Global Processing Unit

Die Global Processing Unit ist eine Anwendung auf Gnutella-/Pastellabasis. Die Grundidee ist es, Rechenleistung auf Rechner aufzuteilen und so bei der Berechnung von Werten effektiver und schneller zu sein.

Verfahren

Mehrere Rechner (ein Cluster) bilden durch das GPU ein Netzwerk. Auf jedem Rechner in diesem Netzwerk läuft ein Client. Dieser Client kann durch Plugins in Rechenoperationen einbezogen werden. So errechnet nicht nur ein Computer den Wert, sondern viele Computer einen. Jeder errehnete Einzelwert wird dann von den Clients auf einen Server übertragen

Aufgaben

Der Grafikprozessor übernimmt rechenintensive Aufgaben der 2D- und 3D-Computergrafik und entlastet dadurch den Hauptprozessor (CPU). Die Funktionen werden über Softwarebibliotheken wie DirectX oder OpenGL angesteuert. Die freigewordene Prozessorzeit kann somit für andere Aufgaben verwendet werden.

Eigenschaften

Unterstützung der Grafikschnittstellen DirectX und OpenGL
Antialiasing (zum Teil winkelunabhängige Kantenglättung)
Anisotropes Filtern (Schärfentiefe von Texturen)
Multi-GPU-Techniken (Zusammenarbeit mehrerer Grafikprozessoren)
freie Programmierbarkeit nahezu jeder GPU-Komponente (u.a. Shader, beinhaltet T&L)

Stromverbrauch

Nachdem die großen Hersteller von CPUs seit etwa Anfang 2005 begonnen haben, den Stromverbrauch ihrer Produkte insbesondere bei geringer Auslastung teilweise sehr deutlich zu reduzieren, ist in dieser Hinsicht ein Druck auf die Hersteller von Grafikprozessoren entstanden, die bisher jedoch eher das Gegenteil getan haben: bei Highend-Grafikkarten ist es nichts Seltenes, wenn diese selbst ohne Last mehr als 50 W in Verlustwärme umwandeln^[1], obwohl es in diesem Zustand praktisch keine Leistungsunterschiede zu wesentlich einfacheren Modellen oder Onboard-Grafikkarten gibt. Ende des Jahres 2007 fügte AMD mit der ATI-Radeon-HD-3000-Serie erstmals effiziente Stromsparmechanismen in seine Desktopgrafikkarten ein. nVidia führte das Feature HybridPower ein, der es erlaubt eine High-End-Grafikkarte im 2D-Modus auszuschalten und auf den sparsamen Onboard-Grafikchip umzuschalten, wofür allerdings Hybrid-SLI-Fähige Mainboards eine Voraussetzung sind.

Hersteller

Aktuell

ATI (Markenname von AMD), NVIDIA, Intel, Matrox, PowerVR, S3 Graphics, XGI Technology Inc.

Ehemalig

3dfx, 3DLabs, Cyrix, SiS, Tseng Labs

Aufgrund des starken Wettbewerbs und der damit verbundenen hohen Entwicklungskosten sind die meisten Hersteller aufgekauft worden (3dfx, 3DLabs) oder konzentrieren sich auf einen Nischenmarkt (Matrox, XGI).

Seit Jahren ist Intel mit Abstand Marktführer in der Herstellung von Grafikprozessoren. Der Hauptgrund ist die hohe Anzahl von Büro-Computern, die fast nur mit integrierten Grafikprozessoren ausgestattet sind. Im für PC-Spieler geeigneteren Bereich der steckkartenbasierten Grafiklösungen teilen sich AMD/ATI und NVIDIA den Markt.

Weblinks

GPU-Datenbank (englisch)
General-Purpose Computation Using Graphics Hardware (englisch)

Commons: Graphics Processing Unit – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Fußnoten

↑ Stromfresser Grafikkarte: 78 Boards im Test. Anmerkung: der GeForce 7600 GS, dem sparsamsten Chip in der Tabelle, werden von einem Test der c't 04/2007 immer noch 10 W im 2D- und 20 bis 27 W im 3D-Betrieb nachgesagt.

[1] Stromfresser Grafikkarte: 78 Boards im Test. Anmerkung: der GeForce 7600 GS, dem sparsamsten Chip in der Tabelle, werden von einem Test der c't 04/2007 immer noch 10 W im 2D- und 20 bis 27 W im 3D-Betrieb nachgesagt.

[1]