顯卡超強計算能力或?qū)碛嬎愀锩?/h1>

時間：2009-06-28 16:01:00   來源：UltraLAB圖形工作站方案網(wǎng)站   人氣：8160 作者：admin

　　從第一塊32位中央處理器(CPU)到今天，計算機已陪伴了我們20多年?；仡欉@20多年來計算機走過的路程，無論是用于大型計算的超級計算機，還是方便靈巧的個人電腦，都從各個方面極大地推動了人類的科技進步。

　　CPU作為長久以來計算機系統(tǒng)內(nèi)唯一執(zhí)行通用計算的單元，在計算機發(fā)展史上至關(guān)重要，因而它也成為衡量計算機性能的主要指標(biāo)。以美國英特爾公司的產(chǎn)品為例，CPU的主頻從“386”到“奔騰4”一路提升，計算性能也不斷增強。到2004年前后，CPU的主頻提升到了極限，從而結(jié)束了長達20年的主頻時代。前端總線頻率(FSB)、二級緩存，特別是多核心芯片技術(shù)成了CPU繼續(xù)維持計算能力增長的出路，雙核、4核處理器成為目前市場的主要發(fā)展方向之一。

　　然而，面對科研及相關(guān)領(lǐng)域越來越復(fù)雜的新情況，就連最新的CPU也不能滿足對計算能力日益增長的需求。比如股票交易跟蹤、計算機視覺計算等大型科學(xué)計算、圖像和模型處理、視頻解碼和播放軟件等運算量大的應(yīng)用程序以及當(dāng)今的三維電腦游戲，都對計算能力提出了更高要求。

　　仇德元認為，不久后很可能出現(xiàn)的一場“計算革命”有望解決上述難題，這種更高水平的計算有賴于通用圖形處理器(GPGPU)的發(fā)展。這是一種利用顯示處理器高性能的并行數(shù)據(jù)處理能力來進行通用計算的技術(shù)。利用GPGPU，顯卡不再是單一的圖形處理元件，而是一塊像CPU一樣具有通用計算能力的處理器，重要的是它的計算能力有可能令當(dāng)今最快的CPU望塵莫及。

　　與GPGPU相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用成功范例在業(yè)界已為數(shù)不少。美國Techniscan公司利用圖形處理器(GPU)改良了它們的乳房造影儀器，病人以前需要隔天或等待很長時間才能拿到的檢查報告，如今在就診30分鐘內(nèi)就可以獲得。加拿大的Acceleware公司用雙核3.2吉赫茲的CPU進行電磁場模擬需要15個小時，而使用GPU只需要15分鐘。用GPU解運動學(xué)方程比原來快500倍，用GPU進行諧波分析比原來快420倍。而GPGPU是用于通用目的的圖形處理器，其應(yīng)用范圍包括圖形處理、財務(wù)計算、工業(yè)研發(fā)、科研教育等更多領(lǐng)域。

　　談到GPGPU的發(fā)展，就不能不提及CUDA(統(tǒng)一計算設(shè)備架構(gòu))。這是美國nVidia公司在2007年推出的GPGPU編程語言，它與nVidia公司的圖形處理器相結(jié)合，成為目前市場上較成功的GPGPU開發(fā)架構(gòu)。

　　目前，商業(yè)數(shù)學(xué)軟件Matlab、圖像處理軟件PhotoShop等已采用GPGPU技術(shù)。英特爾公司發(fā)布消息說，該公司將在2010年上半年推出自己的“獨立顯卡”Larrabee。這是一款基于奔騰技術(shù)且擅長單指令數(shù)據(jù)流運算的大規(guī)模并行處理器，它的出現(xiàn)可能將使CPU和GPU之間不再有清晰界限。