GPU คืออะไร

@natabene via Twenty20

GPU ไม่เพียงแต่ดีสำหรับการเล่นเกมเท่านั้น แต่ยังมีแอปพลิเคชันสำหรับธุรกิจอีกด้วย

หากเราคิดว่าหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) เป็นส่วนคิดเชิงตรรกะของสมองซิลิกอนของคอมพิวเตอร์ หน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) จะเป็นด้านที่สร้างสรรค์ ซึ่งช่วยให้อินเทอร์เฟซผู้ใช้แบบกราฟิกเป็นไอคอนและช่วยให้การออกแบบมีความน่าดึงดูดใจมากกว่ารีมเส้นสีดำและสีขาว

แม้ว่า CPU จำนวนมากจะมาพร้อมกับ GPU ในตัวบางรูปแบบเพื่อให้แน่ใจว่า Windows สามารถแสดงบนหน้าจอที่เชื่อมต่อได้ แต่ก็มีงานกราฟิกที่มีความเข้มข้นมากมาย เช่น การเรนเดอร์วิดีโอและการออกแบบที่ต้องใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (CAD) ที่มักต้องใช้ GPU เฉพาะหรือแยกโดยเฉพาะ ในรูปแบบของการ์ดกราฟิก

เมื่อพูดถึงเรื่องหลัง Nvidia และ AMD เป็นผู้เล่นหลักสองเจ้าในเวทีการแข่งขันกราฟิกการ์ด ในขณะที่ GPU ในตัวของ Iris Plus และ UHD ของ Intel มักจะทำงานที่มีน้ำหนักเบามากในแล็ปท็อปที่ไม่มีกราฟิกเฉพาะ แต่ในด้านอุปกรณ์พกพา Qualcomm และ MediaTek ช่วยให้ GPU น้ำหนักเบาสำหรับอุปกรณ์พกพา แม้ว่าสิ่งเหล่านี้มักจะมาในรูปแบบระบบบนชิป (SoC) โดยที่ GPU อยู่บนชิปตัวเดียวกันกับ CPU และชิปเซ็ตหลักสำหรับอุปกรณ์พกพาส่วนประกอบอื่นๆ

อาจเป็นเรื่องง่ายที่จะคิดว่า GPU เป็นสิ่งเฉพาะสำหรับผู้ที่มีความสนใจในการเล่นเกมบนพีซีเท่านั้นที่สนใจ แต่ความจริงแล้ว GPU ให้อะไรมากกว่านอกจากเรื่องของงานกราฟิก

GPU ทำหน้าที่อะไร?

"GPU" กลายเป็นคำที่นิยมสำหรับส่วนประกอบที่ขับเคลื่อนกราฟิกบนเครื่องในปี 1990 เมื่อได้รับการประกาศเกียรติคุณจากผู้ผลิตชิป Nvidia การ์ดกราฟิก GeForce ของบริษัทเป็นรุ่นแรกที่ได้รับความนิยมและรับประกันเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง เช่น การเร่งด้วยฮาร์ดแวร์ การแรเงาแบบตั้งโปรแกรมได้ และการประมวลผลแบบสตรีมที่สามารถพัฒนาได้

แม้ว่างานการเรนเดอร์ออบเจ็กต์พื้นฐาน เช่น สภาพแวดล้อมเดสก์ท็อปของระบบปฏิบัติการ ที่มักจะสามารถจัดการได้ด้วยฟังก์ชันการประมวลผลกราฟิกที่จำกัดซึ่งสร้างขึ้นใน CPU แต่เวิร์กโหลดที่หนักหน่วงกว่าบางอย่างนั้นจำเป็นต้องการแรงม้าพิเศษ จึงเป็นที่มาของ GPU แบบเฉพาะ

กล่าวโดยย่อ GPU คือโปรเซสเซอร์ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อจัดการกับงานการเรนเดอร์กราฟิกที่หนักหน่วง

