Caratteristiche Graphics Processing Unit: Cos’è la GPU e come funziona
Che cos’è la GPU
In informatica, l’acronimo GPU sta per Graphics Processing Unit. È il componente hardware più importante quando si tratta di grafica per computer. Una GPU è fondamentalmente un circuito elettronico che il tuo computer utilizza per accelerare il processo di creazione e rendering della grafica del computer. Il tuo computer lo utilizza anche per migliorare la qualità di tutte le immagini, animazioni e video che vedi sul monitor del tuo computer.
Puoi trovare una GPU su computer desktop, laptop, console di gioco, smartphone, tablet e altro ancora. In genere, computer desktop e laptop utilizzano GPU per migliorare le prestazioni video, in particolare per i videogiochi ad alta intensità di grafica e software di modellazione 3D, come AutoCAD.
Le GPU assicurano inoltre che le immagini ei video sul monitor del computer siano visualizzati correttamente. A seconda della GPU, può avere un’unità di elaborazione, memoria, un meccanismo di raffreddamento e connessioni a un dispositivo di visualizzazione.
Esistono due tipi comuni di GPU. Il primo tipo è chiamato scheda grafica dedicata, mentre il secondo è chiamato unità di elaborazione grafica integrata.
Scheda grafica dedicata
Una scheda grafica dedicata è conosciuta con molti altri nomi, tra cui una scheda video, una scheda video o un adattatore grafico. Con questo tipo di GPU, è sufficiente inserire la scheda in uno slot di espansione sulla scheda madre vicino all’unità di elaborazione centrale (CPU).
Inoltre, puoi facilmente sostituire o aggiornare una scheda grafica dedicata, purché la tua scheda madre abbia uno slot di espansione, come un PCI Express o una porta grafica accelerata. Questo tipo di GPU è più potente perché viene fornito con RAM “dedicata”.
Unità di elaborazione grafica integrata
Un’unità di elaborazione grafica integrata o IGPU, d’altra parte, è generalmente costruita su una scheda madre stessa. Questo tipo di GPU si presenta sotto forma di un chip per computer che sembra molto simile a una CPU. Inoltre, puoi trovare IGPU che fungono da CPU e scheda grafica allo stesso tempo.
A differenza di una scheda grafica, un’unità di elaborazione grafica integrata non dispone di RAM dedicata, quindi in genere utilizza una parte della RAM del computer per funzionare.
Cosa fa e come funziona la GPU
Il modo migliore per capire cosa fa una GPU è immaginare il tuo computer come un cervello. Una GPU si collega alla scheda madre del computer e genera immagini e video di output che vengono inviati al monitor del computer, allo stesso modo in cui un occhio si collega al cervello e alimenta segnali visivi dal mondo esterno.
Come funziona la GPU
Le architetture di CPU e GPU si differenziano principalmente per il numero di core. Il core è essenzialmente il processore all’interno del processore. La maggior parte delle CPU ha da quattro a otto core, anche se alcune ne hanno fino a 32. Ogni core può elaborare le proprie attività o thread. Poiché alcuni processori hanno capacità di multithreading, in cui il core è diviso virtualmente, consentendo a un singolo core di elaborare due thread, il numero di thread può essere molto più alto del numero di core. Questo può essere utile nell’editing video e nella transcodifica. Le CPU possono eseguire due thread (istruzioni indipendenti) per core (l’unità processore indipendente). Le GPU possono invece avere da quattro a 10 thread per core.
Differenza tra GPU e CPU
Una CPU è responsabile dell’elaborazione delle informazioni visive dalla GPU, proprio come il cervello è responsabile della traduzione delle immagini che l’occhio vede in qualcosa di significativo. Poiché la CPU controlla l’intero computer, è la parte più importante del sistema.
In altre parole, una GPU è in grado di eseguire il rendering delle immagini più rapidamente di una CPU grazie alla sua architettura di elaborazione parallela, che le consente di eseguire più calcoli contemporaneamente. Una singola CPU non ha questa capacità, sebbene i processori multicore possano eseguire calcoli in parallelo combinando più di una CPU sullo stesso chip.
Una CPU ha anche una velocità di clock maggiore, il che significa che può eseguire un singolo calcolo più velocemente di una GPU, quindi è spesso meglio attrezzata per gestire le attività di elaborazione di base.
In generale, una GPU è progettata per il parallelismo dei dati e per applicare la stessa operazione a più elementi di dati ( SIMD ). Una CPU è progettata per il parallelismo delle attività e per eseguire operazioni diverse.
