的显卡电路板上,应用专用的显示存储器,独立显卡性能由 GPU 性能与显存带宽独特决定。

一般来讲,独立 GPU 的性能更高,但因而零碎功耗、发热量较大。集成 GPU:集成 GPU 常和 CPU 共用一个 Die,共享零碎内存。集成 GPU 的制作由 CPU 厂家实现,因而兼容性较强,并且功耗低、发热量小。

但如果显卡运行须要占用大量内存,整个零碎运行会受限,此外零碎内存的频率通常比独立显卡的显存低很多,因而个别集成 GPU 的性能比独立 GPU 更低。

四、GPU 宽泛使用在图显和并行计算场景 GPU 领有繁多的弱小并行计算能力,所以用处往往是须要大规模并行计算的场景。

晚期 GPU 多被用于 2D 和 3D 图形的计算和解决,因为图形数据的解决往往波及到大量的大型矩阵运算,计算量大但易于并行化。近年因为大数据、人工智能倒退,GPU 也经常被用于须要大量反复计算的数据挖掘畛域,如机器学习,深度学习等。

GPU 应用场景:GPU 被宽泛地使用于 PC、服务器、挪动等畛域。其中服务器 GPU 可做业余图形处理、计算减速、深度学习等利用,以独立 GPU 为主;挪动端 GPU 次要采纳集成 GPU;PC 依据应用用处不同,既能够搭载独立 GPU,也能够应用集成 GPU。

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