procesora i glsl - rg.c-hip.netrg.c-hip.net/2012/seminari/belic/prezentacija.pdf · arhitektura...
TRANSCRIPT
Powerpoint Templates Page 1
Powerpoint Templates
Arhitektura grafičkih Procesora i GLSL Andrej Belić
Powerpoint Templates Page 2
Sadržaj
•Što je GPU? •Arhitektura GPU-a •Broj tranzistora u GPU-u •Grafički cjevovod •Moderniji grafički cjevovod •Moderni GPU •Šederi (engl. Shader) •Višedretvenost •Spajanje grafičke kartice s računalom •GSLS •Primjer GSLS-a
Powerpoint Templates Page 3
GPU
•GPU -> engl. Graphics processing unit
•Specijalizirani elektronički sklop dizajniran da brzo manipulira i mijenja sadržaj memorije i tako ubrzava izgradnju slika u međuspremniku namjenjenom za prikaz slike na ekranu.
•U mobitelima, osobnim računalima, radnim stanicama, igračim konzolama…
•U osobnim računalima -> grafička kartica, matična ploča ili CPU
Powerpoint Templates Page 4
GPU
• Pojam GPU popularizirala je Nvidia 1999.
godine sa svojom grafičkom karticom GeForce 256
Powerpoint Templates Page 5
Arhitektura
• Danas masivno paralerizirana arhitektura.
• Veliki broj jednostavnih procesorskih jezgri(engl. Streaming Processors).
• Jezgre su grupirane u veće nakupine od po 192 jednostavnih procesorskih jezgri (SP) koje nazivamo multiprocesori (engl. Streaming Multiprocessors).
• Današnje najjače grafičke kartice imaju i do 3072 takvih jezgri koje rade na frekvencijama i preko 1 GHz što izračunom dolazimo do 6 TFLOPS-a.
Powerpoint Templates Page 12
Šeder (engl. Shader)
• Program tj. dretva koja se izvodi na grafičkom procesoru te se prvenstveno koristi za sjenčanje tj. proizvodnje odgovarajuće razine svjetlosti i tame u slici.
• U moderno doba koriste za
proizvodnju specijalnih efekata ili u postobradi.
• Verteks šederi, pixel šederi itd. postaju različitih programa na fleksibilnoj jezgri.
Powerpoint Templates Page 14
Višedretvenost
• SIMT (engl. Single Instruction Multiple Thread) tj. jedna instrukcija više dretvi te također podržavaju i SPMD (engl. Single Program Multiple Data).
• Spajanje mogućnosti grafičkih procesora s lakoćom programiranja.
• Grupa do 32 dretve formiraju zamotaje (engl. wrap),
• Zamotaj je skup paralelnih dretvi koje izvode jednu instrukciju.
Powerpoint Templates Page 15
Spajanje s računalom
• PCI-Express x16 (engl. Peripheral Component Interconnect Express) propusnost podataka do 8GB/s
• AGP (engl. Accelerated Graphics Port) koji je omogućavao propusnost do 2 GB/s
• GDDR5 (engl. Graphics Double Data Rate) memoriju koja doseže i do 4GB.
• Sabirnica od 384 bita
• Visoka frekvencija memorije 6GHz (efektivno).
• Propusnost od preko 200 GB/s između grafičke memorije i grafičkog procesora.
Powerpoint Templates Page 16
GSLS
• OpenGL-ov jezik sjenčanja (engl. OpenGl Shading Language)
• GLSL ili GLslang
• jezik za sjenčanje temeljen na sintaksi programskog jezika C.
• Kreiran je od strane OpenGl ARB (engl. OpenGl Architecture Review Board Working Group)
• Developerima dao izravnu kontrolu nad grafičkim cjevovodom.
• Izvorno je predstavljen kao ekstenzija za OpenGL 1.4
• Formalno je postao dio OpenGL-a u verziji OpenGL 2.0 2004. godine.
Powerpoint Templates Page 17
GSLS
• GLSL je programski jezik korišten da bi grafičkoj kartici precizno naložili kako treba nacrtati neki objekt na ekranu.
• Prednosti:
– Kompatibilnost
– Mogućnost pisanja šedera koji se mogu koristiti na bilo kojoj grafičkoj kartici, bilo kojeg proizvođača koji podržava GLSL
– Svaki proizvođač hardvera uključuje GLSL kompajler u svoje drajvere i tako omogućuje kreiranje koda optimiziranog za svoju arhitekturu grafičkog procesora
