GPU的舞臺(tái)

　　（2020-02-07）河南鄭州科技市場(chǎng)IT產(chǎn)品配送網(wǎng)-鄭州電腦手機(jī)測(cè)評(píng)中心

　　自誕生之日起，GPU的高速發(fā)展就一直沒(méi)有停歇過(guò)。GPU的出現(xiàn)將CPU從繁重的圖形運(yùn)算中解放出來(lái)，大大提高了計(jì)算機(jī)圖形處理的速度和質(zhì)量，為用戶(hù)帶來(lái)了更真實(shí)、更絢麗的畫(huà)面。到了今天，主流GPU的圖形處理能力已經(jīng)滿(mǎn)足并超越了大部分電腦用戶(hù)的需求，而且電腦也不可能每時(shí)每刻都在運(yùn)行三維程序和游戲。于是越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)注一個(gè)問(wèn)題：擁有強(qiáng)大浮點(diǎn)運(yùn)算能力的GPU還能做些什么?

　　通用計(jì)算，GPU大展拳腳

　　GPU的迅速發(fā)展帶來(lái)的并不只是頻率的提高，還產(chǎn)生了很多全新的圖形硬件技術(shù)，使GPU具有流處理、高密集并行運(yùn)算、可編程流水線(xiàn)等特性，從而極大地拓展了GPU的處理能力和應(yīng)用范圍。正是由于GPU具有高效的并行性和靈活的可編程性等特點(diǎn)，越來(lái)越多的研究人員和商業(yè)組織開(kāi)始利用GPU完成一些非圖形繪制方面的計(jì)算，并開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新的研究領(lǐng)域——GPGPU（通用計(jì)算圖形處理單元），其主要研究?jī)?nèi)容是在圖形處理之外的其他領(lǐng)域，如何利用GPU進(jìn)行更為廣泛的科學(xué)計(jì)算。

　　將GPU用于通用計(jì)算的主要目的是為了加速計(jì)算，加速的動(dòng)力來(lái)自于GPU在高性能計(jì)算方面所具有的優(yōu)勢(shì)：1.高效的并行性（這一功能主要是通過(guò)GPU多條繪制流水線(xiàn)的并行計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)）；2.高密集的運(yùn)算（GPU具有128bit/256bit或更大的顯存位寬）；3.超長(zhǎng)圖形流水線(xiàn)（以數(shù)據(jù)吞吐量的最大化為目標(biāo)，在并行處理大規(guī)模數(shù)據(jù)流方面具有明顯優(yōu)勢(shì)）。

　　目前，GPGPU已成功應(yīng)用于代數(shù)計(jì)算、流體模擬、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用、頻譜分析等非圖形應(yīng)用領(lǐng)域，甚至包括智能信息處理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)挖掘工具等商業(yè)化應(yīng)用。同時(shí)，也產(chǎn)生了一些針對(duì)GPU開(kāi)發(fā)的通用計(jì)算工具包，能夠基于GPU平臺(tái)排序及線(xiàn)性方程組求解等科學(xué)計(jì)算進(jìn)行優(yōu)化實(shí)現(xiàn)。

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