CPU и GPU: в чем разница?
Строение любого сервера во многом похоже на системный компьютерный блок. Внутри корпуса помещена материнская плата, на которой установлены комплектующие. Основную функцию выполняет CPU — центральный процессор, который отвечает за обработку всех данных. Но в последнее время востребованы сервера с GPU — графическим процессором, который способен не только одновременно работать с большим массивом данных, но и обрабатывать графические материалы. И здесь назревает вопрос: а с каким процессором нужно выбрать сервер для тех или иных задач? Для ответа нужно разобрать в чем их разница.
Для начала нужно отметить, что компьютерные процессоры (ЦП и видеокарта) отличаются от серверных архитектурой. Так как к CPU, установленных на серверах, выдвигают особые требования в надежности, безотказности и наличии самокорректирующейся системы. Небольшое изменение в архитектуре, заточенное под работу 24/7 и высокую нагрузку, является единственным отличием серверного процессора от компьютерного. Именно поэтому в технических характеристиках серверов чаще можно встретить не какой-нибудь CPU Intel Core i7, а, например, Intel Xeon E5620 (4 Core, 12M Cache, 2.40 GHz).
Графические процессоры в серверах тоже имеют несколько иную архитектуру, заточенную под задачи обработки больших массивов данных в режиме non stop. Видеокарты в системных блоках и в серверах внешне могут быть похожи, но они отличаются технически. У Nvidia для серверного оборудования есть специальные линейки GPU с названием TESLA и QUADRO. Видеокарты из серии QUADRO имеют архитектуру, ориентированную под машинное обучение и видеоаналитику, без ограничений по числу входных видеопотоков (у игровой серии Geforce максимум 3 потока). А GPU в линейке TESLA поддерживает виртуализацию, что позволяет выполнять еще более сложные задачи. А у AMD есть особое решение для серверов под названием FirePro или Radeon & Vega.
Для работы приложений с математическим модулем видеокарты на серверах используются две технологии — CUDA и OpenCL.
Зачем в серверах используют GPU
А теперь перейдем к непосредственной разнице возможностей CPU и GPU в серверах. Еще несколько лет назад в СХД использовались только CPU, которые отвечали за обработку всех данных, включая графику и видео. Любой центральный процессор способен обрабатывать графические материалы, но только когда речь идет о простых задачах. Например, вывести изображение на экран или предоставить к графике удаленный доступ. По такому принципу работали первые компьютеры, на которых можно было играть в 2D-игры, но в них не было дискретных видеокарт.
Сейчас же стала востребованной обработка графической информации, что невозможно именно без GPU — графического процессора. Только благодаря видеокарте в сервере можно работать со сложными массивами данных, касающихся графики. Например, удаленно работать с программами по обработке фото (тот же Photoshop), предоставить облачный доступ к геймингу, управлять видео с системы видеонаблюдения (например, использовать систему распознавания лиц или автомобильных номеров). Помимо этого, серверы с GPU позволяют использовать их для 3D-моделирования и программирования при помощи CUDA. А еще их наличие в целом увеличивает вычислительную мощность за счет особенностей архитектуры.
Разница в CPU и GPU в серверном оборудовании
С технической стороны разница между CPU и GPU заключается в принципах потоковой обработки информации. Ядра CPU выполняют задачи последовательно.
Если появляются приоритетные задачи высокой важности, то они обрабатываются тоже в порядке общей очереди. Если на каком-то этапе происходит сбой, то возникает ошибка и весь процесс сбивается. За счет нескольких ядер достигается многозадачность, но по-прежнему все данные обрабатываются в едином потоке на каждом ядре отдельно.
Архитектура GPU построена несколько иначе. Там все задачи выполняются параллельно. За счет этого достигается высокая многозадачность и устойчивость. Именно поэтому для майнинга криптовалюты при очень больших объемах обрабатываемых данных используются GPU, а не CPU. Видеокарты поэтому и называют еще графическим ускорителем.
