gpu ne işe yarar Genel GPU Hesaplama. GPU Hesaplama

Ders çalışıyor özellikler bilgisayar, GPU gibi bir terimle karşılaşabilirsiniz. Bu dönem genellikle açıklanmaz basit kelimelerle, bu nedenle kullanıcılar bunun tam olarak ne anlama geldiğini nadiren anlarlar. Bazen, GPU ile kullanıcılar bir video kartı anlamına gelir, ancak bu tamamen doğru değildir. Aslında GPU, video kartının kendisinin değil, video kartının bir parçasıdır. Bu yazıda, bir bilgisayarda GPU'nun ne olduğunu ve ayrıca GPU'nuzu ve sıcaklığını nasıl öğreneceğinizi ayrıntılı olarak anlatacağız.

Kısaltma GPU, grafik işleme aygıtı olarak çevrilebilen Grafik İşleme Birimi anlamına gelir. Aslında, GPU tam olarak bu, bilgisayarın grafikleri işlemekten sorumlu olan ayrı bir modülüdür. Bir bilgisayarda GPU, anakartta veya kendi ayrı kartında (video kartı) lehimlenen ayrı bir silikon çip olarak veya bir parçası olarak yapılabilir. Merkezi işlem birimi veya yonga seti ( Kuzey köprüsü).

Bir bilgisayarda GPU nasıl görünür?

Bir GPU ayrı bir yonga olarak yapılmışsa, genellikle bir grafik işleme birimi olarak adlandırılır ve bir GPU, bir merkezi işlem biriminin veya yonga setinin parçasıysa, genellikle tümleşik grafikler veya tümleşik grafikler olarak adlandırılır.

Bazı durumlarda, GPU terimi, tamamen doğru olmayan bir video kartı olarak anlaşılır, çünkü bir GPU tam olarak grafikleri işleyen bir çiptir (grafik işlemcisi) ve bir video kartı, grafikleri işlemekten sorumlu bütün bir cihazdır. Video kartı şunlardan oluşur: GPU, bellek, kendi kartına ve BIOS'a sahiptir.

Diğer bir deyişle, GPU, ayrı bir kart (video kartı) üzerinde bir silikon çip olan bir grafik işleme birimidir. Ayrıca GPU, merkezi işlemciye (bilgisayarın ana yongası) yerleştirilmiş bir modül olarak anlaşılabilir. Her iki durumda da grafik işlemeyi GPU gerçekleştirir.

V modern koşullar GPU genellikle yalnızca grafik işleme için değil, aynı zamanda GPU tarafından CPU'dan daha verimli bir şekilde gerçekleştirilebilen diğer görevler için de kullanılır. Örneğin, GPU'lar videoyu kodlamak için kullanılır, makine öğrenme, bilimsel hesaplamalar.

Bilgisayarda hangi GPU'nun olduğunu nasıl öğrenebilirim?

Kullanıcılar genellikle bilgisayarlarında hangi GPU'nun kullanıldığını merak eder. Bu durumda, GPU terimi çoğunlukla bir video kartı olarak anlaşılır. Bunun nedeni, kullanıcıların özellikle GPU ile değil, genellikle video kartını bir bütün olarak ele almasıdır. Örneğin, uygun sürücüleri yüklemek ve kontrol etmek için video kartının adı gereklidir. minimum Gereksinimler bilgisayar oyunları. GPU'nun adı kullanıcı tarafından neredeyse hiçbir zaman istenmez.

Sonuç olarak, "Aygıt Yöneticisi" penceresi açılmalıdır. Burada "Video bağdaştırıcıları" bölümünde video kartının adı belirtilecektir.

Ancak, cihaz yöneticisi seçeneği en güvenilir değil. Video kartının sürücülerini yüklemediyseniz, sistem kartı tanımayabilir ve aygıt yöneticisinde adı hakkında hiçbir bilgi olmayacaktır. Bu durumda, iletişime geçmek daha iyidir. üçüncü taraf programları... Örneğin, hepsini gösterecek bir program yükleyebilirsiniz. olası bilgi hakkında yüklü video kartı... Örneğin, GPU-Z'de video kartının adı, program penceresinin en üstündeki “Ad” satırında bulunabilir. Aşağıdaki ekran görüntüsü ekran kartının adını gösteriyor, bu NVIDIA GTX GeForce 950.

Ayrıca GPU-Z'de GPU'nun adını (grafik işleme birimi) öğrenebilirsiniz. Örneğin, aşağıdaki ekran görüntüsü şunu gösteriyor: NVIDIA grafik kartı GTX GeForce 950, GM206 GPU'ya dayanmaktadır.

