OpenStack 企業(yè)私有云干需Nova虛機(jī)支持GPU
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標(biāo)簽:OpenStack(18791)圖像處理單元(1665)
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1.1 VGA,Graphics Card,Video Card,3x`D Accelerator Card 和 GPU
對(duì)這些概念之前也沒(méi)怎么了解,這次正好自己梳理一下。從一篇古老的文章中,找到所謂的顯卡從 VGA 到 GPU 發(fā)展史:
第一代顯卡:支持 256 色顯示的 VGA Card,1988年。VGA Card的唯一功能就是輸出圖像,真正的圖形運(yùn)算全部依賴CPU,所以當(dāng)微軟 Windows 操作系統(tǒng)出現(xiàn)后,PC 的 CPU 就開(kāi)始不堪重負(fù)了。第二代顯卡:Graphics Card,支持 Windows 圖形加速,1991年,通過(guò)一顆專用的芯片來(lái)處理圖形運(yùn)算,從而將 CPU 部分解放了出來(lái),讓W(xué)indows界面運(yùn)行起來(lái)非常流暢,從此圖形化操作系統(tǒng)資源消耗大降、實(shí)用性大增。為了與單純具備顯示功能的 VGA Card 相區(qū)別,具備圖形處理能的顯卡被稱為Graphics Card,也就是圖形加速卡,它加速了Windows的普及,讓PC走進(jìn)了圖形化界面時(shí)代。第三代顯卡:Video Card,支持視頻加速,1994年。為了與單純具備圖形加速能力的 Graphics Card 相區(qū)別,具備視頻輔助解碼的顯卡被稱為 Video Card,也就是視頻加速卡。第四代顯卡:3D Accelerator Card,1994年。后起之秀 NVIDIA 則憑借性能強(qiáng)大的單芯片TNT和TNT2系列顯卡超越3DFX 從而脫穎而出。第五代顯卡:GPU 圖形處理器,支持硬件T&L,1999年。GeForce 256是一款劃時(shí)代的產(chǎn)品,NVIDIA 將其稱為第一款GPU(Graphic Processing Unit,圖形處理器),顯示芯片上升到了與CPU(Center Processing Unit,中央處理器)同樣的高度。GeForce 256是被作為一個(gè)圖形處理單元(GPU)來(lái)設(shè)計(jì)的,GPU是一個(gè)單芯片處理器。它有完整的轉(zhuǎn)換、光照、三角形設(shè)置和渲染引擎(分別為:Transform、Lighting、Setup、Rendering)等四種3D處理引擎,一些以前必須由CPU來(lái)完成的圖形運(yùn)算工作現(xiàn)在可以由GeForce256 GPU芯片獨(dú)立完成,大多數(shù)情況下具有完整的傳輸和光照相引擎的GPU運(yùn)算速度比CPU快2-4倍,同時(shí)也有效地減輕了CPU的浮點(diǎn)運(yùn)算負(fù)擔(dān),減少了對(duì)CPU的依賴性。未來(lái)的顯卡:GPU 接管更多CPU的功能,支持更多的功能,包括幾何著色、物理加速、高清解碼、科學(xué)計(jì)算等。
簡(jiǎn)化一下:
VGA Card:640×480分辨率彩色圖形顯示,單純的輸出圖像Graphics Card:支持圖形界面加速,減輕CPU負(fù)擔(dān)Video Card:支持視頻解碼加速,減輕CPU負(fù)擔(dān)3D Accelerator Card:支持3D圖形渲染,3D技術(shù)走向普及GPU:支持坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和光源處理,消除3D渲染的瓶頸
1.2 GPU 與 CPU
從上面的介紹我們知道,GPU 表示 Graphics Processing Unit,即圖像處理單元。一開(kāi)始的時(shí)候GPU 主要用于 3D 游戲的渲染,但是現(xiàn)在GPU已經(jīng)廣泛用于加速計(jì)算性負(fù)載,比如金融模型計(jì)算、科學(xué)研究以及石油和天然氣開(kāi)發(fā)等。從架構(gòu)上看,CPU 是由若干核(core)和許多的緩存(cache memory)組成,因此CPU可以并行處理若干線程。相對(duì)地,GPU是由幾百個(gè)核組成,因此可以并發(fā)處理數(shù)千個(gè)線程。盡管 GPU 的內(nèi)核數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò) CPU,但是它的每個(gè)核的處理能力遠(yuǎn)小于CPU的核,而且不具有現(xiàn)代操作系統(tǒng)的所需要的一些特性,GPU 并不合適用于處理普通的計(jì)算。它們更多地用于計(jì)算消耗性操作,比如視頻處理和物理仿真等。
注:Direct3D(簡(jiǎn)稱:D3D)是微軟公司在Microsoft Windows操作系統(tǒng)上所開(kāi)發(fā)的一套3D繪圖編程界面,是DirectX的一部分,目前廣為各家顯卡所支持。與OpenGL同為電腦繪圖軟件和電腦游戲最常使用的兩套繪圖編程界面之一。
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