Srdcom všetkých počítačových systémov je centrálna procesorová jednotka. Tento univerzálny procesor zvláda väčšinu úloh a je obmedzený na základné matematické výpočty. Komplikované úlohy môžu vyžadovať kombinácie, ktoré vedú k dlhšiemu času spracovania. Rôzne úlohy však môžu spomaliť centrálny procesor počítača.
Grafické karty s jednotkou grafického procesora sú jedným zo špecializovaných procesorov, ktoré si ľudia nainštalovali do svojich počítačov. Tieto karty zvládajú zložité výpočty súvisiace s 2D a 3D grafikou. Sú natoľko špecializované, že niektoré výpočty poskytujú lepšie ako centrálny procesor. Tu je niekoľko spôsobov, ako sa GPU stávajú dôležitými nielen pre grafiku.
Accelerating Video
Prvou aplikáciou mimo 3D grafiky, s ktorou boli GPU navrhnuté, je video. Video streamy s vysokým rozlíšením vyžadujú dekódovanie komprimovaných údajov, aby sa vytvorili obrázky s vysokým rozlíšením. ATI aj NVIDIA vyvinuli softvér, ktorý umožňuje grafickému procesoru zvládnuť tento proces dekódovania namiesto CPU.
Grafická karta pomáha prekódovať video z jedného grafického formátu do druhého, napríklad konvertuje súbor z videokamery na napálenie na DVD. Počítač musí prevziať jeden formát a znova ho vykresliť v druhom formáte. Tento proces využíva veľa výpočtového výkonu. Počítač môže dokončiť proces prekódovania rýchlejšie, ako keby sa spoliehal na CPU, a to pomocou video možností grafického procesora.
Zrátané podčiarknutie
SETI@Home bola distribuovaná počítačová aplikácia s názvom folding, ktorá umožnila projektu Search for Extra-Terrestrial Intelligence analyzovať rádiové signály. Využil tiež extra výpočtový výkon, ktorý poskytuje GPU počítača. Pokročilé počítacie motory v rámci GPU mu umožnili zrýchliť množstvo údajov spracovaných v danom časovom období v porovnaní s použitím iba CPU. SETI@Home to dokáže s grafickými kartami NVIDIA pomocou architektúry CUDA alebo Compute Unified Device Architecture. CUDA je špecializovaná verzia kódu C, ktorá má prístup k GPU NVIDIA.
Adobe Creative Suite a Creative Cloud
Najnovšou známou aplikáciou, ktorá využíva akceleráciu GPU, je Adobe Creative Suite, počnúc CS4 a pokračujúc cez moderný balík aplikácií. To zahŕňa mnohé z vlajkových produktov Adobe vrátane Photoshop a Premiere Pro. Na zrýchlenie rôznych úloh v rámci týchto aplikácií možno v podstate použiť akýkoľvek počítač s grafickou kartou OpenGL 2.0 s najmenej 512 MB videopamäte.
Prečo pridať túto možnosť do aplikácií Adobe? Najmä Photoshop a Premiere Pro majú veľké množstvo špecializovaných filtrov, ktoré vyžadujú matematiku na vysokej úrovni. Čas vykresľovania pre veľké obrázky alebo toky videa je možné dokončiť rýchlejšie pomocou GPU na uvoľnenie mnohých z týchto výpočtov. Niektorí ľudia si nemusia všimnúť žiadny rozdiel, zatiaľ čo iní vidia veľké časové zisky v závislosti od toho, aké úlohy používajú a akú grafickú kartu používajú.
Zrátané podčiarknutie
Štandardným spôsobom získavania virtuálnych mien je proces nazývaný ťažba kryptocoínov. V ňom používate počítač ako relé na spracovanie výpočtových hashov na spracovanie transakcií. CPU to môže robiť na jednej úrovni. GPU na grafickej karte však ponúka rýchlejšiu metódu. Výsledkom je, že počítač s GPU dokáže generovať menu rýchlejšie ako počítač bez neho.
OpenCL
Najpozoruhodnejší vývoj v oblasti používania grafických kariet na zvýšenie výkonu prichádza s vydaním špecifikácií OpenCL alebo Open Computer Language. Táto špecifikácia spája množstvo špecializovaných počítačových procesorov spolu s GPU a CPU na zrýchlenie výpočtovej techniky. Všetky druhy aplikácií môžu potenciálne ťažiť z používania kombinácie rôznych procesorov na zvýšenie množstva spracovávaných údajov.
Čo brzdí GPU?
Špecializované procesory nie sú pre počítače žiadnou novinkou. Grafické procesory sú jednou z najúspešnejších a najpoužívanejších položiek vo svete výpočtovej techniky. Problémom je sprístupniť tieto špecializované procesory aj aplikáciám mimo grafiky. Autori aplikácií musia napísať kód špecifický pre každý grafický procesor. S tlakom na otvorenejšie štandardy však počítače využijú svoje grafické karty viac ako kedykoľvek predtým.