GPU sıcaklığı

GPU, bir bilgisayardaki en sıcak bileşenlerden biridir. Bir merkezi işlem birimi gibi, bir GPU da çok fazla ısı üretir ve verimli bir şekilde dağıtılması gerekir. Aksi takdirde, GPU aşırı ısınmaya başlayacak ve performansın düşmesine, arızalara, bilgisayarın aşırı yüklenmesine ve hatta arızaya neden olacaktır.

Bilmek GPU sıcaklığı kullanabilirsiniz özel programlar... Örneğin, zaten hatırladığımızı kullanabilirsiniz. eğer GPU-Z programı"Sensörler" sekmesine gidin, video kartının mevcut durumu hakkında bilgi alabilirsiniz. Burada belirtilecek GPU frekansı, yüklemesi, sıcaklığı ve diğer parametreleri.

Yalnızca GPU sıcaklığını değil, aynı zamanda diğer bilgisayar bileşenlerinin sıcaklıklarını da kontrol etmek istiyorsanız, bunun için programı kullanmak uygundur. Bu program tüm bileşenler için aynı anda sıcaklık, frekans, yük ve diğer parametreleri görüntüler.

Sıcaklığı kontrol ettikten sonra, soru genellikle ortaya çıkar. Bu sorunun kesin bir cevabı yoktur, çünkü farklı GPU'ların sonuçsuz olarak tolere edebilecekleri farklı sıcaklık limitleri vardır. Fakat, ortalama normal sıcaklık GPU:

• bekleme modunda 55 ° C'ye kadar;
• yük altında 80 ° C'ye kadar;

GPU sıcaklığınız bu sınırların dışına çıkarsa, aşırı ısınma olarak kabul edilebilir. Bu durumda bu değerleri normale döndürmek için grafik yongasının soğumasını iyileştirmeniz gerekiyor.

Gerekirse, radyatöründe biriken tozu temizleyerek başlamalısınız. Soğutucu tozla aşırı derecede tıkanırsa GPU sıcaklığını 5-10 derece yükseltebilir. Eğer basit temizlik radyatör yardımcı olmuyor, o zaman termal gresi değiştirmeniz gerekiyor. Son çare olarak, hava girişi ve çıkışı için birden fazla fan ekleyerek bilgisayar kasasının hava akışını iyileştirebilirsiniz.

Hepimiz bir video kartının ve bir işlemcinin biraz farklı görevleri olduğunu biliyoruz, ancak bunların birbirlerinden nasıl farklı olduklarını biliyor musunuz? iç yapı? CPU olarak (İng. - Merkezi işlem birimi) ve GPU (tur. - Grafik İşleme Ünitesi) işlemcilerdir ve çok ortak noktaları vardır, ancak yapmak için tasarlandılar farklı görevler... Bu makalede bunun hakkında daha fazla bilgi edineceksiniz.

İşlemci

CPU'nun temel görevi, basit bir ifadeyle, talimat zincirini mümkün olan en kısa sürede yürütmektir. CPU, bu tür birkaç zinciri aynı anda yürütecek veya bir talimat akışını birkaç parçaya bölecek ve bunları ayrı ayrı yürüttükten sonra bunları doğru sırayla tek bir zincirde birleştirecek şekilde tasarlanmıştır. Bir iş parçacığındaki her talimat, onu takip edenlere bağlıdır, bu nedenle CPU'da çok az yürütme birimi vardır ve tüm vurgu, yürütme hızına ve önbellek ve ardışık düzen kullanılarak elde edilen kesinti süresini azaltmaya yöneliktir.

GPU

GPU'nun ana işlevi, 3D grafikler oluşturmak ve görsel efektler, bu nedenle, içinde her şey biraz daha basittir: girişte çokgenler alması ve gerekli matematiksel ve mantıksal işlemler, piksellerin koordinatlarını çıkar. Aslında, bir GPU'nun çalışması, çok sayıda bağımsız görev üzerinde çalışmaya indirgenmiştir, bu nedenle, büyük miktarda bellek içerir, ancak bir CPU'daki kadar hızlı değildir ve büyük miktar yürütme birimleri: modern GPU'larda 2048 ve daha fazlası varken, CPU'larda sayıları 48'e ulaşabilir, ancak çoğu zaman sayıları 2-8 arasındadır.

Ana farklılıklar

CPU, öncelikle belleğe erişme biçiminde GPU'dan farklıdır. GPU'da bağlanır ve kolayca tahmin edilebilir - bir doku dokusu bellekten okunursa, bir süre sonra komşu dokuların sırası gelir. Durum kayıtla benzer - çerçeve arabelleğine bir piksel yazılır ve birkaç saat döngüsünden sonra yanında bulunan kaydedilir. Ayrıca GPU'ya, aksine evrensel işlemciler, sadece önbelleğe ihtiyacınız yok büyük beden, ve dokular yalnızca 128–256 kilobayt gerektirir. Ayrıca, daha fazla hızlı hafıza ve sonuç olarak, GPU bazen daha fazla bant genişliğine sahiptir, bu da büyük veri akışlarıyla çalışan paralel hesaplamalar için çok önemlidir.

