Графикалық процессор құрылысы мен оның негізгі жұмыс істеу принципін түсіндіріңіз

Графикалық процессор (ағылш. graphics processing unit, GPU) — дербес компьютердің немесе ойын приставкасының графиканы бейнелеу (рендеринг) үшін қолданылатын жеке құрылғысы. Қазіргі заманғы графикалық процессорлар компьютерлік графиканы жоғары тиімділікпен өңдеп, бейнелейді. Арнайы конвейерлік архитектураның арқасында графикалық процессор кәдімгі орталық процессорға қарағанда графикалық ақпараттарды өңдеуде тиімдірек. Графикалық процессор заманауи бейнеадаптерлерде 3D графиканың үдеткіші ретінде қолданылады.

Графикалық процессор дискретті бейнекартаның құрамында да, енгізілген шешімдерде де (солтүстік көпірге қондырылып немесе гибридті процессорда) қолданылуы мүмкін.

Графикалық процессор тәуелсіз мультипроцессорлар жиынтығы ретінде ұсынылған. Әрбір мультипроцессор бірнеше CUDA-ядроларынан, математикалық функцияларды есептеу үшін бірнеше модульдерден (ҚФБ), құрастыру желісінен, сондай-ақ ортақ жадысынан және кэш жадынан тұрады.

GPU деп аталатын архитектура SIMT негізінде жүзеге асырылады. CUDA технологиясы арнайы функцияларды анықтауға мүмкіндік береді. ОП-де параллель орындалатын, ағымдар түрінде болатын ядро функцияларын анықтауға мүмкіндік береді.Осылайша, ядро ​​аналогтық ағынды функция болып табылады. Жергілікті жадыны пайдаланып әрбір ағын CUDA-ядрода орындалды.

Компьютердің графикалық жүйесінің өнімділігіне көптеген көрсеткіштер әсер етеді.

· Бейнеақпарат берілетін мәліметтер шинасының жылдамдығы.

· Бейнекартада орнатылған бейнежадының жылдамдығы.

· Орнатылған бейнежадының көлемі.

· Графикалық процессор және сопроцессордың жылдамдығы.

· 3D-графикамен жұмыс кезіндегі ақпараттық технологиялар.

Бейнекартаның жұмыс жасау жылдамдығына өз үлесін, әрине, орталық процессор да қосады. Бірақ қазіргі заманғы графикалық адаптерлер оның қорын аз пайдаланады, себебі оларда өнімділігі жөнінен одан еш қалыспайтын жеке графикалық процессор бар. Сонымен қатар, графикалық процессор электрондық бөлшектің күрделілігі жағынан орталық процессордан бірнеше есе асып түседі.

Графикалық сопроцессоры бар бейнекарта – бұл негізін арифметикалық-логикалық жүйе (микропроцессорлар, жеке бейнежадында микронұсқаулармен жұмыс жасайтын) құрайтын жоғары интеллектуалды құрылғы.