А еще разница заключается в доступе к памяти каждого из видов процессоров. GPU попросту не нужно много кэша, чтобы обрабатывать массивы данных. Даже при работе с графикой достаточно пары сотен килобайт кэша. В современных графических процессорах используется 2048 и более исполнительных блоков, а у центральных процессоров — от 2 до 48.
Заключение
Исходя из особенностей GPU, их стали использовать на многих серверах, которые задействуются в обработке больших массивов данных и работе с графикой/видео. Многие компании выбирают именно такие сервера с GPU при работе с Big Data и Artificial Intelligence, 3D-моделированием и криптографией. Но даже современные системы видеонаблюдения с системой анализа и корпоративные облачные сети трудно представить без серверов с GPU.
Осталось только определить, для каких целей вам нужен сервер, и действительно ли нельзя обойтись только CPU? В этом вам помогут специалисты ittelo, которые не только подберут оптимальную конфигурацию, но и проведут развернутую консультацию по выбору серверного оборудования под конкретные цели.
Эффективное использование GPU
Разработчику следует научиться эффективно использовать графический процессор устройства (GPU), чтобы приложение не тормозило и не выполняло лишнюю работу.
Настроить параметры GPU визуализации
Если ваше приложение тормозит, значит часть или все кадры обновления экрана обновляются больше чем 16 миллисекунд. Чтобы визуально увидеть обновления кадров на экране, можно на устройстве включить специальную опцию Настроить параметры GPU визуализации (Profile GPU Rendering).
У вас появится возможность быстро увидеть, сколько времени занимает отрисовка кадров. Напомню, что нужно укладываться в 16 миллисекунд.
Опция доступна на устройствах, начиная с Android 4.1. На устройстве следует активировать режим разработчика. На устройствах с версией 4.2 и выше режим по умолчанию скрыт. Для активации идёт в Настройки | О телефоне и семь раз щёлкаем по строке Номер сборки.
После активации заходим в Опции разработчика и находим пункт Настроить параметры GPU визуализации (Profile GPU rendering), который следует включить. В всплывающим окне выберите опцию На экране в виде столбиков (On screen as bars). В этом случае график будет выводиться поверх запущенного приложения.
Вы можете протестировать не только своё приложение, но и другие. Запустите любое приложение и начинайте работать с ним. Во время работы в нижней части экрана вы увидите обновляемый график. Горизонтальная ось отвечает за прошедшее время. Вертикальная ось показывает время для каждого кадра в миллисекундах. При взаимодействии с приложением, вертикальные полосы рисуются на экране, появляясь слева направо, показывая производительность кадров в течение какого-то времени. Каждый такой столбец представляет собой один кадр для отрисовки экрана. Чем выше высота столбика, тем больше времени уходит на отрисовку. Тонкая зелёная линия является ориентиром и соответствует 16 миллисекундам за кадр. Таким образом, вам нужно стремиться к тому, чтобы при изучении вашего приложения график не выбивался за эту линию.
Рассмотрим увеличенную версию графика.
Зелёная линия отвечает за 16 миллисекунд. Чтобы уложиться в 60 кадров в секунду, каждый столбец графика должен рисоваться ниже этой линии. В каких-то моментах столбец окажется слишком большим и будет гораздо выше зелёной линии. Это означает торможение программы. Каждый столбец имеет голубой, фиолетовый (Lollipop и выше), красный и оранжевый цвета.
Голубой цвет отвечает за время, используемое на создание и обновление View.
Фиолетовая часть представляет собой время, затраченное на передачу ресурсов рендеринга потока.
Красный цвет представляет собой время для отрисовки.
Оранжевый цвет показывает, сколько времени понадобилось процессору для ожидания, когда GPU завершит свою работу. Он и является источником проблем при больших величинах.
Существуют специальные методики для уменьшения нагрузки на графический процессор.
Отладить показатель GPU overdraw
Другая настройка позволяет узнать, как часто перерисовывается один и тот же участок экрана (т.е. выполняется лишняя работа). Опять идём в Опции разработчика и находим пункт Отладить показатель GPU overdraw (Debug GPU Overdraw), который следует включить. В всплывающим окне выберите опцию Показывать зоны наложения (Show overdraw areas). Не пугайтесь! Нкоторые элементы на экране изменят свой цвет.