Çoklu iş parçacığı desteğinde birçok fark vardır: CPU 1'i yürütür – İşlemci çekirdeği başına 2 hesaplama iş parçacığı ve GPU, çok işlemcili başına birkaç bin iş parçacığını destekleyebilir, bunlardan çipte birkaç tane vardır! Ve CPU için bir iş parçacığından diğerine geçiş yüzlerce döngüye mal oluyorsa, GPU bir döngüde birkaç iş parçacığını değiştirir.

CPU'da çoğuçip alanı talimat arabellekleri, donanım dal tahmini ve büyük miktarda önbellek tarafından işgal edilir ve GPU'da alanın çoğu yürütme birimleri tarafından işgal edilir. Yukarıdaki cihaz şematik olarak aşağıda gösterilmiştir:

Hesaplama hızı farkı

CPU, programın talimatlarına göre kararlar veren bir tür "patron" ise, GPU, aynı türden çok miktarda hesaplama yapan bir "işçi" dir. GPU'ya bağımsız protozoa sağlarsanız Matematik problemleri, o zaman merkezi işlemciden çok daha hızlı başa çıkacaktır. Bu ayrım, bitcoin madencileri tarafından başarıyla kullanılmaktadır.

Bitcoin madenciliği

Madenciliğin özü, dünyanın farklı yerlerinde bulunan bilgisayarların matematiksel problemleri çözmesi ve bunun sonucunda bitcoinlerin oluşmasıdır. Zincir boyunca tüm bitcoin transferleri, işi milyonlarca kombinasyon arasından tüm yeni işlemler için uygun tek bir hash seçmek olan madencilere aktarılır. gizli anahtar Bu, madencinin bir seferde 25 bitcoin ödül almasını sağlayacak. Hesaplama hızı doğrudan yürütme birimlerinin sayısına bağlı olduğundan, GPU'ların performans için çok daha uygun olduğu ortaya çıktı. bu türden CPU yerine görevler. Yapılan hesaplama sayısı arttıkça, bitcoin alma şansı da artar. Hatta video kartlarından tüm çiftliklerin inşasına bile geldi.

Anakarttaki ana yonga Merkezi İşlemci Birimidir (CPU). Merkezi, çünkü veri yolu sistemini ve yonga setini kullanan diğer tüm alt sistemleri kontrol ediyor.

Ekrandaki bilgilerin görselleştirilmesini ve görüntülenmesini kontrol eden alt sisteme video sistemi denir. Bir grafik kartı yuvası aracılığıyla anakarta entegre olur. Video kartı - mühendislik çözümü ve kendi işlemcisi (dolayısıyla GPU) ve RAM'i olan bir karttır.

Bir video kartında GPU NVidia Nv45

Grafik kartındaki işlemciye, aşağıdakileri vurgulamak için GPU (Grafik İşlemci Birimi) adı verilir:

1. Bu işlemci nedir.
2. Merkezi olmadığı, yani CPU'nun kölesi olmadığı.
3. Özel verileri - grafikleri işlemeye odaklanmış olmasıdır.

GPU'yu anakart üzerinde konumlandırma

Grafik işleme, veri işlemede bir uzmanlık olduğundan, GPU'lar özel CPU... Mantıksal olarak, uzmanlaşma GPU'nun CPU'dan ayrılmasıyla, fiziksel olarak - GPU'nun farklı yapılandırılmasıyla ifade edilir.

CPU düzinelerce çekirdek içerir, GPU - binlerce

Bu fiziksel GPU uygulaması, paralel işlemeyle ilgili binlerce görevi yerine getirme ihtiyacıyla doğrulanır. CPU, verileri işlemeye yöneliktir - uzun ve sıralı görevler.

Modern bir CPU (CPU), bir grafik işleme birimi içerebilir.

İsteğe bağlı dört çekirdekli işlemci grafik çekirdeği GPU

Bu çözüm, merkezi işlemcide yerleşik GPU sayesinde bilgisayarın video kartı olmadan çalışmasını sağlar. Bu, enerji tüketimini %30 ila %180 oranında azaltır. Bu durumda, işlemcinin maliyeti %20'den fazla artmaz.

Böyle bir uygulamanın ana dezavantajı, zayıf performans... Bu çözüm için uygundur ofis bilgisayarları, belgeler ve veritabanlarıyla çalıştıkları, ancak modern bilgisayar oyunuüzerinde çalıştıramazsınız, Photoshop yavaşlar ve AutoCAD sıkıca donabilir.

