கணினி சாதனங்களில், தரவை செயலாக்கும் செயலாக்க அலகு எங்களிடம் உள்ளது. இந்த அலகு மத்திய செயலாக்க அலகு என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த அலகு முக்கிய பணிகளில் தரவின் குறியாக்கம் மற்றும் டிகோடிங், தரவை சேமித்தல், தரவை செயலாக்குதல் மற்றும் தொகுத்தல், தரவை செயல்படுத்துதல் போன்றவை அடங்கும். CPU சாதனத்தின் செயலாக்கம் அல்லது வேலை செய்யும் வேகத்தை தீர்மானிக்கிறது. பெரிய அளவிலான தரவுகளில் பணிபுரியும் போது அதற்கு பெரிய நினைவக சேமிப்பு தேவைப்படுகிறது. இன்று பட செயலாக்க நுட்பங்களின் அதிகரிப்புடன் நாம் உயர் வரையறை படங்கள், தெளிவான கிராபிக்ஸ் போன்றவற்றை அனுபவித்து வருகிறோம். இந்த நுட்பங்களுக்குத் தேவையான கணித செயல்பாடு மிகப் பெரியது மற்றும் வேகமான செயலாக்க அலகு தேவைப்படுகிறது. இதை சமாளிக்க, வரைகலை செயலாக்க பிரிவு (ஜி.பீ.யூ) வெளிச்சத்திற்கு வந்தது.
வரைகலை செயலாக்க அலகு என்றால் என்ன?
ஒரு கணினி சாதனத்தில் கணக்கீடுகளைச் செய்ய செயலாக்க அலகுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. 3 டி இமேஜரி, ஹை டெஃபனிஷன் வீடியோ ஸ்ட்ரீமிங், கிராபிக்ஸ் போன்ற தொழில்நுட்ப கருத்துகளின் வருகையுடன் அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது. வன்பொருள் சாதனத்தில் இந்த கருத்துக்களை செயல்படுத்த பெரிய மற்றும் சிக்கலான கணித செயல்பாடுகள் செய்யப்பட வேண்டும் மற்றும் அதிக வேகத்துடன்.
மத்திய செயலாக்க அலகு, அதிக அதிர்வெண் கொண்டிருந்தாலும், இவ்வளவு பெரிய அளவிலான கணக்கீடுகளை திறம்பட செயல்படுத்த முடியாது. எனவே, அதிக அதிர்வெண் கொண்ட பெரிய கணக்கீடுகளை செயல்படுத்த ஒரு பிரத்யேக செயலாக்க அலகு அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. இந்த செயலாக்க அலகு வரைகலை செயலாக்க அலகு என்று அழைக்கப்பட்டது. ஜி.பீ.யூ என்பது கணினி கிராபிக்ஸ் மற்றும் பட செயலாக்கத்தின் அடிப்படையில் கணக்கீடுகளுக்கு முக்கியமாக பயன்படுத்தப்படும் ஒரு சிறப்பு மின்னணு சாதனமாகும். இவை ஒன்று பதிக்கப்பட்டுள்ளன SoC நுண்செயலி அல்லது பிரதான செயலியுடன் அல்லது பிரத்யேக நினைவக அலகுகளுடன் தனித்த சில்லுகளாக கிடைக்கிறது.
கணக்கீட்டு செயல்பாடுகள்
3 டி கணினி கிராபிக்ஸ் தொடர்பான கணக்கீடுகளுக்கு, ஜி.பீ.யூ அதன் வடிவமைப்பில் இருக்கும் டிரான்சிஸ்டர்களைப் பயன்படுத்துகிறது. 3 டி கிராபிக்ஸ் சுற்றியுள்ள கணக்கீடுகளில் சுழற்சி மற்றும் செங்குத்துகளை வெவ்வேறு ஒருங்கிணைப்பு அமைப்புகளாக மொழிபெயர்ப்பது, அமைப்பு வரைபடம் மற்றும் ரெண்டரிங் பலகோணங்கள் போன்ற வடிவியல் செயல்பாடுகள் அடங்கும். பல சமீபத்திய ஜி.பீ.யூ செயல்பாடுகளில் CPU இன் செயல்பாடு, ஓவர்சாம்ப்ளிங் மற்றும் மாற்றுப்பெயரைக் குறைப்பதற்கான இடைக்கணிப்பு நுட்பங்களும் அடங்கும்.
