Шта је хардверско убрзање и како је корисно?

Хардверско(Hardware) убрзање користи специјално изграђен рачунарски хардвер (тј. силицијумске микрочипове) да обави уски скуп задатака брже од ЦПУ-а опште намене ((CPU) централне процесорске јединице).

Шта то значи за вас као корисника? Често ћете имати опцију да укључите или искључите хардверско убрзање у својим апликацијама. Дакле, колико је корисно хардверско убрзање и шта оно ради?

Шта је хардверско убрзање(Hardware Acceleration) ( једноставно издање(Simple Edition) )

Ево једноставног објашњења хардверског убрзања. Пређите(Skip) на следећи одељак за детаљан поглед на процес. 

ЦПУ(CPU) у вашем рачунару може да реши скоро сваку врсту математичког проблема. ЦПУ(CPU) кола користе више компоненти за решавање многих врста задатака. Заузимају више простора, генеришу више топлоте и нису тако елегантно дизајниране као кола направљена за један посао. 

Са хардверским убрзањем, специјално интегрисано коло или микропроцесор обавља један специфичан задатак или уски скуп повезаних послова. Дизајн кола се не троши ни на шта друго, а ово пружа значајну предност у перформансама. 

Понекад је тај хардвер уграђен у сам ЦПУ(CPU) . Већина модерних ЦПУ(CPUs) -а има наменске интерне секције које убрзавају специфичне врсте математике које се користе за задатке као што су видео кодирање(video encoding) и шифровање(encryption) .

Укратко, хардверско убрзање значи давање одређеног посла јединственом комаду хардвера који је добар за један посао и који је у томе успешан.

Које су предности(Benefits) хардверског убрзања(Hardware Acceleration) ?

Како хардверско убрзање користи апликацији коју користите? Често зависи од врсте хардвера и врсте убрзања, али уобичајене предности се примењују у већини ситуација.

  • Хардверско(Hardware) убрзање у великој мери побољшава перформансе. Ваша апликација ће радити лакше или ће апликација завршити задатак за много краће време.
  • Ослобађа ваш ЦПУ(CPU) да ради друге ствари које воде до побољшаних перформанси система. ЦПУ(CPU) може пребацити посао на специјализовани хардвер, а затим наставити са, на пример, покретањем видео игара истовремено са стримовањем видео записа или коришћењем апликације као што је Дисцорд(Discord) .
  • Хардверско(Hardware) убрзање може бити кључно за уређаје на батерије. Због тога ваш паметни телефон или таблет може да репродукује видео тако дуго без пуњења батерије. Мали специјализовани чип скоро увек користи мање енергије од великог, сложеног ЦПУ-а(CPU) .

Постоје(Are) ли недостаци(Downsides) хардверског убрзања(Hardware Acceleration) ?

Генерално, хардверско убрзање је нешто на чему ћете желети да оставите, али постоје случајеви у којима то може бити недостатак. 

  • Хардверско(Hardware) убрзање често узрокује нестабилност. Упркос томе што су спори, ЦПУ-(CPUs) и имају тенденцију да буду веома поуздани. На пример, нема смисла да хардверско убрзање убрза извоз видео записа, а затим да процес падне пре него што се заврши.
  • Хардверско(Hardware) убрзање је нефлексибилно према новим развојима. На пример, можда имате хардверско убрзање на рачунару за одређени метод кодирања видео записа, али ако дође нешто боље, мораћете да купите нови хардвер да бисте га подржали. 
  • Тип хардверског убрзања који ваш систем подржава можда неће понудити најбоље резултате. Дакле, ако дајете предност квалитету у односу на брзину, било би боље да у неким случајевима пустите ЦПУ да обавља посао. (CPU)На пример, ако немате хардверску подршку за ХЕВЦ(HEVC) кодирање, али желите његове предности у квалитету у односу на Х.264 КОДЕК(H.264 CODEC) , мораћете да се ослоните на кодирање засновано на ЦПУ- у.(CPU)

Где могу да користим хардверско убрзање(Use Hardware Acceleration) ?

Превише је доступних облика хардверског убрзања да бисмо их све навели овде, али ево неколико уобичајених са којима ћете се срести као просечан корисник рачунара.

Хардверско убрзање претраживача(Browser Hardware Acceleration)

Веб(Web) претраживачи могу бити изненађујуће апликације које оптерећују процесоре . (CPU-heavy)Модерне(Modern) веб странице имају фенси графичке ефекте и призоре и звукове високе верности. Веб(Web) апликације које користе 3Д графику имају користи од хардверског убрзања  ГПУ -а.(GPU)

Хардверско(Hardware) убрзање је обично подразумевано укључено у овим апликацијама и требало би да га онемогућите само за решавање проблема(troubleshooting) .

Убрзање видео кодирања(Video Encoding Acceleration)

  • Већина ЦПУ-а сада има убрзање за уобичајени Х.264(H.264) видео стандард, а подршка за Х.265(H.265) такође расте. 
  • Недавни Нвидиа ГПУ-ови(Nvidia GPUs) такође имају наменски „НВЕНЦ“ енкодер чип који преузима посао снимања или стримовања снимака игре тако да не утиче на перформансе игре.
  • Апликације као што је Адобе Премиере (Adobe Premiere) Про(Pro) нуде хардверско убрзање засновано на ГПУ-у, чиме се побољшавају перформансе приликом уређивања и извоза пројеката.

ГПГПУ (ГПУ опште намене) Убрзање(GPGPU (General Purpose GPU) Acceleration)

Графички процесори су започели живот као 3Д графички акцелератори, али модерни ГПУ-ови(GPUs) могу врло брзо да обаве прилично широк спектар једноставних операција. Ови процесори се састоје од стотина или хиљада једноставних малих процесора који сви раде паралелно. 

То их чини идеалним за одређене врсте кршења података које треба покренути кроз алгоритам. ГПУ-ови(GPUs) су дизајнирани на овај начин јер рендеровање графике укључује паралелну обраду вредности пиксела. Дакле, ваш ГПУ(GPU) одређује како сваки од милиона пиксела на екрану треба да изгледа у исто време. Испоставило се да апликације дубоког учења и рударења података такође имају користи од овог приступа рачунању.

Праћење зрака и убрзање машинског учења(Ray Tracing and Machine Learning Acceleration)

Програмери ГПУ(GPU) -а су сада додали наменске копроцесоре који раде још специјализованији посао од ГПУ(GPU) језгара. 

  • Најновија генерација Нвидиа ГПУ-(Nvidia GPUs) а има посебне компоненте које убрзавају математику праћења зрака(ray tracing) , што је метод цртања 3Д графике симулацијом како се светлост шири кроз сцену.
  • Ови ГПУ-ови(GPUs) имају додатни процесор који је веома добар у такозваној „тензорској“ математици. Они су корисни у апликацијама које користе машинско учење неуронске мреже, које постаје све чешће у свакодневним рачунарским задацима.

Убрзање је свуда

У скоро сваком рачунарском уређају ових дана постоји хардверско убрзање и како одређени рачунарски послови постану популарни, компјутерски научници ће креирати још наменскије системе како би они радили брже и ефикасније. 

Зато седите и уживајте у брзини!



About the author

Ја сам искусан софтверски инжењер са преко 10 година искуства у развоју и управљању корисничким налозима, породичној безбедности и Гоогле Цхроме технологији. Имам јаку основу у математици и информатици које користим за креирање јасних, сажетих описа својих вештина.



Related posts