Mi az a hardveres gyorsítás és hogyan hasznos?

A hardveres(Hardware) gyorsítás speciálisan felépített számítógépes hardvert (pl. szilícium mikrochipeket) használ, hogy egy szűk feladatsort gyorsabban hajtson végre, mint egy általános célú CPU (központi feldolgozó egység).

Mit jelent ez Önnek, mint felhasználónak? Gyakran lehetősége van a hardveres gyorsítás be- vagy kikapcsolására az alkalmazásokban. Tehát mennyire hasznos a hardveres gyorsítás, és mit csinál?

Mi az a hardveres gyorsítás(Hardware Acceleration) ( Simple Edition )

Íme a hardveres gyorsítás egyszerű magyarázata. Ugorjon(Skip) a következő szakaszra a folyamat alapos áttekintéséhez. 

A számítógépben lévő CPU szinte bármilyen típusú matematikai problémát meg tud oldani. A CPU(CPU) áramkörök több komponenst használnak sokféle feladat kezelésére. Több helyet foglalnak el, több hőt termelnek, és nem olyan elegánsak, mint egy egyetlen feladatra épített áramkör. 

Hardveres gyorsítással egy speciális integrált áramkör vagy mikroprocesszor egy meghatározott feladatot vagy a kapcsolódó feladatok szűk körét hajt végre. Az áramkör kialakítása semmi másra nem pazarol, és ez jelentős teljesítményelőnyt biztosít. 

Néha ez a hardver magába a CPU(CPU) - ba van beépítve . A legtöbb modern CPU(CPUs) dedikált belső részekkel rendelkezik, amelyek felgyorsítják az olyan feladatokhoz használt bizonyos típusú matematikai műveleteket, mint a videó kódolás(video encoding) és titkosítás(encryption) .

Röviden, a hardveres gyorsítás azt jelenti, hogy egy adott feladatot adunk egy egyedi hardvernek, amely egy szakma jackja, és megrázza.

Milyen előnyei(Benefits) vannak a hardveres gyorsításnak(Hardware Acceleration) ?

Milyen előnyökkel jár a hardveres gyorsítás az Ön által használt alkalmazás számára? Ez gyakran a hardver típusától és a gyorsítás típusától függ, de a szokásos előnyök a legtöbb helyzetben érvényesek.

  • A hardveres(Hardware) gyorsítás nagymértékben javítja a teljesítményt. Az alkalmazás gördülékenyebben fog futni, vagy az alkalmazás sokkal rövidebb idő alatt hajt végre egy feladatot.
  • Felszabadítja a CPU -t egyéb tevékenységek elvégzésére, amelyek javítják a rendszer teljesítményét. A CPU átterhelheti a munkát a speciális hardverre, majd folytathatja például a videojátékok futtatását a videók streamelésével vagy egy olyan alkalmazás használatával, mint a Discord .
  • A hardveres(Hardware) gyorsítás kulcsfontosságú lehet az akkumulátorral működő eszközök esetében. Ez az oka annak, hogy okostelefonja vagy táblagépe ilyen hosszú ideig képes lejátszani a videót anélkül, hogy lemerülne az akkumulátor. Egy kis speciális chip szinte mindig kevesebb energiát fogyaszt, mint egy nagy, összetett CPU .

Vannak(Are) hátrányai a hardveres (Downsides)gyorsításnak(Hardware Acceleration) ?

Általában a hardveres gyorsítást érdemes elhagyni, de vannak olyan esetek, amikor ez hátrányt jelenthet. 

  • A hardveres(Hardware) gyorsítás gyakran instabilitást okoz. Annak ellenére, hogy lassúak, a CPU(CPUs) -k általában nagyon megbízhatóak. Például nincs értelme a hardveres gyorsításnak felgyorsítani a videóexportálást, majd a folyamat összeomlását, mielőtt befejezné.
  • A hardveres(Hardware) gyorsítás rugalmatlan az új fejlesztésekhez. Például előfordulhat, hogy számítógépén hardveres gyorsítás található egy adott videókódolási módszerhez, de ha valami jobb jön, új hardvert kell vásárolnia a támogatásához. 
  • Előfordulhat, hogy a rendszer által támogatott hardveres gyorsítás nem nyújtja a legjobb eredményt. Tehát ha a minőséget részesíti előnyben a sebességgel szemben, jobb, ha bizonyos esetekben a CPU -ra bízza a munkát. (CPU)Például, ha nem rendelkezik hardveres támogatással a HEVC kódoláshoz, de szeretné annak minőségi előnyeit a H.264 CODEC -hez képest, akkor (H.264 CODEC)CPU - alapú kódolásra kell hagyatkoznia .

