Каковы технологические причины, по которым графические процессоры дешевле, чем процессоры?
6 ответов
13
Графические процессоры по своей сути параллельны - вы берете один логический блок, повторяете его тысячи раз, и теперь он может обрабатывать больше пикселей. Процессоры должны иметь дело с менее распараллеливаемыми инструкциями, и это сложнее. Таким образом, на основе FLOP графический процессор может быть дешевле, чем центральный процессор.
4
Я предполагаю, что одной из причин является то, что GPU может позволить быть современным. В x86 мы имеем дело с архитектурой CISC, которая затем была преобразована в гибрид RISC/CISC. Современный ПК поддерживает 3 режима работы одновременно (16, 32 и 64 бита) и поддерживает такие инструкции, как десятичное сложение (кому это все равно нужно). С другой стороны, GPU имеет дело с относительно специфичным для домена HL «языком» (OpenGL/DirectX) - поддерживаемым на стороне процессора (драйверы). Это означает, что каждое поколение может (и часто любит переход от r100/r200 к r300/r400 или r300/r400 к r600/r700 [я не знаю, где находится r500)) удалить большую часть своих внутренних органов.
А теперь представьте, что мы можем просто заменить X86-64 (фактически обновленную 25-летнюю архитектуру) на что-то вроде Itanium, не переписывая все. Или что-то вроде ARM. Что-то, что может быть обновлено до современных требований (нет необходимости в сложных медленных инструкциях, поскольку сегодня они никому не нужны, поскольку никто не пишет на ассемблере - возможно, более условные инструкции, чтобы избежать прыжков, как на ARM и т.д.).
Кроме того, GPU решает гораздо менее сложные проблемы, или, скорее, распараллеливает их. Нет необходимости делать такие вещи, как поддержка 25-летних инструкций, чтобы кто-то мог их использовать. Он может просто эмулировать их на CPU/ с помощью нескольких инструкций GPU. Он не должен предсказывать ответвления, вводимые странным образом только потому, что кто-то думал, что это сэкономит место или что-то в этом роде.
Как примечание: в прошлый раз, когда я строил компьютер, между процессором, графической картой, материнской платой и остальными было примерно 2: 2: 1: 1.
3
что вы имеете в виду дешевле? Есть дорогие графические процессоры, более дорогие, чем определенные процессоры. как вы их сравниваете?
1
Они обычно создаются с использованием 90 нм процесса, в то время как в настоящее время процессоры производятся с 45 нм транзисторами. Фактически, тогда блок GPU требует больше энергии, но единовременная цена для конечного пользователя может быть ниже - чем старше технология, тем она дешевле (в относительно короткие сроки 3-4 года).
1
Специализация против универсализма
Какой путь зависит от вас ... каждый работает по-разному для разных типов обработки, разных данных, разных схем доступа и т.д.
1
Сравните архитектуру CPU и GPU (изображение от Nvidia).
Множество ALU (арифметико-логических единиц) дают вам большую вычислительную мощность (тысячи потоков). Минимальный контроль приводит к значительным затратам на ветвление и другие операции, которые не являются "математическими" (и снижает цену в магазине). Кэш-память очень мала и управляется в основном программистом (аппаратное обеспечение не должно предсказывать, что хранить), поэтому это дешево. Более того, GPU имеет собственную "оперативную память", поэтому он может работать более эффективно, например, на 2 ГБ данных (но все равно окупается), чем процессор, который ограничен связью с внешними блоками.