PC của chúng tôi thực hiện một loạt các Nhiệm vụ chung hàng ngày trong khi chúng tôi đang sử dụng nó đã trở thành mục tiêu tiếp theo để cải thiện hiệu suất của các bộ xử lý trong tương lai. Vì vậy, các lõi mạnh hơn sẽ không được sử dụng, cũng như bộ nhớ đệm tốt hơn, cũng như tốc độ xung nhịp sẽ không được tăng lên. Nếu không, nó đã được quyết định đi theo một con đường khác, trong thời đại mà công suất trên mỗi năng lượng tiêu thụ đã trở thành châm ngôn do vấn đề biến đổi khí hậu.
Trong suốt cả ngày với PC, chúng ta thường thực hiện một loạt các tác vụ lặp đi lặp lại mà chúng ta không coi trọng, nhưng lại tiêu tốn một lượng lớn tài nguyên xử lý và năng lượng. Vì vậy, một cách để có được bản nâng cấp trong một thế giới mà chỉ số hiệu suất tuyệt đối đang trở thành hiệu suất trên mỗi watt, thì bất kỳ phần cứng nào giúp ích cho vấn đề đó luôn được hoan nghênh.
Các bộ phận chuyên biệt cho các nhiệm vụ thông thường
Thời đại mà sức mạnh bổ sung đến từ sự gia tăng số lượng lõi và / hoặc tốc độ đồng hồ, Thay vào đó, mô hình trong tương lai sẽ dựa trên các kiến trúc không đồng nhất sử dụng bộ gia tốc và cái gọi là bộ xử lý miền cụ thể. Do đó, sự gia tăng hiệu suất sẽ hướng tới sự cụ thể.
Bộ xử lý miền cụ thể
Nhưng những phần cứng này là gì? Bộ xử lý trung tâm của PC của bạn hoặc CPU được thiết kế để chạy tất cả các loại chương trình, nhưng nếu chúng ta muốn tạo một đơn vị chỉ được sử dụng để chạy một số loại ứng dụng nhất định thì sao? Điều đầu tiên chúng tôi sẽ làm là xem xét tất cả các hướng dẫn không được các chương trình này sử dụng để loại bỏ chúng. Sau đó, chúng tôi sẽ tăng cường các đơn vị thực thi sử dụng các hướng dẫn này và đặc biệt là tính đến loại dữ liệu mà chúng tôi sẽ cần. Có nghĩa là, bất kỳ bộ xử lý nào không phải là CPU và được sử dụng cho một tác vụ cụ thể là bộ xử lý dành riêng cho miền, chẳng hạn như GPU trong cạc đồ họa.
Tuy nhiên, có một quá trình khá kỳ lạ, con chip hỗ trợ ban đầu rất đơn giản, cuối cùng ngày càng trở nên phức tạp hơn và cuối cùng lại cần đến phần cứng hỗ trợ. Đây là nơi mà chu kỳ lặp đi lặp lại. Ví dụ: và vì chúng ta đã nói về GPU, một ví dụ về sự phát triển của loại này là NVIDIALõi Tensor và Lõi RT, nhưng lõi sau giống máy gia tốc hơn.
Bộ tăng tốc
Mặt khác, Accelerator đơn giản hơn, bắt đầu với chúng không thể lập trình được và do đó chúng tôi không thể thực thi một chương trình với chúng. Chương trình của bạn là vi sóng và do đó được viết bằng phần cứng hoặc trong ROM hoặc bộ nhớ không bay hơi mà chúng tôi không thể truy cập. Nó có điểm đặc biệt là thực hiện chức năng này bằng cách sử dụng ít bóng bán dẫn hơn, tiêu thụ ít năng lượng hơn và trong thời gian ngắn hơn bộ xử lý mà nó hỗ trợ. Sau khi giải thích nhanh này được thực hiện xong, chúng ta đi đến những gì chúng ta quan tâm.
Các tác vụ phổ biến trên PC là gì và chúng sẽ được tăng tốc như thế nào?
Một cách để tăng tốc hiệu suất trong phần cứng là làm cho các lệnh nhất định thực thi nhanh hơn. Một trong những vấn đề với thiết kế CPU là để xây dựng các lệnh phức tạp, những lệnh đơn giản được sử dụng làm cơ sở. Điều này được thực hiện để tiết kiệm không gian trên chip, nhưng nó làm cho một số trong số chúng hoạt động kém hơn so với khi chúng được triển khai độc lập. Ý tưởng không gì khác ngoài việc giảm số lượng chu kỳ đồng hồ cần để thực thi các chương trình.
Giờ đây, một loạt các tác vụ phổ biến thường được thực hiện với PC hàng ngày, hầu hết chúng đều không được chúng tôi biết đến hoặc không coi trọng, nhưng những thứ như:
- Lưu tệp từ định dạng này sang định dạng khác bao gồm quá trình chuyển đổi liên quan đến việc chạy một chương trình phức tạp, tiêu tốn nhiều thời gian và tài nguyên của bộ xử lý.
- Một trường hợp tương tự với trường hợp trước đó là nén và giải nén các tệp ở định dạng .zip .7z. hiếm và những người khác.
- Mặt khác, cài đặt một chương trình vẫn là một quá trình giống với quá trình trước đó và chúng ta đều biết nó có thể tẻ nhạt như thế nào.
- Khả năng mở rộng độ phân giải của hình ảnh và video trong thời gian thực, việc bao gồm các đơn vị cho Học sâu sẽ cho phép chức năng này được tích hợp vào hệ thống.
- Điều tương tự cũng có thể nói về hiệu chỉnh âm thanh chẳng hạn như loại bỏ tiếng ồn trong bản ghi âm.
Quá trình chấp nhận sẽ mất thời gian để diễn ra, vì trước tiên phải có quá trình chấp nhận trong hệ điều hành để các ứng dụng khác nhau có thể sử dụng nó trong tương lai.