Hol használhatom a hardveres gyorsítást(Use Hardware Acceleration) ?

A hardveres gyorsításnak túl sok formája áll rendelkezésre ahhoz, hogy itt felsoroljuk őket, de itt van néhány olyan gyakori, amellyel átlagos számítógép-felhasználóként találkozni fog.

Böngésző hardveres gyorsítása(Browser Hardware Acceleration)

A webböngészők(Web) meglepően CPU-igényes(CPU-heavy) alkalmazások lehetnek. A modern(Modern) webhelyek divatos grafikai effektusokkal és nagy hűségű látványokkal és hangokkal rendelkeznek. A 3D grafikát használó webalkalmazások profitálnak a (Web)GPU hardveres gyorsításából. 

A hardveres(Hardware) gyorsítás általában alapértelmezés szerint be van kapcsolva ezekben az alkalmazásokban, és csak hibaelhárítás(troubleshooting) céljából kapcsolja ki .

Videókódolási gyorsítás(Video Encoding Acceleration)

  • A legtöbb CPU már rendelkezik a közös H.264 videószabvány gyorsításával , és a H.265 támogatása is növekszik. 
  • A legújabb Nvidia GPU(Nvidia GPUs) -k egy dedikált „NVENC” kódoló chippel is rendelkeznek, amely átveszi a játékfelvételek rögzítésének vagy streamelésének munkáját, így ez nem befolyásolja a játék teljesítményét.
  • Az olyan alkalmazások, mint az Adobe Premiere Pro , GPU-alapú hardveres gyorsítást kínálnak, így javítva a teljesítményt projektek szerkesztése és exportálása közben.

GPGPU (General Purpose GPU) gyorsítás(GPGPU (General Purpose GPU) Acceleration)

A grafikus processzorok 3D-s grafikus gyorsítókként kezdték életüket, de a modern GPU(GPUs) -k az egyszerű műveletek széles skáláját képesek nagyon gyorsan elvégezni. Ezek a processzorok több száz vagy több ezer egyszerű kis processzorból állnak, amelyek mindegyike párhuzamosan működik. 

Ez ideálissá teszi őket bizonyos típusú adatrögzítésekhez, amelyeket algoritmuson kell futtatni. A GPU(GPUs) -kat azért tervezték így, mert a grafika renderelése magában foglalja a pixelértékek párhuzamos feldolgozását. Tehát a GPU határozza meg, hogy a képernyőn megjelenő több millió pixel mindegyike hogyan nézzen ki egyszerre. Kiderült, hogy a mély tanulási és adatbányászati ​​alkalmazások is profitálnak ebből a számítási megközelítésből.

Sugárkövetés és gépi tanulási gyorsítás(Ray Tracing and Machine Learning Acceleration)

A GPU(GPU) -fejlesztők most dedikált társprocesszorokat adtak hozzá, amelyek még a GPU - magoknál is speciálisabb munkát végeznek. 

  • Az Nvidia GPU(Nvidia GPUs) -k legújabb generációja speciális komponensekkel rendelkezik, amelyek felgyorsítják a sugárkövetés(ray tracing) matematikáját , amely egy olyan módszer, amellyel 3D-s grafikákat rajzolhatunk a fény terjedésének szimulálásával egy jelenetben.
  • Ezek a GPU(GPUs) -k további processzorral rendelkeznek, amely nagyon jó az úgynevezett „tenzoros” matematika elvégzésében. Ezek hasznosak azokban az alkalmazásokban, amelyek neurális hálózati gépi tanulást használnak, ami egyre gyakoribb a mindennapi számítási feladatokban.

A gyorsulás mindenütt jelen van

Manapság szinte minden számítástechnikai eszközben van hardveres gyorsítás, és ahogy bizonyos számítástechnikai munkák egyre népszerűbbé válnak, az informatikusok még több dedikált rendszert fognak létrehozni, hogy gyorsabban és hatékonyabban működjenek. 

Tehát dőljön hátra és élvezze a sebességet!



About the author

Tapasztalt szoftvermérnök vagyok, több mint 10 éves tapasztalattal a felhasználói fiókok, a családbiztonság és a Google Chrome technológia fejlesztésében és kezelésében. Erős matematikai és számítástechnikai alapokkal rendelkezem, amelyeket arra használok, hogy világos, tömör leírásokat készítsek képességeimről.



Related posts