Bir bilgisayarda GPU nasıl bulunur

Kullanıcı için GPU, yalnızca bir işlemci olmasına rağmen, bir video kartıyla güçlü bir şekilde ilişkilidir. Bilgisayarınızda hangi grafik bağdaştırıcısının yüklü olduğunu bilmek üç durumda yararlıdır:

• sürücüleri kurarken veya güncellerken;
• bir bilgisayarı sistem gereksinimlerine uygunluk açısından değerlendirirken yazılım;
• arkadaşlara göstermek için.

Tüm sürücüler bilgisayarda yüklüyse, en hızlı yol, video bağdaştırıcıları bölümündeki aygıt yöneticisine bakmaktır:

Aygıt Yöneticisinde GPU'yu Görüntüle

Sürücüler yüklü değilse, aygıt yöneticisi yalnızca bilinmeyen cihazlar:

Sürücülerin yokluğunda Aygıt Yöneticisi'nde GPU

Bu durumda indir CPU-Z yardımcı programı, başlatın ve "Grafikler" sekmesine gidin:

GPU Görüntüleyici CPU-Z programı

helpadmins.ru

Bilgisayardaki GPU nedir?

Herkese merhaba GPU, bir video kartının, daha doğrusu bir grafik işlemcisinin tanımıdır. Bu kelime, yani kısaltma genellikle bazı özelliklerde, örneğin özelliklerde bulunabilir. Intel işlemci Entegre ekran kartı anlamına gelen Entegre GPU diye bir şey var. Bu doğru, gerçekten yerleşik, video çipi tam işlemcide oturuyor, bu haber değil, eskisi gibi.

Yani, zaten bir sonuç çıkardık, GPU vidyuha. Ama anlamak için önemli olan başka ne var? Özelliklerde GPU'nun bulunduğunu yazdım, her şey doğru ama buna ek olarak sıcaklığı gösteren programlarda da bulabilirsiniz. Bu tür programları bildiğinizi düşünüyorum.. Peki ya da bilmiyorsunuz kısacası her halükarda şimdi ne yazacağımı bilmenizde fayda var. Anlamına geliyor gelir GPU sıcaklığı hakkında. Birçok kişi vidyuhanın 80 derecede çalışabileceğini iddia ediyor ama ben bunun çok yüksek bir sıcaklık olduğunu beyan ederim! Her neyse, bence 70'in üstü norm değil!

Bu arada GPU, Grafik İşleme Birimi anlamına gelir.

Ve işte grafik yongasının kendisi, yani GPU, bu yüzden tahtada oklarla belirttim:

Ama o zaman normal sıcaklık nedir? 60 dereceye kadar, peki, maksimum 66, peki, 70 derece zaten bir tavan ... Ama daha yüksek bence bu çok iyi değil, sadece böyle bir sıcaklık kesinlikle hizmet ömrünü uzatmaz, katılıyor musunuz? ben mi? Eh, hala var ilginç an, kısacası, eğer vidyuha terbiyeli bir şekilde ısınıyorsa, o zaman kahretsin, ısısını da kasaya atıyor, peki, belli ki içinde havalı olmayacak ve sonra süreç ısınacak, kısacası eğlenceli olacak! Cihazın ömrünü azaltabilecek şeyin SICAKLIK olduğunu unutmayın! İşte eski anakartlarda Yüksek sıcaklık elektrolitik kapasitörler patladı.. İnanmıyorsanız internetten kendiniz de bir göz atabilirsiniz..

Peki, söyle bana, buradaki her şeyi anladın mı? Dürüst olmak gerekirse, öyle umuyorum! Pekala, bir şeyler ters giderse, çok, çok üzgünüm!

Ana! ekran kartı 17.05.2017

virtmachine.ru

GPU'nun açılımı nedir?

GPU (Grafik İşlem Birimi Ekran Kartı)

GPU (Grafik İşlem Birimi) - Yüksek teknoloji mantıksal aygıt bilgisayarlarda, dizüstü bilgisayarlarda grafiklerin işlenmesinden sorumlu, cep telefonları... Modern GPU'lar, işlemeyi çok verimli hale getiren özel bir ardışık düzen mimarisine sahiptir. grafik bilgi tipik bir merkezi işlem birimi ile karşılaştırıldığında. Hem ayrı bir video kartının parçası olarak hem de entegre çözümlerde (kuzey köprüsüne veya hibrit işlemciye yerleşik) kullanılabilir.

Ana GPU farklılıkları CPU'dan:

1. Mimari (grafik dokuların işlenmesine maksimum vurgu)
2. Sınırlı yürütme komutları seti

Yüksek hız ve güç GPU işlemcilerüzerinde verilen zaman inşaat mimarisinin özellikleri nedeniyle. Modern CPU'lar 2-6 çekirdekten oluşuyorsa, GPU aynı anda yüzlerce çekirdek kullanan çok çekirdekli bir yapı olarak kabul edilir. CPU, bilgi işlemeyi sırayla üstlenir ve GPU, çoklu iş parçacığı için tasarlanmıştır paralel çalışma bir dizi bilgi ile.

windows-gadjet.ru

GPU nedir ve ne işe yarar?