ஆழ்ந்த கற்றல் மற்றும் இயந்திர கற்றல் தொழில்நுட்பங்களின் அதிகரிப்புடன் இன்று ஜி.பீ.யூ பயன்பாட்டில் மிகப்பெரிய அதிகரிப்பு காணப்படுகிறது. ஆழ்ந்த கற்றல் மாதிரியைப் பயிற்றுவிக்க அதிக எண்ணிக்கையிலான சிக்கலான கணக்கீடுகள் செய்யப்பட வேண்டும். ஜி.பீ.யுவின் பயன்பாடு இயந்திர கற்றல் மாதிரிகள் பயிற்சி எளிதான பணியாக ஆக்கியுள்ளது.
வரைகலை செயலாக்க அலகுகள் CPU ஐ விட 250 மடங்கு வேகமாக இருப்பது கண்டறியப்பட்டுள்ளது. ஜி.பீ. முடுக்கப்பட்ட வீடியோ டிகோடிங்கில், வீடியோ டிகோடிங் செயல்முறை மற்றும் வீடியோ பிந்தைய செயலாக்கத்தின் பகுதிகளை ஜி.பீ.யூ செய்கிறது. இந்த நோக்கத்திற்காக பொதுவாக பயன்படுத்தப்படும் ஏபிஐ DxVA, VDPAU, VAAPI, XvMC, XvBA. இங்கே DxVA என்பது விண்டோஸ் அடிப்படையிலான இயக்க முறைமைக்கும், மீதமுள்ளவை இயக்க முறைமை போன்ற லினக்ஸ் அடிப்படையிலான மற்றும் யூனிக்ஸ் நிறுவனங்களுக்கும். எம்.வி.இ.ஜி -1 மற்றும் எம்.பி.இ.ஜி -2 உடன் குறியிடப்பட்ட வீடியோக்களை மட்டுமே எக்ஸ்விஎம்சி டிகோட் செய்ய முடியும்.
GPU ஆல் செய்யக்கூடிய வீடியோ டிகோடிங் செயல்முறைகள் பின்வருமாறு-
- இயக்க இழப்பீடு
- தலைகீழ் தனித்த கோசைன் மாற்றம்
- தலைகீழ் மாற்றியமைக்கப்பட்ட தனித்துவமான கொசைன் மாற்றம்.
- இன்-லூப் டெப்லாக் வடிப்பான்
- உள் பிரேம் கணிப்பு
- தலைகீழ் அளவு
- மாறி-நீள டிகோடிங்
- இடஞ்சார்ந்த-தற்காலிக செயலிழப்பு
- தானியங்கி இடைமுக மூல கண்டறிதல்
- பிட்ஸ்ட்ரீம் செயலாக்கம்
- சரியான பிக்சல் பொருத்துதல்
வரைகலை செயலாக்க அலகு கட்டமைப்பு
GPU பொதுவாக CPU உடன் இணை செயலியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதன் மூலம், CPU பொது அதிர்வெண் கொண்ட அறிவியல் மற்றும் பொறியியல் கணிப்பொறியை அதிக அதிர்வெண்ணுடன் செய்ய முடியும். இங்கே, குறியீட்டின் நேரத்தை எடுத்துக்கொள்வது மற்றும் கணக்கீடு-தீவிரமான பகுதி ஜி.பீ.யூ மீது நகர்த்தப்படுகிறது, மீதமுள்ள குறியீடு இன்னும் CPU இல் இயங்குகிறது. ஜி.பீ.யூ குறியீட்டை இணையாக செயலாக்குகிறது, இதன் மூலம் கணினியின் செயல்திறனை அதிகரிக்கும். இந்த வகை கம்ப்யூட்டிங் ஹைப்ரிட் கம்ப்யூட்டிங் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
வரைகலை செயலாக்க அலகு கட்டமைப்பு
இரண்டு முதல் எட்டு சிபியு கோர்களைக் கொண்டிருக்கும் சிபியு போலல்லாமல், ஜி.பீ.யூ நூற்றுக்கணக்கான சிறிய கோர்களால் ஆனது. இந்த கோர்கள் அனைத்தும் இணையான செயலாக்கத்தில் ஒன்றாக வேலை செய்கின்றன. ஜி.பீ.யுவின் இணையான கம்ப்யூட்டிங் கட்டமைப்பின் செயல்பாடுகளை திறம்பட பயன்படுத்த, என்விடியாவில் உள்ள பயன்பாட்டு உருவாக்குநர்கள் ‘குடா’ எனப்படும் இணையான நிரலாக்க மாதிரியை வடிவமைத்துள்ளனர்.
