从像素推动者到计算巨头:GPU的崛起之路
在过去的几十年里,计算机技术经历了翻天覆地的变化。曾经,CPU和其他专用处理器几乎承担了所有的计算任务,而显卡只是用来加速Windows和应用程序中2D形状的绘制速度。然而,随着时间的推移,GPU逐渐崭露头角,成为了当今业界最具主导地位的芯片之一。
让我们回顾一下20世纪90年代末的高性能计算领域。当时,无论是超级计算机的科学工作、标准服务器上的数据处理还是工作站上的工程和设计任务,都完全依赖于两种类型的CPU:一种是专为单一目的而设计的专用处理器,另一种则是来自AMD、IBM或Intel的现成芯片。
以1997年左右最强大的超级计算机之一ASCIRed为例,它由9,632个IntelPentiumIIOverdriveCPU组成,每个单元的运行频率为333MHz。该系统的理论峰值计算性能略高于3.2TFLOPS(每秒万亿次浮点运算)。然而,要实现这样的处理能力,需要数千个CPU以及大量的RAM和硬盘存储支持。
在那个时代,CPU在每个时钟周期只能执行一次基本浮点运算(乘法或加法)。因此,为了达到万亿次浮点运算级别的处理能力,需要数千个CPU协同工作。这种需求推动了SIMD(单指令多数据)技术的出现,如Intel的MMX技术和AMD的3DNow!技术。这些技术允许处理器同时执行跨多个数字的一条指令,从而提高了处理效率。
然而,尽管CPU在处理矢量数学方面取得了进步,但超级计算机世界仍然青睐旧的或专用的芯片。与此同时,GPU也在悄然崛起。在图形处理器的早期,CPU负责处理构成场景的三角形的计算,而像素的着色和纹理则完全由GPU处理。这项工作的许多方面都涉及矢量数学,使得GPU在SIMD工作方面表现出色。
如今,GPU已经成为了高性能计算领域的佼佼者。它们不仅在图形渲染方面表现卓越,还在机器学习和高性能计算等领域发挥着重要作用。GPU的强大处理能力使得它们能够轻松应对复杂的计算任务,从而推动了人工智能、自动驾驶汽车、虚拟现实等领域的快速发展。
从像素推动者到计算巨头GPU的崛起之路
,GPU的崛起之路充满了挑战和机遇。从最初的像素推动者到如今的多功能计算巨头,GPU的发展历程见证了计算机技术的不断进步和创新。在未来,我们有理由相信,GPU将继续在科技领域发挥重要作用,为人类带来更多的惊喜和便利。
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