Вернитесь в любое приложение и понаблюдайте за его работой. Цвет подскажет проблемные участки вашего приложения.
Если цвет в приложении не изменился, значит всё отлично. Нет наложения одного цвета поверх другого.
Голубой цвет показывает, что один слой рисуется поверх нижнего слоя. Хорошо.
Зелёный цвет — перерисовывается дважды. Нужно задуматься об оптимизации.
Розовый цвет — перерисовывается трижды. Всё очень плохо.
Красный цвет — перерисовывается много раз. Что-то пошло не так.
Вы можете самостоятельно проверить своё приложение для поиска проблемных мест. Создайте активность и поместите на неё компонент TextView. Присвойте корневому элементу и текстовой метке какой-нибудь фон в атрибуте android:background. У вас получится следующее: сначала вы закрасили одним цветом самый нижний слой активности. Затем поверх неё рисуется новый слой от TextView. Кстати, на самом TextView рисуется ещё и текст.
В каких-то моментах наложения цветов не избежать. Но представьте себе, что вы таким же образом установили фон для списка ListView, который занимает все площадь активности. Система будет выполнять двойную работу, хотя нижний слой активности пользователь никогда не увидит. А если вдобавок вы создадите ещё и собственную разметку для каждого элемента списка со своим фоном, то вообще получите перебор.
Маленький совет. Поместите после метода setContentView() вызов метода, который уберёт перирисовку экрана цветом темы. Это поможет убрать одно лишнее наложение цвета:
getWindow().setBackgroundDrawable(null);
Что такое gpu и cpu на телефоне
GPU – это графический процессор, а точнее небольшой встроенный чип, который отвечает за отображение объектов на экране. Главная задача подобного элемента заключается в переносе рендеринга изображения с процессора (CPU) на GPU. Благодаря этому скорость работы и производительность смартфона значительно повышается. Особенно это заметно в играх и сложных приложениях.
А что же такое GPU-ускорение? Это специальный режим в настройках телефона, который как раз и позволяет снизить нагрузку на процессор. Конечно, его можно включить в настройках смартфона, что каким-то образом может повлиять на запуск некоторых программ. Нужная опция находится в «Расширенных настройках», а точнее в меню «Для разработчиков».
Как вам описание термина?
Как GPU влияет на мобильные устройства: типы, преимущества и недостатки
Нет сомнений в том, что сегодня одно из наших самых больших увлечений — смартфоны. Эти устройства стали нашим основным источником развлечений и не только для просмотра видео, сериалов или разговоров, но и для иметь возможность наслаждаться видеоиграми . По этой причине многие люди ищут лучший терминал, чтобы иметь возможность играть без каких-либо проблем и получить отличный опыт.
Таким образом, очевидно, что если вы хотите часами наслаждаться лучшими мобильными играми и не слышать их впечатляющей графики, вам понадобится мобильное устройство, способное справиться с этой задачей. То есть, что у него есть захватывающий способность реагирования , скорость и замечательно Качество изображения. Поэтому здесь мы объясним, что GPU / ГРАФИЧЕСКИЙ ПРОЦЕССОР есть, как это работает и какие из них наиболее распространены. И мы также скажем вам, что GPU царит выше остальных на текущем рынке смартфонов.
Что такое GPU
Играя с нашими Android терминалов стало довольно распространенным явлением, за последние годы он настолько вырос, что наибольшее количество загрузок с Гугл игры Магазин обычно бывает такого типа контента, то есть видеоигр. Так что это было лишь вопросом времени, пользователи обращают все больше и больше внимания к графическому процессору, который объединяет новое мобильное устройство, которое они собираются купить.
Несмотря на тенденцию к росту, все еще существуют большие сомнения в том, из чего он состоит и действительно ли хороший графический процессор помогает в мобильном телефоне. И правда в том, что да, поскольку ответственность за то, чтобы игры проходили гладко и были видны с высокой графикой, будет варьироваться. в зависимости от GPU что приходит в мобильном телефоне.