ஜி.பீ.யூ கட்டமைப்பு அதன் மாதிரியின் அடிப்படையில் வேறுபடுகிறது. ஜி.பீ.யுவின் பொதுவான கட்டமைப்பு பல செயலாக்கக் கிளஸ்டர்களைக் கொண்டுள்ளது. இந்த கிளஸ்டர்களில் பல ஸ்ட்ரீமிங் மல்டிபிராசஸர்கள் உள்ளன. இங்கே, ஒவ்வொரு ஸ்ட்ரீமிங் மல்டிபிராசஸர்கள் அதனுடன் தொடர்புடைய கோர்களுடன் லேயர் -1 இன்ஸ்ட்ரக்ஷன் கேச் ஒரு லேயரைக் கொண்டுள்ளது.
GPU படிவங்கள்
அவற்றின் செயல்பாடு மற்றும் செயலாக்க முறைகளின் அடிப்படையில் சந்தையில் பல்வேறு வகையான ஜி.பீ.யூ கிடைக்கிறது. GPUin தனிப்பட்ட கணினிகளில் இரண்டு முக்கிய வடிவங்கள் உள்ளன - பிரத்யேக கிராபிக்ஸ் அட்டை, ஒருங்கிணைந்த கிராபிக்ஸ். பிரத்யேக கிராபிக்ஸ் அட்டை டிஸ்கிரீட் ஜி.பீ.யூ என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. ஒருங்கிணைந்த கிராபிக்ஸ் யுனிஃபைட் மெமரி ஆர்கிடெக்சர், பகிரப்பட்ட கிராபிக்ஸ் தீர்வுகள் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.
3 டி கிராபிக்ஸ் செயலாக்கம், கேமிங் போன்றவற்றைப் பயன்படுத்தி பெரும்பாலான ஜி.பீ.யூ வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. ஜீஃபோர்ஸ் ஜி.டி.எக்ஸ் குறிப்பாக கேமிங்கிற்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, என்விடியா டைட்டன் கிளவுட் கம்ப்யூட்டிங்கிற்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, என்விடியா குவாட்ரோ பணிநிலையம் மற்றும் 3 டி அனிமேஷன்களுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, என்விடியா டெஸ்லா கிளவுட் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது பணிநிலையம் மற்றும் செயற்கை நுண்ணறிவு பயிற்சி, தானியங்கி காருக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட என்விடியா டிரைவ் பிஎக்ஸ் போன்றவை…
அர்ப்பணிக்கப்பட்ட கிராபிக்ஸ் அட்டை
அர்ப்பணிப்பு ஜி.பீ.யூ கொண்ட அமைப்புகள் ‘டிஐஎஸ் சிஸ்டம்ஸ்’ என அழைக்கப்படுகின்றன. இந்த ஜி.பீ.யூ சில்லுகள் ஒரு பிரத்யேகத்தைக் கொண்டுள்ளன என்பதை இங்கே அர்ப்பணிப்பு குறிக்கிறது ரேம் அட்டையால் பிரத்தியேகமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இவை பொதுவாக பி.சி.ஐ எக்ஸ்பிரஸ் அல்லது முடுக்கப்பட்ட கிராபிக்ஸ் போர்ட் போன்ற விரிவாக்க இடங்களைப் பயன்படுத்தி மதர்போர்டுடன் இணைக்கப்படுகின்றன. இந்த சில்லுகள் எளிதில் மாற்றப்படுகின்றன அல்லது மேம்படுத்தப்படுகின்றன. அளவு மற்றும் எடை கட்டுப்பாடுகள் காரணமாக சிறிய கணினிகளில் அர்ப்பணிக்கப்பட்ட ஜி.பீ.யூ தரமற்ற ஸ்லாட் மூலம் இணைக்கப்படுகிறது.