กราฟิกที่สร้างด้วยคอมพิวเตอร์ เช่นที่พบในวิดีโอเกมหรือสื่อภาพเคลื่อนไหวอื่นๆนั้นถูกกำหนดให้แต่ละเฟรมแยกจากกันเพื่อให้สามารถ 'วาด' ทีละเฟรมได้โดยใช้คอมพิวเตอร์ ซึ่งจะต้องใช้พลังงานจำนวนมากกว่างานกราฟฟิคทั่วไป

เดสก์ท็อปพีซีระดับไฮเอนด์ส่วนใหญ่จะมีการ์ดกราฟิกเฉพาะ ซึ่งใช้สล็อต PCIe ของเมนบอร์ด สิ่งเหล่านี้มักจะมีการจัดสรรหน่วยความจำเฉพาะในตัวการ์ด ซึ่งสงวนไว้สำหรับการทำงานแบบกราฟิกเท่านั้น ในขณะที่พีซีขั้นสูงบางเครื่องจะใช้ GPU สองตัวที่เชื่อมต่อเข้าด้วยกันเพื่อให้มีพลังในการประมวลผลมากขึ้น

แล็ปท็อปมักจะมีชิปซึ่งมีขนาดเล็กกว่าและมีประสิทธิภาพน้อยกว่าเครื่องเดสก์ท็อป เพื่อช่วยให้สามารถใส่ GPU ขนาดใหญ่ลงในแชสซีที่มีขนาดเล็กลงได้ โดยต้องยอมเสียประสิทธิภาพการทำงานบางส่วนจากการ์ดเดสก์ท็อป

GPU ใช้สำหรับอะไร?

แม้ว่าโดยปกติ GPU จะเชื่อมโยงกับกราฟิกที่สมจริงซึ่งพบได้ในวิดีโอเกมคุณภาพสูง แต่อุตสาหกรรมอื่นๆจำนวนมากยังต้องพึ่งพาความสามารถในการประมวลผลอันทรงพลัง

การทำงานที่ราบรื่นของแอปพลิเคชั่นทางธุรกิจบางอย่างนั้นเกือบทั้งหมดขึ้นอยู่กับพลังการประมวลผลที่มาจาก GPU ตัวอย่างเช่น ระบบที่มี GPU ระดับล่างจะมีปัญหาในการแสดงโมเดล 3 มิติผ่านซอฟต์แวร์ AutoCAD ซึ่งส่งผลให้ประสิทธิภาพการทำงานช้าอย่างไม่น่าเชื่อหรือแม้กระทั่งระบบล่ม

นอกจากนี้ การตัดต่อวิดีโอยังเป็นอีกหนึ่งการใช้งานยอดนิยมของ GPU หากเวิร์กโฟลว์ต้องการการแก้ไขไฟล์ความละเอียดสูงปริมาณมาก เช่น วิดีโอ 4K หรือ 360 องศา คุณอาจต้องการ GPU ระดับบนสุดที่สามารถแปลงไฟล์ด้วยความเร็วที่เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาการติดขัดหรือล่าช้า

บางทีการใช้ GPU ใหม่ล่าสุดและมีความต้องการมากที่สุด แต่การใช้ GPU เป็นการสร้างเครือข่ายเทียมและประมวลผลฟังก์ชันการเรียนรู้ของเครื่อง

อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องพูดถึงว่า GPU บางตัวไม่ได้ผลิตมาเท่ากัน หากคุณกำลังมองหาโปรเซสเซอร์เฉพาะสำหรับองค์กร ซึ่งควรได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงแอพพลิเคชั่นโดยเฉพาะ คุณควรเลือกใช้ GPU ระดับธุรกิจ เนื่องจากสิ่งเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นโดยยักษ์ใหญ่ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์จำนวนหนึ่ง เช่น Nvidia และ AMD ซึ่งมีชื่อเสียงในด้านการจัดหาส่วนประกอบระดับสูงให้กับบริษัทเทคโนโลยีขนาดใหญ่หลายแห่ง รวมถึง Facebook, Google, Microsoft และ Lenovo ตัวอย่างเช่น RTX และ Quadro ของ Nvidia ซึ่งสร้างขึ้นโดยคำนึงถึงการใช้งานในระดับมืออาชีพ

บางบริษัทเสนอฮาร์ดแวร์เฉพาะทางมากขึ้น เช่นเดียวกับกรณีที่มีบริการรวมการประมวลผลประสิทธิภาพสูงของ Nvidia และรวมถึง GPU สำหรับศูนย์ข้อมูล เช่น A100

บริษัท GPU ที่ใหญ่ที่สุดคือใคร?

