מעבד גרפי

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
מעבד גרפי nVidia GForce 6600.

מעבד גרפיאנגלית: Graphics Processing Unit; בראשי תיבות: GPU) הוא מעבד המצוי בכרטיס גרפי או לצד ליבת המעבד במערכת על שבב ומאפשר חלוקת עומסים בינו לבין המעבד הראשי (CPU) בחישובים גרפיים שונים, בעיקר של סצנות תלת ממדיות.

המעבד הגרפי מתמחה בעיקר בחשבון מטריצות וחשבון וקטורים. בעיבודי תלת מימד מקבל הכרטיס הגרפי באופן ישיר את הקואורדינטות של רשת תלת ממדית עבור כל אובייקט, ואת התמונה שיש להלביש על כל מצולע ברשת זו. מכאן ואילך המעבד הגרפי מטפל לבדו בפונקציות של סיבוב, מרחק והסתרת אובייקטים ברקע על ידי אובייקטים בקידמת הסצנה. במעבדים גרפיים מאוחרים יותר התווספו יכולות של שימוש ב{{אנג|Shader#Pixel_shaders|pixel shaders]] ושימוש בחלקיקים נקודתיים (למשל לאפקטים של עשן וערפל). במעבדים חדישים עוד יותר הוספו יכולות של ניתוב קרניים ויכולות עיבוד טנזורים המאיצות פעולה זו. המעבד הגרפי מאפשר למפתחי משחקי המחשב להציג גרפיקה מציאותית הרבה יותר ומפורטת הרבה יותר הודות ליכולות עיבוד אלו.

הרבה חברות מסביב העולם ייצרו מעבדים גרפיים תחת שמות מסחריים שונים .בשנת 2009 החברות אינטל, NVidia ו-AMD/ATI  היו הראשונים בשוק עם 49.4%, 27.8%, 20.6% אחוזים של מכירה בהתאמה (כאשר Intel ייצרה רכיב של המעבד הגרפי עבור שתי החברות) עם זאת, מספרים אלה כוללים את פתרונות הגרפיקה המשולבים של אינטל כ- GPU. אם לא סופרים את אלה, Nvidia ו- AMD שולטות בכמעט 100% מהשוק נכון לשנת 2018. נתחי השוק שלהן הם 66% ו- 33% בהתאמה.

בנוסף לכך חברת S3 graphics[1] (בבעלות חברת VIA Technologies) וחברת[2]Matrox מייצרות מעבדים גרפיים.

סמארטפונים עכשוויים משתמשים בעיקר בטכנולוגית Adreno GPUs שמפותחת על ידי PowerVR GPUs ,Qualcomm ו-Mali GPUs מ-ARM.

כרטיס מסך חזק נמדד במספר קריטריונים:

  1. מהירות שעון גבוהה של הליבה והזכרונות
  2. אפיק חיבור
  3. כמות מרובה של זיכרון העומד לרשותו
  4. מספר מעבדי הזרימה
  5. יכולות המהרה טובות וקירור טוב
  6. ליתוגרפית ייצור

שימושים לא גרפים במעבדים גרפים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  • כריית מטבעות דיגיטליים: יצירת מטבעות דיגיטליים מבוססת על תהליך "כרייה" הדורש כמות גדולה של חישובים, עד לקבלת תוצאה "נכונה" המאפשר יצירת מטבעות חדשים והענקת "בונוס" לכורה. כורים מקצועיים משתמשים במחשבים בעלי כמות גדולה של כרטיסי מסך המאפשרים את התהליך.
  • פיצוח סיסמאות: הצורה המקובלת לאחסון סיסמאות היא גיבוב (Hash), ניתן להשתמש בתהליך Brute Force כדי לייצר כמות גדולה של Hash-ים ולחפש תוצאות זהות לסיסמאות מגובבות שנאספו בצורה כזו או אחרת כדי לפענח את הסיסמאות. תהליך זה הופך לישים (ברמה מסויומת) בעזרת כרטיסים גרפיים היכולים לייצר כמויות גדולות של Hash-ים בפרקי זמן סבירים
  • AI - Deep Learning: תהליכי Deep Learning מבוססים על רשתות נוירונים שהן למעשה מטריצות עם מספר גדול של ממדים כאשר תהליך האימון של רשת דורש חישובים רבים של משקולות לכל המטריצה כדי לספק תשובות מדויקות. מקובל להשתמש במערכות מבוססות GPU כדי לבצע את האימון בזמן סביר.
  • יצירת שמות לרשת Onion: הגעה למשאבים ב"רשת אפלה" דורשת יצירת שם מבוסס תהליך גיבוב. לעיתים מעוניינים ליצור שם משמעותי (דוגמה: פייסבוק יצרה את השם facebookcorewwwi.onion) דבר הדורש משאבי מיחשוב חזקים היכולים להתבצע על ידי GPU.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

Crystal Clear app ktalkd.png ערך זה הוא קצרמר בנושא מחשבים. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.