ஒருங்கிணைந்த கிராபிக்ஸ் செயலாக்க பிரிவு
இந்த வகை ஜி.பீ.யுவில் பிரத்யேக ரேம் அலகு இல்லை. அதற்கு பதிலாக, கணினி நினைவகத்தின் ஒரு பகுதியை அதன் செயல்பாட்டிற்கு பயன்படுத்துகிறது. இந்த ஜி.பீ.யை அதன் சிப்செட்டின் ஒரு பகுதியாக மதர்போர்டில் ஒருங்கிணைக்கலாம் அல்லது CPU உடன் அதே டைவில் கட்டலாம். இவை பிரத்யேக கிராபிக்ஸ் அட்டையை விட குறைந்த திறன் கொண்டவை, ஆனால் அவற்றை செயல்படுத்த குறைந்த விலை கொண்டவை. இன்டெல் எச்டி கிராபிக்ஸ் மற்றும் ஏஎம்டி முடுக்கப்பட்ட செயலாக்க அலகு இந்த ஜி.பீ.யுவின் எடுத்துக்காட்டுகள்.
கலப்பின கிராபிக்ஸ் செயலாக்கம்
இந்த ஜி.பீ.யுவின் செயல்பாடு பிரத்யேக கிராபிக்ஸ் அட்டை மற்றும் ஒருங்கிணைந்த கிராபிக்ஸ் அட்டைக்கு இடையில் உள்ளது. இது கணினி நினைவகத்தின் ஒரு பகுதியைப் பயன்படுத்துகிறது, மேலும் சிறிய அர்ப்பணிப்பு நினைவக தேக்ககத்தையும் கொண்டுள்ளது. இந்த அர்ப்பணிப்பு கேச் ரேமின் அதிக தாமதத்தை உருவாக்குகிறது. ATI இன் ஹைப்பர் மெமரி மற்றும் என்விடியாவின் டர்போகேச் ஆகியவை பொதுவாக பயன்படுத்தப்படும் கலப்பின கிராபிக்ஸ் செயலாக்க அலகுகள்.
ஸ்ட்ரீம் செயலாக்கம் மற்றும் பொது செயலாக்கம் GPU’s
இவை GPGPU’s என பிரபலமாக அழைக்கப்படுகின்றன. கணினி கர்னல்களைச் செய்ய மாற்றியமைக்கப்பட்ட ஸ்ட்ரீம் செயலியாக பொது-நோக்கம் கிராபிக்ஸ் செயலாக்க அலகு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த கருத்தைப் பயன்படுத்தி நவீன கிராபிக்ஸ் முடுக்கி ஷேடரின் பாரிய கணக்கீட்டு சக்தி பொது நோக்கத்திற்கான கணினி சக்தியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பாரிய திசையன் செயல்பாடுகளுக்கு, இந்த முறை ஒரு எளிய CPU ஐ விட அதிக செயல்திறனை அளிக்கிறது.
வெளிப்புற ஜி.பீ.