Bir grafik işlemci veya İngilizce GPU - Grafik İşlem Birimi, bir mikro devre, bir video bağdaştırıcısının (video kartı) parçası olan bir çip veya anakart.

GPU, görüntünün oluşturulmasından (renderlenmesinden) sorumludur.

Basitçe, GPU'nun rolü ve önemi şu şekilde tanımlanabilir:

GPU, bir görüntü oluşturmak için gereken işleme için merkezi işlem biriminden (CPU) verileri alır, ardından işler ve sonraki işlemler için hazırlar, böylece görüntü oluşturma sürecini büyük ölçüde hızlandırır ve merkezi işlemci üzerindeki yükü azaltır.

GPU isteğe bağlı bileşen, çalışmalarını merkezi olanı gerçekleştirebilir.

Merkezi bir işlemciden farklı olarak, bir grafik işlemci, mimarilerdeki (yapılar, cihazlar) farklılık nedeniyle, belirli işlem türlerini onlarca, yüzlerce, binlerce kat daha hızlı işleyebilir, örneğin, yalnızca bir görüntü oluşturmak için verileri işlemekle kalmaz. .

GPU ayrık olabilir, yani anakartın bir genişletme yuvasına takılı bir genişletme kartı (aygıt) şeklinde yapılmış bir video kartının parçası olabilir.Bu durumda, tüm ek bileşenler birinde bulunur baskılı devre kartı, herhangi bir zamanda kolayca çıkarılabilir veya değiştirilebilir.

Veya entegredir, cihazın anakartının bir parçasıdır, bu durumda GPU anakartta bulunur, tüm ek bileşenler yakınlarda bulunur. içinde uygulandı kişisel bilgisayarlar, akıllı telefonlar, oyun konsolları vesaire.

19-06-2017, 20:38 Ayrıntı Görünümü

www.detaillook.com

NVIDIA GPU - GPU - CPU Karşılaştırması

Bulut bilişim tüm endüstrileri kökten değiştirdi, veri merkezlerini demokratikleştirdi ve işletmelerin çalışma şeklini tamamen değiştirdi. En önemli şirket varlıkları artık seçtiğiniz sağlayıcının bulutunda saklanıyor. Ancak çıkarmak için maksimum fayda mevcut verilerden, uygun bir yüksek performanslı bilgi işlem çözümü gereklidir.

NVIDIA yazılımı Derin öğrenme sağlamak için yaratıldı maksimum performans dünyanın en hızlı GPU'larında ve optimize edilmiş çerçeveler içeriyor derin öğrenme, kitaplıklar, sürücüler ve işletim sistemleri Bu birleşik yazılım, TITAN X grafik kartlarından aşağıdakilere kadar çeşitli bilgi işlem platformlarında çalışır. GeForce GTX 1080Ti'den DGX sistemlerine ve buluta ve 7/24 kullanılabilir.

GPU Bulut Bilişim, istek üzerine tüm büyük bulut platformlarında da mevcuttur.

UYGULAMALAR GPU HIZLANMASINI NASIL ALIR?

Uygulamanın geri kalanı CPU üzerinde çalışırken GPU, uygulamanın yoğun işlem gücü gerektiren kısımlarını yönetir. Kullanıcının bakış açısından, uygulama önemli ölçüde daha hızlı çalışır.

GPU'lar ve CPU'lar arasındaki farkı anlamanın kolay bir yolu, görevleri nasıl gerçekleştirdiklerini karşılaştırmaktır. CPU, sıralı işleme için optimize edilmiş birden çok çekirdekten oluşurken GPU, aynı anda birden çok görevi gerçekleştirmek için oluşturulmuş binlerce daha küçük, daha verimli çekirdeğe sahiptir.

GPU için binlerce çekirdekten oluşur verimli işleme paralel görevler

GPU'lar ve CPU'lar arasında bir karşılaştırma için aşağıdaki videoyu izleyin

Video: "MythBusters, GPU'nun CPU hesaplamaya karşı gücünü sergiliyor" (01:34)

En iyi 10 HPC uygulamasından 9'u dahil olmak üzere 400'den fazla uygulama GPU hızlandırmalı olup, tüm GPU kullanıcılarının görevlerinde önemli performans iyileştirmeleri yaşamalarını sağlar. Çalıştığınız uygulamanın aşağıdaki özelliklere sahip olup olmadığını görmek için uygulama kataloğumuza bakın. GPU hızlandırma(PDF 1.9 MB).

Uygulamanıza GPU hızlandırması eklemenin üç ana yöntemi vardır:

• GPU için optimize edilmiş kitaplıkları kullanın
• Kodunuzu otomatik olarak paralel hale getirmek için derleyiciye yönergeler veya "ipuçları" ekleyin
• C ve Fortran gibi zaten bildiğiniz programlama dilleri için uzantıları kullanın

CUDA paralel programlama modeli ile GPU kullanmayı öğrenmek çok kolaydır.

