واحد پردازش گرافیکی
از ویکیپدیا، دانشنامهٔ آزاد
واحد پردازش گرافیکی (به انگلیسی: Graphics processing unit) یا به اختصار GPU ابزاری اختصاصی برای رندر کردن گرافیکی (به طور طبیعی به نظر رسیدن تصویر) در کامپیوترهای شخصی، ایستگاههای کاری، و یا در کنسولهای بازی است. این واحد گاهی اوقات واحد پردازندهٔ بصری یا VPU نیز نامیده میشود. ویژگیهای واحدهای پردازش مرکزی جدید برای پردازش و ارائه دادن کارهای دیداری (گرافیکی)، آنها را بسیار کارآمدتر از واحدهای پردازندهٔ مرکزی یا CPU در پردازش الگوریتمهای پیجید کرده است.
یک GPU معمولاً بر روی کارتهای گرافیکی قرارمی گیرد، اگرچه کارتهای گرافیکی غیر حرفهای مستقیما بر روی بُرد مادر (OnBorad) قرار میگیرند.
GPU ابزاری است شامل تعدادی عملگر ابتدایی گرافیکی، که باعث میشود نسبت به CPU در خلق تصاویر بر صفحه نمایشگر بسیار سریعتر عمل کنند.
رایج ترین عملگرها برای گرافیک دو بعدی کامپیوترها شامل عملگر BitBLT است که معمولاً در سخت افزارهای مخصوص یک "Biltter" نامیده میشود. این عملگرها برای کشیدن مستطیل، مثلث، دایره و قوس بکار میروند. پردازندههای گرافیکی جدید، پردازش گرافیک سه بعدی را نیز در رایانهها انجام میدهند.
فهرست مندرجات |
[ویرایش] تاریخچه
[ویرایش] شتاب دهندهٔ گرافیکی
- یک واحد پردازش گرافیکی، پردازشگری است که به کارت گرافیکی الحاق شده است تا عملیات ممیز شناورو اعمال مشابه با آن را انجام دهد.
- یک شتاب دهنده گرافیکی از اتصال چندین ریزتراشه جاوی عملگرهای ریاضی ویژهٔ رندر کردن گرافیکی را مورد استفاده قرار میدهد.
[ویرایش] دهه 1970
تراشههایANTIC و CTIA امکان کنترل سخت افزاری حالات گرافیکی و متنی و سایر تاثیرات را بر روی آتاری 8-بیتی را فراهم میکردند.تراشهٔ ANTIC پرداشگری مخصوص برای نگاشت(در جالت برنامه نویسی) متن و دادهٔ گرافیکی به خروجی تصویری بود. طراح تراشه ANTIC جی مینر، طراحی تراشهٔ گرافیکی را برای کمودور آمیگا نیز بر عهده داشت.[۱]
[ویرایش] دهه ۱۹۸۰
کمودور آمیگا اولین وسیلهٔ پرفروش رایانهای بود که شامل یک biltter در قسمت سخت افزار گرافیکی خود بود و نیزIBM ۸۵۱۴ یکی از اولین رایانههای شخصی بود که کارتی گرافیکی از نوع ۲-بعدی را شامل میشد.
آمیگا در زمان خودش بی نظیر بود چرا که یکی از خصوصیات آن، که امروزه به نام سیستم شتاب دهندهٔ گرافیکی شناخته میشود را دارا بود. تقریباً تمام بار تولید توابع گرافیکی بر عهدهٔ سخت افزار بود، به طور مثال کشیدن خط، پرکردن مساحت اشکال. یک پردازندهٔ کمکی گرافیکی نیز همراه با مجموعهٔ دستورات داخلی مخصوص به خود در این محموعه حاضر بود. تا قبل از ارایه (و حتی تا مدتی بعد بر روی اکثر سیستمها)، این CPU بود که بار تمام جنبههای گرافیکی را بر دوش داشت.[۲]
[ویرایش] دههٔ ۱۹۹۰
در اوایل دهه ی۹۰ با رشد چشمگیر سیستم عامل مایکروسافت ویندوز، علاقهٔ فراوانی به استفاده از سرعت بیشتر و تفکیک پذیری ۲-بعدی بالاتر (bitmapped graphics) که قبلا توسط ایستگاههای کاری یونیکس و رایانههای مکینتاش شرکت اپل استفاده شده بود، ایجاد گردید. در بازار فروش، تسلط مایکروسافت به معنی تمرکز و تلاش بیشتر برروی فقط یک فاصل گرافیکی قابل برنامه نویسی بود :دستگاه میانجی گرافیکی (Graphics Device Interface).
در سال ۱۹۹۱، S۳ Graphics؛ S۳ ۸۶C۹۱۱ به عنوان اولین شتاب دهنده تک-چیپ ۲-بعدی معرفی شد.
[ویرایش] از سال ۲۰۰۰ تا به حال
با ظهور رابط کابری DirectX نسخهٔ ۸ و توابعی مشابه بانام OpenGL، توانایی برنامه نویسی برای سایهزنی، به قابلیتهای GPU اضافه شد. هر پیکسل اکنون میتوانست توسط برنامههای کوچک که شامل اضافه شدن بافت تصویری به عنوان ورودیها، و یک برنامهٔ کوتاه توانایی پردازش هریک از مختصات سه بعدی را پیش از نمایش تصویر دارا بود .ان ویدیا بازار را با ارایهٔ اولین چیپ که توانایی سایهزنی به صورت نرم افزاری را دارا بود، در دست گرفت: جی فورس ۳ (GeForce ۳) که با نام NV۲۰ مشهور شد. در اکتبر ۲۰۰۲، شرکت ATI با معرفی Radoen ۹۷۰۰ ،با نام مستعارR۳۰۰، اولین شتابدهندهٔ دایرکت ۳بعدی نسخهٔ ۹ را معرفی کرد.
[ویرایش] توابع مربوط به یک محاسبه
GPUهای جدید از بسیاری از ترانزیستورهایشان برای محاسبهٔ مربوط به گرافیک سه بعدی رایانهها استفاده میکنند. آنها در ابتدا برای شتاب دادن به حافظهٔ اصلی، نقشه برداری بافت ها، رندرکردن چند ظلعی های با اضلاع زیاد و به طور کلی چندگوشهها استفاده میشدند. ولی بعداً برای کارهای سختتر از جمله شتاب دادن به محاسبات هندسی مانند تبدیل رئوس از یک دستگاه مختصات به یک دستگاه مختصات دیگر استفاده شد. اخیراً با گسترش GPUها , آنها سایه زنیهای قابل برنامهریزی و رئوس و بافتهارا اداره میکنند همچنین با بسیاری از عملگرهای پشتیبانی شده توسط CPUها و الحاقی و محاسبهٔ مقادیر واسط بین دو نقطه، با تکنیک reduce aliasing) و Color Space با دقت بسیار بالا انجام میدهد.
[ویرایش] پانویس
- ↑ en.wikipedia.org/wiki/ANTIC
- ↑ The History of the Amiga
[ویرایش] منابع
- مشارکتکنندگان ویکیپدیا، «ANTIC»، ویکیپدیای انگلیسی، دانشنامهٔ آزاد. (بازیابی در 8 ژانویه ۲۰۰9).
- http://www.amigahistory.co.uk/ahistory.html
