Srdcem všech počítačových systémů je CPU nebo centrální procesorová jednotka. Tento univerzální procesor dokáže pracovat s jakýmkoli úkolem. Jsou omezeny na určité základní matematické výpočty. Komplikované úlohy mohou vyžadovat kombinace, které vedou k delší době zpracování. Díky rychlosti procesorů většina lidí nezaznamenává žádné skutečné zpomalení. Existuje celá řada úkolů, ačkoli to může opravdu ztroskotat centrální procesor počítače.
Grafické karty s grafickým procesorem nebo grafickým procesorem jsou jedním z mála specializovaných procesorů, které mnoho lidí nainstalovalo do svých počítačů. Tyto procesory zpracovávají komplikované výpočty týkající se 2D a 3D grafiky. Ve skutečnosti jsou tak specializovaní, že nyní mají lepší výkon při určitých výpočtech ve srovnání s centrálním procesorem. Z tohoto důvodu je nyní hnutí, které využívá GPU počítače k doplnění CPU a urychlení různých úkolů.
Zrychlení videa
První skutečná aplikace mimo 3D grafiku, kterou byly navrženy pro GPU, bylo video. Videoprocesy s vysokým rozlišením vyžadují dekódování komprimovaných dat a jejich obrazy s vysokým rozlišením. ATI i NVIDIA vyvinuly kód softwaru, který umožňuje proces dekódování zpracovávat grafický procesor, spíše než spoléhat se na CPU. To je důležité pro ty, kteří chtějí používat počítač k prohlížení filmů HDTV nebo Blu-ray v počítači. S přechodem na 4K video je potřebná kapacita pro zpracování videí stále větší.
Výsledek je schopnost grafické karty pomáhat překódovat video z jednoho grafického formátu do druhého. Příkladem může být získání zdroje videa, například z videokamery, která je kódována pro vypálení na disk DVD. Aby to bylo možné, musí počítač převzít jeden formát a znovu jej vykreslit v druhém. To využívá spoustu výpočetního výkonu. Pomocí zvláštních schopností grafického procesoru může počítač dokončit proces překódování rychleji, než kdyby se právě spoléhal na procesor.
SETI @ Home
Další předčasná aplikace, která využívá extra výpočetní výkon poskytovanou GPU počítače, je SETI @ Home. Jedná se o distribuovanou počítačovou aplikaci nazvanou skládání, která umožňuje analyzovat rádiové signály pro projekt "Hledání extraterrestní inteligence". Pokročilé výpočetní motory v rámci GPU umožňují, aby urychlily množství dat, které mohou být zpracovány v daném časovém období ve srovnání s použitím pouze CPU. Jsou schopni to udělat s grafickými kartami NVIDIA pomocí CUDA nebo Computer Unified Device Architecture, což je specializovaná verze kódu C, která může přistupovat k grafickým kartám NVIDIA.
Adobe Creative Suite 4
Nejnovější aplikace s velkým názvem, která využívá akcelerace GPU, je Adobe Creative Suite. To zahrnuje velké množství produktů vlajkové lodi Adobe, včetně Acrobat, Flash Player, Photoshop CS4 a Premiere Pro CS4. V podstatě může být k urychlení různých úloh v rámci těchto aplikací použit jakýkoli počítač s grafickou kartou OpenGL 2.0 s alespoň 512 MB video paměti.
Proč přidat tuto funkci do aplikací Adobe? Photoshop a Premiere Pro mají zejména velké množství specializovaných filtrů, které vyžadují vysokou úroveň matematiky. Pomocí GPU pro odstranění mnoha z těchto výpočtů lze rychlejší dokončení vykreslování velkých snímků nebo video streamů. Někteří uživatelé mohou zaznamenat žádný rozdíl, zatímco jiní mohou vidět velké zisky v závislosti na tom, jaké úkoly používají a na grafické kartě, kterou používají.
Kryptocurnální těžba
Pravděpodobně jste slyšeli o Bitcoinu, který je formou virtuální měny. Bitcoin můžete vždy zakoupit prostřednictvím burzy obchodováním s tradičními měnami, stejně jako výměnou za cizí měnu. Druhou metodou získávání virtuálních měn je proces nazvaný "Cryptocoin Mining". Co se děje, je použití počítače jako relé pro zpracování kalkulací výpočtů pro řešení transakcí. CPU to může dělat na jedné úrovni, ale GPU na grafické kartě nabízí mnohem rychlejší způsob, jak to udělat. V důsledku toho může počítač s GPU generovat měnu rychleji než jedna bez ní.
Co je OpenCL?
Nejvíce pozoruhodný vývoj v používání grafické karty pro další výkon pochází z vydání specifikace OpenCL nebo Open Computer Language. Tato specifikace společně s GPU a procesorem pro urychlení výpočetní techniky sdružuje širokou škálu specializovaných počítačových procesorů. Všechny druhy aplikací mohou potenciálně využívat paralelní výpočty ze směsi různých procesorů, aby se zvýšilo množství dat, které lze zpracovat.
Závěrečné myšlenky a závěry
Specializované procesory nejsou pro počítače nic nového. Grafické procesory jsou jen jedním z úspěšnějších a nejvíce používaných položek ve světě výpočetní techniky. Problém spočíval v tom, že tyto specializované procesory byly snadno přístupné aplikacím mimo grafiku. Spisovatelé aplikací potřebovali napsat kód specifický pro každý grafický procesor. S tlakem na více otevřených standardů pro přístup k položce, jako je GPU, budou počítače využívat z grafických karet mnohem více než kdy předtím. Možná je čas dokonce změnit název z grafické procesorové jednotky na obecnou procesorovou jednotku.