CUDA Zone'da ücretsiz çevrimiçi sınıflar ve geliştirici kaynakları mevcuttur.

Borsadaki bilgilerin analizi de dahil olmak üzere ekonofizik ve istatistiksel fizikte GPU hesaplamanın kullanımı konusunda Alman araştırmacı. Bu materyalin ana tezlerini dikkatinize sunuyoruz.

Not: Dergideki makale 2011 tarihlidir, o zamandan beri yeni GPU cihazları modelleri ortaya çıkmıştır, ancak bu aracı çevrimiçi ticaret için altyapıda kullanmaya yönelik genel yaklaşımlar değişmeden kalmıştır.

Bilgi işlem gücü gereksinimleri artıyor farklı bölgeler... Bunlardan biri, özellikle HFT fonları ile borsada başarılı ticaret için gerekli olan finansal analizdir. Hisse satın alma veya satma kararı vermek için algoritma, önemli miktarda girdi verisini - işlemler ve parametreleri, mevcut teklifler ve fiyat eğilimleri vb. hakkında bilgi - analiz etmelidir.

Alış veya satış emrinin oluşturulmasından değişim sunucusundan başarılı bir yanıt alınmasına kadar geçen süreye gidiş-dönüş (RTT) denir. Piyasa katılımcıları bu süreyi azaltmak için ellerinden gelenin en iyisini yaparlar, özellikle bunun için borsaya doğrudan erişim teknolojilerini kullanırlar ve ticaret yazılımına sahip sunucular, borsaların ticaret motorunun yanında bir ortak yerleşimde bulunur.

Bununla birlikte, gidiş-dönüş süresini azaltmak için teknolojik olanaklar sınırlıdır ve tükendikten sonra, tüccarlar alım satım işlemlerini başka nasıl hızlandırabilecekleri sorusuyla karşı karşıya kalırlar. Bunun için çevrimiçi ticaret için bir altyapı oluşturmaya yönelik yeni yaklaşımlar uygulanmaktadır. Özellikle FPGA'lar ve GPU'lar kullanılmaktadır. Bugün daha önce "programlanabilir donanım" kullanarak HFT ticaretinin hızlandırılması hakkında yazmıştık. Olacak Bunun için GPU'ların nasıl kullanılacağı hakkında.

GPU nedir

Modern mimari grafik kartlarıölçeklenebilir bir dizi akışlı çok işlemci temelinde oluşturulmuştur. Böyle bir çok işlemcili sekiz skaler işlemci çekirdeği, çok iş parçacıklı bir talimat birimi ve çip üzerinde paylaşılan bellek içerir.

CUDA uzantılarını kullanan bir C programı bir GPU çekirdeğini çağırdığında, bu çekirdeğin veya iş parçacıklarının kopyaları numaralandırılır ve yürütmenin başladığı mevcut çoklu işlemcilere dağıtılır. Bu numaralandırma ve dağıtım için çekirdek ağ, her biri farklı iş parçacıklarına bölünmüş bloklara bölünmüştür. Bu tür bloklardaki iş parçacıkları, mevcut çoklu işlemcilerde eşzamanlı olarak yürütülür. Çok sayıda iş parçacığını yönetmek için tek komutlu çoklu iş parçacığı (SIMT) modülü kullanılır. Bu modül onları 32 iş parçacığından oluşan "paketler" halinde gruplandırır. Bu tür gruplar aynı çoklu işlemci üzerinde yürütülür.

Finansal verilerin GPU analizi

Mali analizde, hesaplanması ciddi anlamda gerektiren birçok ölçü ve gösterge kullanılmaktadır. işlem gücü... Aşağıda bazılarını listeleyeceğiz ve "normal" bir işlemci tarafından gösterilen işlem hızını karşılaştıracağız. Intel çekirdek 2 Dörtlü CPU (Q6700) c saat frekansı 2.66 GHz ve 4096 kilobayt önbellek boyutunun yanı sıra popüler grafik kartları.

Hirst'ün üssü

Zaman serisi analizinde üstel Hurst adı verilen bir ölçü kullanılır. Zaman serisindeki iki özdeş değer çifti arasındaki gecikme artarsa ​​bu değer azalır. Başlangıçta bu kavram, öngörülemeyen yağışlar ve kuraklıklar karşısında Nil üzerindeki bir barajın büyüklüğünü belirlemek için hidrolojide kullanıldı.