ஒரு பெரிய வெளிப்புற வன்வட்டு போலவே, இந்த கிராஃபிக் செயலாக்க அலகு கணினி அலகுக்கு வெளியேயும் உள்ளது. இவை வெளிப்புறமாக மடிக்கணினி கணினிகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. மடிக்கணினிகளில் பொதுவாக நல்ல அளவு ரேம் மற்றும் போதுமான சக்திவாய்ந்த சிபியு இருக்கும். ஒரு சக்திவாய்ந்த கிராபிக்ஸ் செயலி மடிக்கணினிகளுக்கு பதிலாக குறைந்த சக்திவாய்ந்த ஆனால் அதிக திறன் கொண்ட உள் கிராபிக்ஸ் சில்லுடன் பதிக்கப்பட்டுள்ளது. இவை விளையாட்டு கிராபிக்ஸ் செய்ய போதுமான சக்திவாய்ந்தவை அல்ல, மேலும் அதிக கிராபிக்ஸ் விளையாட்டுகளை ஆதரிக்காது. எனவே, இந்த வெளிப்புற ஜி.பீ.யூ அதிக செயல்திறனுக்காக மடிக்கணினிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
அதிக கிராபிக்ஸ் மற்றும் நல்ல படத் தீர்மானங்களுக்கான தேவை அதிகரித்து வருவதால், அதிக சக்திவாய்ந்த ஜி.பீ.யுகளுக்கான தேவையும் அதிகரித்து வருகிறது. சக்திவாய்ந்த ஜி.பீ.யூ கிடைப்பதன் மூலம், இயந்திர கற்றல் மற்றும் ஆழ்ந்த கற்றல் போன்ற உயர் செயலாக்க தொழில்நுட்பங்களின் துறையில் இன்னும் பலவற்றை அடைய முடியும். ஜி.பீ.யூ கேமிங் துறையில் மிகப்பெரிய ஏற்றம் கண்டுள்ளது. ஜி.பீ.யூவின் சக்தியை முழுமையாகப் பயன்படுத்தும் பல உயர் கிராஃபிக் கேம்கள் தொடங்கப்பட்டுள்ளன. எந்த வகை ஜி.பீ.யை மடிக்கணினிகளில் வெளிப்புறமாக இணைக்க முடியும்?
அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்
1). ஜி.பீ.யூ கிராஃபிக் கார்டா?
கம்ப்யூட்டிங் சாதனத்தில் உள்ள கிராஃபிக் கார்டு முழு வன்பொருள் பகுதியாகும். ஜி.பீ.யூ என்பது கிராஃபிக் கார்டில் இருக்கும் சிப் ஆகும்.
2). வேகமான CPU அல்லது GPU எது?
பாரம்பரிய CPU உடன் ஒப்பிடும்போது பெரிய நினைவக அலகுகள், அதிக செயலாக்க சக்தி மற்றும் பெரிய நினைவக அலைவரிசையுடன் இன்று GPU கிடைக்கிறது. எனவே, ஜி.பீ.யூ CPU ஐ விட 50 முதல் 100 மடங்கு வேகமாக இருப்பது கண்டறியப்பட்டுள்ளது.
3). ஜி.பீ.யுவில் எத்தனை கோர்கள் உள்ளன?
ஜி.பீ.யூ இணையான கணினி செய்கிறது. இது நூற்றுக்கணக்கான சிறிய கோர்களை ஒன்றாக வேலை செய்கிறது. இந்த பாரிய இணை கம்ப்யூட்டிங் ஜி.பீ.யுவிற்கு அதன் உயர்ந்த கணினி சக்தியை வழங்குகிறது.
4). ஆர்டிஎக்ஸ் அல்லது ஜிடிஎக்ஸ் சிறந்ததா?
ஜி.டி.எக்ஸ் 1080 டி உடன் ஒப்பிடும்போது, ஆர்.டி.எக்ஸ் 2080 புதிய தொழில்நுட்பத்தைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் சிறந்த, வேகமான செயல்திறனை வழங்குகிறது. ஜி.டி.எக்ஸ் உடன் ஒப்பிடும்போது ஆர்.டி.எக்ஸ் செலவு குறைவாக உள்ளது.
5). ஒரு ஜி.பீ.யூ ஒரு CPU ஐ மாற்ற முடியுமா?
CPU ஐ விட GPU வேகமாக உள்ளது. ஒரு நேரத்தில் பல பணிகளைச் செய்வதன் மூலம் அவர்கள் பணியை மிக வேகமாக செய்கிறார்கள். ஆனால் இது சில உயர் அதிர்வெண் செயல்பாட்டை மட்டுமே செய்ய முடியும் மற்றும் குறுக்கீடுகளை நிர்வகித்தல், தரவு சேமிப்பு போன்ற அனைத்து மரணதண்டனைகளும் CPU ஆல் செய்யப்படுகின்றன. இல்லை, GPU ஒரு CPU ஐ மாற்ற முடியாது.