Nvidia
Nvidia เป็นบริษัทเทคโนโลยีในสหรัฐอเมริกาที่ตั้งอยู่ในแคลิฟอร์เนีย ก่อตั้งขึ้นในปี 1993 ซึ่งออกแบบ GPU สำหรับตลาดเกมและตลาดมืออาชีพ รวมถึงระบบบนชิปยูนิต (SoC) สำหรับตลาดคอมพิวเตอร์พกพาและยานยนต์ กลุ่มผลิตภัณฑ์ GPU หลักคือ GeForce ซึ่งเป็นคู่แข่งโดยตรงกับ Radeon ของ AMD

GPU ที่เป็นที่รู้จักกันดี ได้แก่ GeForce RTX 3080, Nvidia Titan V และ Nvidia RTX A6000 ขณะนี้เนื่องจากการขาดแคลนกราฟิกการ์ดทั่วโลก การจับ GPU ตัวใดตัวหนึ่งจึงอาจเป็นเรื่องยาก โดยเฉพาะการ์ด GeForce RTX 3070

ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ.2564 Nvidia ได้เปิดใช้งานสิ่งที่อ้างว่าเป็นซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดของสหราชอาณาจักร นั่นคือ Cambridge-1 ซึ่งมี NVIDIA A100 Tensor Core GPUs จำนวนหนึ่ง

AMD
Advanced Micro Devices หรือที่รู้จักในชื่อ AMD ก่อตั้งขึ้นในปี 1969 และเป็นบริษัทเทคโนโลยีอีกแห่งหนึ่งของสหรัฐฯ ที่ตั้งอยู่ในแคลิฟอร์เนียได้พัฒนาโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์และผลิตภัณฑ์อื่นๆสำหรับธุรกิจและตลาดผู้บริโภค เดิมทีผลิตเซมิคอนดักเตอร์ก่อนที่จะแยกส่วนนี้ออกในปี 2551 ซึ่งต่อมาได้กลายเป็น GlobalFoundries

ผลิตภัณฑ์หลักของ AMD ได้แก่ ชิปเซ็ตมาเธอร์บอร์ด ไมโครโปรเซสเซอร์ โปรเซสเซอร์กราฟิก และโปรเซสเซอร์แบบฝัง ผลิตภัณฑ์บางส่วนอื่นๆ ได้แก่ ซีรีส์กราฟิก AMD Radeon และโปรเซสเซอร์ Ryzen

ในเดือนมีนาคม บริษัทประกาศว่าจะเปิดตัวโปรเซสเซอร์โมบายล์ซีรีย์ Ryzen 5000 Pro สำหรับแล็ปท็อปธุรกิจที่บางและเบา ประกอบด้วยชิปสามตัว: Ryzen 7 Pro 5850U, Ryzen 5 Pro 5650U และ Ryzen 3 5450U 5850 เป็นสเปกสูงสุดของทั้งสามรุ่น โดยมีการออกแบบ 8 คอร์ 16 เธรด แคชและฐาน 20MB และความถี่สัญญาณนาฬิกาบูสต์ที่ 1.9GHz และ 4.4GHz ตามลำดับ AMD อ้างว่าชิปนี้เป็นโปรเซสเซอร์เพียงตัวเดียวที่มีคอร์ประสิทธิภาพสูงแปดคอร์ที่ออกแบบมาสำหรับแล็ปท็อปที่บางและน้ำหนักเบา

ที่มา: https://bit.ly/3DMYXva