Daha sonra, Hirst üssü ekonomide, özellikle de teknik Analiz fiyat serisi hareketindeki eğilimleri tahmin etmek. Aşağıda, CPU ve GPU'daki Hurst üssünü hesaplama performansının bir karşılaştırması bulunmaktadır ("hızlanma" göstergesi β = CPU'daki toplam hesaplama süresi / GPU GeForce 8800 GT'deki toplam hesaplama süresi):

Ising modeli ve Monte Carlo yöntemi

Fizikten bu kez finans alanına göç eden bir diğer araç ise Ising modelidir. İstatistiksel fiziğin bu matematiksel modeli, bir malzemenin manyetizasyonunu tanımlamak için tasarlanmıştır.

Kristal kafesin her bir köşesine (yalnızca üç boyutlu değil, aynı zamanda bir ve iki boyutlu varyasyonlar da dikkate alınır) spin adı verilen ve +1 veya -1'e eşit ("alan yukarı" / "alan aşağı") bir sayı atanır. ). 2 ^ N'nin her biri olası seçenekler spinlerin düzenlenmesine (burada N, kafesteki atomların sayısıdır), komşu atomların spinlerinin ikili etkileşiminden kaynaklanan enerji atanır. Ayrıca, belirli bir sıcaklık için Gibbs dağılımı dikkate alınır - davranışı Büyük bir sayı atomlar

Bazı modellerde (örneğin boyutları > 1 olan) ikinci dereceden bir faz geçişi gözlemlenir. Malzemenin manyetik özelliklerinin kaybolduğu sıcaklığa kritik sıcaklık (Curie noktası) denir. Çevresinde, bir dizi termodinamik özellik birbirinden farklıdır.

Başlangıçta, Ising modeli ferromanyetizmanın doğasını anlamak için kullanıldı, ancak daha sonra daha yaygın hale geldi. Özellikle sosyo-ekonomik sistemlerde genellemeler yapmak için kullanılır. Örneğin, Ising modelinin genelleştirilmesi, katılımcıların etkileşimini tanımlar. Finansal market... Her birinin rasyonelliği sınırlandırılabilen bir davranış stratejisi vardır. Hisseleri alıp satmama ve hangi fiyattan satılacağına ilişkin kararlar, kişinin önceki kararlarına ve sonuçlarına ve diğer piyasa katılımcılarının eylemlerine bağlıdır.

Ising modeli, piyasa katılımcıları arasındaki etkileşimleri modellemek için kullanılır. Ising modelini uygulamak ve simülasyon oluşturmanıza izin veren Monte Carlo yöntemi kullanılır. matematiksel model tanımsız parametre değerlerine sahip bir proje için.

Aşağıda CPU ve GPU'daki simülasyon performansının bir karşılaştırması bulunmaktadır ( NVIDIA GeForce GTX280):

Analizde farklı sayıda spin kullanan Ising modelinin uygulamaları vardır. Çoklu dönüş uygulamaları, birden fazla dönüşü paralel olarak yüklemeye izin verir.

Birden çok GPU ile hızlandırma

Veri işlemeyi hızlandırmak için GPU aygıt kümeleri de kullanılır - bu durumda Araştırmacılar, aralarında Double Data Rate InfiniBand aracılığıyla gerçekleştirilen iki Tesla C1060 GPU kartından oluşan bir küme oluşturdu.

Ising modelinin Monte Carlo simülasyonu durumunda, sonuçlar, performansın aşağıdaki durumlarda neredeyse doğrusal olarak arttığını göstermektedir. daha fazla GPU'su.

Çözüm

Deneyler, GPU kullanmanın önemli performans kazanımlarına yol açabileceğini gösteriyor finansal analiz... Bu durumda, CPU'lu bir mimari kullanmaya kıyasla hız kazancı onlarca kata ulaşabilir. Aynı zamanda, GPU kümeleri oluşturarak daha da büyük performans kazanımları elde edebilirsiniz - bu durumda neredeyse doğrusal olarak büyür.

Anakart, bilgisayarın benzersiz adlarını taşıyan birçok önemli bileşenini içerir: CPU, GPU, HDD, SSD, RAM vb. Bu kısaltmaların her birinin kendi yorumu vardır, ancak şu an ne olduğu önemli mi - bir GPU?

Bu terime benzer bir isim var - bu CPU. Birçok deneyimsiz kullanıcılar bu isimleri karıştırmayın ki bu doğru değil. Başlangıç ​​olarak, CPU'nun tüm sistemin beyni olan merkezi işlem birimi olduğunu açıklamaya değer. Bu kısaltma, Merkezi İşlemci Birimi anlamına gelir.

Ancak GPU'nun aynı zamanda bir işlemci olduğunu, yalnızca bir grafik çözümü olduğunu bilmeye değer. Görevi, görüntüyü işlemek ve görüntülemektir. Kısaltmanın tam adı şöyle görünür - Grafik İşleme Birimi.

