Allgemeine Frage zur GPU Architektur

[pajofego]

Folgende Frage: Ich lese sehr oft dass GPUs: GPUs are fast stream processors Kann mir jemand erklären was damit gemeint ist? Wo sind da die Unterschiede zur CPU?

Danke.

Gruss pajofego

[CrazyIvan]

Ich versuche das jetzt mal so einfach wie möglich und trotzdem halbwegs korrekt zu erklären:

Während CPUs mit unterschiedlichsten Arten von Daten und Anwendungen umgehen müssen und eine Vielzahl von verschiedenen Operationen beherrschen, ist eine GPU ein wenig spezialisierter.
Das Stream bezieht sich hierbei darauf, dass zwar eine große Anzahl von Daten verarbeitet wird, jedoch immer durch die gleichen oder ähnlichen Berechnungen. Am besten zeigt sich dies durch die sogenannte Parallelität bei GPUs im Vergleich zu CPUs. Während man sich eine GPU als eine Werkshalle mit vielen Fließbändern vorstellen kann, welche alle gleich aufgebaut sind, hat die CPU meist nur wenige unterschiedliche Fließbänder. Diese sind bisweilen auch deutlich länger, damit man auf ihnen auch wirklich alles erdenkliche fertigen/berechnen kann.

Durch diese Struktur ist es einer GPU möglich, eine bedeutend höhere Datenmenge zu bearbeiten bzw. Operationen auf diese durchzuführen. Jedoch ist eine GPU nicht so flexibel, was die Art der Operationen angeht.

[GloomY]

CrazyIvan hat schon einige wichtige Sachen angesprochen :)

"Streaming" heißt eigentlich dass man Daten ließt, diese verarbeitet und dann wieder zurückschreibt, ohne diese zurückgeschriebenen Daten jemals wieder zu verwenden. Man verarbeitet einfach einen "Strom" von ankommenden Daten zu einem neuen Strom von Daten.

Bei Grafikchips sind das eben die Dreiecke und Texturen usw. als Input, während man die erzeugten Farbinformationen der Pixel selten bzw. nie wieder (weiter-)verwendet (höchstens für Blending, das ist aber ein sehr geringer Anteil).

[pajofego]

Haha! Cool Danke! Das war sehr einleuchtend!

Gruss pajofego

[BlackBirdSR]

, hat die CPU meist nur wenige unterschiedliche Fließbänder. Diese sind bisweilen auch deutlich länger, damit man auf ihnen auch wirklich alles erdenkliche fertigen/berechnen kann.
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Ich kann mich irren, aber haben GPUs nicht viel mehr Stufen als CPUs?
Immerhin sind CPUs stark auf niedrige Latenz angewiesen.

[Demirug]

Ich kann mich irren, aber haben GPUs nicht viel mehr Stufen als CPUs?
Immerhin sind CPUs stark auf niedrige Latenz angewiesen.

Die einzelnen Rechenwerke haben bei den GPUs weniger Stufen. Deswegen kann man GPUs auch nicht so hoch takten. Allerdings schalten GPUs die einzelnen Rechenwerke in Reihe womit dann eine Pipeline entsteht die sehr viele Stufen hat.