ДЗ (2)

1.

Эволюция графических
процессоров
От простых текстовых адаптеров до мощных вычислительных систем —
история развития технологии, изменившей мир компьютерной графики и
вычислений.

2.

От CPU к специал изированным
решениям
Начал о пути
Первые в идеокарты
На начальных этапах развития
Первые видеокарты, такие как IBM
компьютерной графики за все
Monochrome Display Adapter (MDA) и
вычислительные задачи, включая
Color Graphics Adapter (CGA) могли
рендеринг графики, отвечал
поддерживать только текстовый
центральный процессор (CPU). Но
режим отображения или базовую
по мере усложнения графических
цветную графику. Позже появились
интерфейсов он уже не мог
более совершенные графические
справляться с растущим спросом
карты, например, Video Graphics
на высококачественные визуальные
Array (VGA).
эффекты.

3.

Рождение современного GPU
1999: GeForce 256
Nvidia впервые ввела термин «GPU» с выпуском GeForce 256 — первой видеокарты,
интегрировавшей механизмы трансформации, освещения и рендеринга на одном чипе.
2006: Унифицированная архитектура
GeForce 8800 GTX стал первым GPU с унифицированной архитектурой. Вместо отдельных
процессоров появился пул процессоров общего назначения для динамического распределения
ресурсов.

4.

Два в ида граф ических процессоров
Интегрированны е GPU
Специал изированны е GPU
Встроены в тот же чип, что и CPU. Делят ресурсы памяти с
Автономные компоненты с собственной выделенной
процессором, что приводит к высокоэффективному
памятью. Создаются с учетом требований
энергопотреблению.
производительности и обладают большой вычислительной
мощностью.
Оптимальны для ноутбуков и планшетов
Приоритет — время автономной работы
Для игровых ПК и рабочих станций
Компактность и энергоэффективность
Высокопроизводительные системы

5.

Конвейер рендеринга графики
Конвейер рендеринга — это последовательность шагов, которые выполняет графический процессор для преобразования 3D-данных в
2D-изображение на экране.
Преобразование вершин
Сборка формы
Отдельные вершины треугольника преобразуются из
Преобразованные вершины преобразуются в фигуры, обычно
трехмерного пространства мира в двухмерное
треугольники.
пространство экрана.
Растеризация
Пиксельный шейдер
Фигуры растеризуются в набор пикселей для дальнейшей
Определяется цвет каждого пикселя на основе алгоритма и
обработки.
текстур.

6.

Виды шейдеров в GPU
Шейдеры — это небольшие программы, которые работают на GPU и отвечают за различные аспекты рендеринга пикселей и вершин.
Вершинные шейдеры
Тесселяционные шейдеры
Пиксельные шейдеры
Геометрические шейдеры
Вычислительные шейдеры

7.

GPU в видеоиграх
Рендеринг высококачественной графики
Графический процессор отвечает за рендеринг всего, что игрок видит на
экране: от обширных ландшафтов до мельчайших деталей на лице
персонажа. GPU преобразует 3D-модели, текстуры и информацию об
освещении в 2D-изображение.
Способность GPU обрабатывать большое количество параллельных задач
Моделирование физики
Расчет движения тысяч частиц и физических
взаимодействий.
делает его идеальным для рендеринга графики, где каждый пиксель может
быть рассчитан независимо.
Трассировка лучей
Создание высокореалистичного освещения и
отражений в реальном времени.

8.

Профессиональные применения GPU
Графический дизайн и
видеомонтаж
3D-моделирование и анимация
GPU ускоряет рендеринг изображений и
Программы для 3D-моделирования
видео, обеспечивая более плавный рабочий
используют GPU для рендеринга видового
процесс. Adobe Creative Cloud использует
экрана. Blender предлагает рендеринг с
GPU для применения эффектов и
GPU-ускорением, который намного
воспроизведения видео в реальном
быстрее CPU-рендеринга.
времени.
Искусственный интеллект
Облачные графические процессоры стали
популярным выбором для рабочих нагрузок
ИИ и машинного обучения, обеспечивая
необходимую вычислительную мощность.

9.

Будущее
граф ических
процессоров
От простых текстовых адаптеров до мощных вычислительных систем — GPU прошли
невероятный путь развития. Сегодня они являются неотъемлемой частью не только игровой
индустрии, но и профессиональных приложений, научных исследований и искусственного
интеллекта.
1999
1000+
∞
Год рождения термина
GPU
Вычисл ител ь ных
блоков
Возможностей
применения
Nvidia GeForce 256 положил
начало эре современных
Современные GPU содержат
тысячи параллельных
От игр до ИИ — GPU
революционизируют
графических процессоров
вычислительных единиц
вычислительные технологии