Bu açıklamalar sayesinde GPU'nun sadece veri işleyen bir merkezi işlem birimi olmadığı anlaşılabilir. grafik türü... Merkezi işlemcinin protokollerine uyar ve bunun aksine kendi mantıksal aygıtına sahiptir. Tıpkı ana işlemci gibi, grafik işlemcinin de çekirdekleri var, sadece düzinelerce değil, binlerce var. Çok çok sayıdaçizim ve geçici sayısız görevle ilgili verileri almak ve işlemek için çekirdeklere ihtiyaç vardır.

Şimdi zaten var Genel fikir GPU'nun bir grafik işlemcisi olduğu ve görevinin grafik verilerini işlemek olduğu hakkında, numaralandırmaya gidebilirsiniz.

Şu anda iki tür tümleşik grafik işlemcisi vardır - anakarta tümleşik ve işlemciye tümleşik.

İlk versiyonda, GPU yongası doğrudan anakartın PCB'sine lehimlenmiştir ve çok az kişi bunun bir GPU olduğunu bilir. Üzerinde marka yazan normal bir siyah çipe benziyor. seri numarası ve bazı parametreleri gösteren bir sayı kombinasyonu. Böyle olduğundan beri grafik çözümler kendi bellek boyutlarına sahip değiller, ödünç alıyorlar bu parametre NS rasgele erişim belleği hacmini kullanarak.

İşlemciye yerleşik bir çip olması durumunda, onu görmek zordur; yalnızca merkezi işlemcinin kendisini ayrıştırırken çalışır. Hemen hemen tüm yeni nesil işlemciler, grafik çekirdeği adı verilen ek bir çekirdeğe sahiptir. Aynı zamanda işlemcinin fiyatı fazla artmıyor ancak ayrı bir ekran kartı ihtiyacını ortadan kaldırıyor.

Entegre grafik işlemciler, ısı dağılımı üzerinde olumlu bir etkisi olan güç tüketiminde yüzde onlarca tasarruf sağlar. Bununla birlikte, önemli dezavantajlar vardır ve bunlardan biri düşük performanstır. Bu tutumlu grafikler ile iyi çalışır ofis programları ve gerektirmeyen uygulamalar büyük kapasiteler.

Bilgisayardaki GPU - nedir ve nasıl tanımlanır? Daha önce iki tür tümleşik grafik işlemcisi sunulduysa, ayrı bir ekran kartı seçeneğini de düşünebilirsiniz. Buna dayanarak, GPU'nun yalnızca bir ayrıntısı video kartı olan bir işlemci için bir tanım olduğu anlaşılabilir. Ancak bu detay en önemlisidir. Ayrıca video kartında bellek yongaları, kapasitörler, güç konektörü veya konektörleri, koruyucu kasa, radyatör ve soğutucu bulunur.

Entegre ve ayrı video kartı arasındaki fark, ikincisinin yerleşik sürümden çok daha güçlü ve verimli olmasıdır. İlk olarak, nesnelerin oluşturma hızını doğrudan etkileyen kendi belleği vardır. İkincisi, parametreleri, bit derinliği artırmanıza izin veren bir genişletme veriyolu içerir. verim veri iletimi için.

Bu grafik bağdaştırıcıları şunları gerektirir: ek gıda sadece çalıştırmak ve yazdırmak için yüksek kaliteli görüntü... Tüm gücüyle, ofis seçenekleri de var. ayrık grafik kartları entegre meslektaşlarından çok farklı olmayan. Oyun seçenekleri yapı ve potansiyel olarak daha güçlüdür ancak çok daha fazla enerji tüketir.

sıcaklık rejimi

Daha iyi çalışması için, bir bilgisayarda GPU'nun ne olduğunu ve sıcaklığını bilmeniz gerekir. Gömülü ve ayrık GPU'ları nasıl soğuturum? Entegre GPU'yu soğutmak için fanları kasaya yerleştirmek yeterli, ayrık seçenekler ise kendi sistemi soğutma. Çipin üzerinde kaç tane fan olduğuna bağlı olarak çipin ne kadar iyi soğuduğu belli olacak.

Video kartının soğutma sistemi oldukça basittir - çip, üzerine uygulanan termal macun yardımıyla soğutucu tüpleriyle temas eder, bir soğutucu yardımıyla soğutulan radyatöre giderler.

Çipin çalışma sıcaklığı 70 dereceden fazla değil, sıcaklıkta daha fazla artış aşırı ısınma olarak kabul edilebilir. Ekran kartının aşırı ısınmasını önlemek için termal macunu değiştirirken ekran kartını zamanında tozdan temizlemek yeterlidir. Ekran kartındaki sıcaklığın mevcut durumunu bulmak için uygun programları, örneğin AIDA 64'ü çalıştırmak yeterlidir. Orada sadece sıcaklığı değil, sıcaklığı da görebilirsiniz. grafik bağdaştırıcısı, ancak tüm sistem.