Bộ xử lý GPU là gì và nguyên lý hoạt động như thế nào?
Nhờ có bộ xử lý GPU mà hình ảnh, kỹ xảo trong phim và các tựa game đẹp mắt hơn rất nhiều. Vậy nhiệm vụ chính của GPU là gì và sản phẩm này hoạt động thế nào?
Đã bao giờ bạn tự hỏi, nhờ đâu mà những bộ phim hoặc các tựa game có đồ họa đẹp mắt và rõ ràng đến từng chi tiết khiến bạn luôn có cảm giác thích thú mỗi khi trải nghiệm chưa? Tất cả đều là nhờ vào sự trợ giúp của bộ xử lý GPU. Vậy GPU là gì và nguyên lý hoạt động của bộ xử lý đồ họa này ra sao? Cùng tìm hiểu ngay sau đây.
Bộ xử lý GPU là gì?
GPU (Graphics Processing Unit) được hiểu là đơn vị thực hiện chức năng xử lý đồ họa được sử dụng nhiều nhất hiện nay. GPU ra đời để thực hiện nhiệm vụ tăng khả năng làm việc, xử lý đồ họa nhanh chóng cho CPU. Nhìn chung, sự ra đời của GPU giúp người dùng thực hiện được nhiều tính năng khó nhằn và mang lại hiệu suất sử dụng cao hơn.
GPU được dùng trong các hệ thống nhúng, máy tính để bàn, laptop, smartphone và ngay cả máy chơi game. Đối với máy tính để bàn hoặc laptop, GPU được lắp đặt chủ yếu ở card đồ họa, cũng như gắn trên mainboard.
GPU là viết tắt của Graphics Processing Unit là bộ xử lý chuyên dụng nhận nhiệm vụ tăng tốc, xử lý đồ họa cho bộ xử lý trung tâm CPU.
Các GPU hiện đại ngày nay, có năng suất hoạt động cao hơn rất nhiều trong việc xử lý các tác vụ đồ họa máy tính. Cấu trúc của chúng mang khả năng xử lý mạnh mẽ, tốc độ và nhận nhiều dữ liệu lớn trong cùng lúc.
Chính vì điều này, bộ xử lý GPU nhận được rất nhiều đánh giá tích cực của người dùng. Đi cùng việc xử lý đồ họa, bản thân GPU cũng đủ khả năng để giải quyết các vấn đề liên quan đến hình ảnh của máy tính để bàn hoặc laptop.
Vai trò của bộ xử lý GPU đối với máy tính
Trước khi có sự xuất hiện của GPU, thì CPU là sản phẩm chuyên xử lý chương trình máy tính, các dữ liệu, đồ họa và hình ảnh hiệu quả nhất. Tuy nhiên với CPU thì đây là công việc quá sức và chúng được hoạt động theo cách chia đều tài nguyên. Điều này khiến việc xử lý các ứng dụng văn phòng hay đồ họa gặp một số hạn chế.
Mãi sau này khi bộ xử lý GPU xuất hiện và được xem như bước tiến mới. Nhờ có GPU mà số lượng công việc của CPU được giảm đi một cách đáng kể.
Xét 1 mô hình 3D trong game bất kỳ, bộ xử lý GPU đóng vai trò tính toán và tái tạo hình học, màu sắc, chất liệu của vật thể đó. Đây là điều mà rõ ràng CPU không thể và cũng không có khả năng để làm được. Vì cách thức vận hành không cho phép CPU tái tạo tất cả các phần của hình ảnh trong cùng thời điểm, khi kết xuất 3D.
Có thể nói, bộ xử lý GPU là sản phẩm vô cùng quan trọng và cần thiết đối với 1 máy tính hiện nay. Chúng không chỉ giúp xuất tín hiệu ra màn hình hay làm cho việc chơi game trở nên thích thú hơn. Mà GPU còn hỗ trợ giải quyết các vấn đề cùng CPU để giúp mang đến các ứng dụng hữu ích.
Nguyên lý hoạt động của GPU
Bộ xử lý GPU giúp người sử dụng máy tính có thể xem được những thước phim hoặc trải nghiệm các tựa game sống động nhất. Cách thức hoạt động của bộ xử lý này nôm na giống như việc giải các bài toán hình học. GPU sẽ đảm nhận các công việc chuyên biệt trong việc dựng lại hình ảnh. Đa số các GPU hiện nay đều được thiết kế dựa trên cấu trúc CUDA.
Đây là dạng kiến trúc có tính toán song song. Chúng sẽ giải quyết đồng thời nhiều phép tính trong cùng 1 thời điểm và để làm được điều này cần phải nhờ vào các chức năng bên trong lõi của GPU.
GPU với lõi CUDA sẽ bao gồm rất nhiều con chip siêu nhỏ. Những con chip này có chức năng chính là chia những bài toán lớn thành bài toán nhỏ và rồi tiến hành giải quyết.
Với cách thức này, các bài toán sẽ cùng được giải quyết trong 1 thời điểm. Nhờ vào khả năng này, GPU sẽ giúp nhiều phần mềm tăng tốc và hoạt động hiệu quả hơn rất nhiều lần so với CPU thông thường.
Như vậy, đó là những thông tin cơ bản về khái niệm của bộ xử lý GPU cũng như cách thức hoạt động của con chip điện tử này. Hy vọng những chia sẻ này sẽ đã cung cấp thêm nhiều kiến thức hữu ích với những ai đam mê về công nghệ thông tin. Cảm ơn các bạn đã đón đọc.
