Avans rapid nan teknoloji VLSI sou deseni ki sot pase yo kèk te pèmèt fabwikasyon de dè milya de tranzistò sou yon sèl chip. Sa a te avans teknolojik mennen nan konsepsyon an ak devlopman nan anpil pi vit ak enèji-efikas kenkayri. Pousantaj revèy rapidman ogmante ak pi wo Pleasant memwa a nan pèfòmans amelyore. Ak amelyorasyon nan pèfòmans nan sèl-debaz nan processeurs objektif jeneral diminye akòz to a diminye nan ogmantasyon de frekans opere. De rezon prensipal pou sa se diferans lan ogmante ant processeur ak vitès memwa, ak limit yo nan ekipman pou pouvwa a. Pou rezoud pwoblèm sa yo, endistri mikropwosè a te deplase nan plizyè processeurs nwayo. Lòt altènativ solid vini nan foto a nan adisyon a processeurs milti-nwayo simonte blokaj sa yo, ki gen ladan koutim ki fèt ICs ak reprogrammabl FPGAs, ak GPUs tou. Se konsa, ki sa ou ta prefere pou kondisyon kalkil ou - GPUs oswa FPGAs?

Ki sa ki GPU?

Inite Processing Graphics (GPU), pi souvan ke yo rekonèt kòm yon kat grafik oswa yon kat videyo, se yon processeur grafik pou manyen enfòmasyon grafik pwodiksyon sou yon ekspozisyon. GPU se yon processeur espesyalize okòmansman ki fèt pou sèvi bezwen pou akselere rann grafik, sitou pou ranfòse pèfòmans grafik jwèt sou yon òdinatè. An reyalite, pifò GPU konsomatè yo dedye a reyalize pèfòmans grafik siperyè ak vizyèl pou pèmèt jeu tankou lavi. Men, GPU jodi a yo pi plis pase òdinatè pèsonèl yo nan kote yo te premye parèt.

Anvan avenman GPUs, informatique bi jeneral, jan nou konnen li, te posib sèlman ak CPU, ki te premye inite pwosesis endikap fabrike pou tou de itilizatè konsomatè yo ak pou avanse informatique. Informatique GPU a te dramatikman evolye sou deseni ki sot pase yo kèk yo te jwenn anpil itilize nan rechèch la ki antoure aprantisaj machin, AI ak aprantisaj gwo twou san fon. GPU te ale yon nivo moute ak entwodiksyon de GPU APIs tankou Compute Unified Device Architecture (CUDA), ki pave wout la nan devlopman nan bibliyotèk pou gwo twou san fon rezo neral.

Ki sa ki FPGA?

Field Programmable Gate Array (FPGA) se yon bèt antyèman diferan ki te pran pèfòmans enfòmatik GPU a nan yon nivo tout nouvo, ofri siperyè pèfòmans nan gwo twou san fon rezo neral (DNNs) aplikasyon pandan y ap demontre amelyore konsomasyon pouvwa. FPGA yo te okòmansman itilize pou konekte konpozan elektwonik ansanm, tankou contrôleur otobis oswa processeurs, men sou tan, jaden flè aplikasyon yo te transfòme dramatikman. FPGA yo se aparèy semi-conducteurs ki ka pwograme elektwonikman pou vin nenpòt kalite sikwi dijital oswa sistèm. FPGAs ofri pi bon fleksibilite ak rapid pwototip kapasite konpare ak desen koutim. San Jose, Kalifòni ki baze sou Altera Corporation se youn nan pi gwo pwodiktè nan FPGAs ak nan 2015, konpayi an te rann pa Intel. Sa yo trè diferan pase pyès ki nan konpitè enstriksyon ki baze sou, tankou GPUs ak pati ki pi bon an se yo ke yo ka rkonfigurasyon matche ak kondisyon ki nan plis done-entansif kantite travay, tankou aplikasyon pou aprann machin.

Diferans ant GPU ak FPGA

Teknoloji

- GPU se yon espesyalize, sikwi elektwonik okòmansman ki fèt pou sèvi bezwen pou akselere grafik rann pou objektif jeneral syantifik ak jeni informatique. GPU yo fèt yo opere nan enstriksyon sèl done miltip (SIMD) mòd. GPU dechaje kèk nan pòsyon pouvwa-grangou nan kòd la pa akselere pèfòmans aplikasyon pou kouri sou CPU a. FPGAs, nan lòt men an, se aparèy semi-conducteurs ki ka elektwonikman pwograme yo vin nenpòt kalite sikwi dijital oswa sistèm ou vle.

Latansi

- FPGAs ofri latansi pi ba pase GPUs ki vle di yo optimize nan pwosesis aplikasyon pou le pli vit ke opinyon an bay ak reta minimòm. Achitekti nan FPGA a pèmèt li reyalize gwo pouvwa enfòmatik san pwosesis la konsepsyon konplèks, ki fè li ideyal pou aplikasyon yo latansi ki pi ba. Yo reyalize siyifikativman pi wo kalkile kapasite nan mwens tan posib konpare ak GPUs, ki relativman bezwen evolye yo rete enpòtan.

Pouvwa efikasite

- Efikasite enèji te yon metrik pèfòmans enpòtan pou ane ak FPGAs briye nan sa tou paske yo konnen pou efikasite pouvwa yo. Yo ka sipòte pousantaj trè wo nan debi done an tèm de pwosesis paralèl nan sikwi aplike nan twal la rkonfigurabl. Pi bon bagay sou FPGAs se ke li ka rkonfigure ki ofri yon fleksibilite ki ba yo yon kwen sou tokay GPU yo pou sèten domèn aplikasyon yo. Anpil nan operasyon lajman itilize done yo ka efektivman aplike sou FPGAs nan pwogramasyon kenkayri. GPU yo tou pouvwa efikas, men sèlman pou SIMD kouran.

Operasyon pwen k ap flote

- Anpil aplikasyon enfòmatik pèfòmans segondè, tankou aprantisaj gwo twou san fon, mande pou yon depandans fò sou operasyon pwen k ap flote. Malgre ke, achitekti a fleksib nan FPGAs demontre potansyèl sipèb nan rezo rar, ki se youn nan sijè yo pi cho nan aplikasyon ML, yo soufri reyalize pi wo vitès pou aplikasyon pou ki fè anpil pou sèvi ak pwen k ap flote operasyon aritmetik. Operasyon pwen k ap flote yo se yon bagay GPUs yo reyèlman bon nan. GPU ki pi rapid la gen yon pèfòmans pwen k ap flote nan maksimòm 15 TFLOPS.

GPU vs FPGA: Tablo konparezon

Rezime

Nan yon Nutshell, GPUs pèmèt yon anviwònman devlopman fleksib ak pi vit fwa rotation, men FPGAs ofri pi bon fleksibilite ak kapasite pwototip rapid. Pandan ke GPU yo pi bon lè li rive aplikasyon pou pèfòmans segondè enfòmatik ki depann sou pwen aritmetik k ap flote pwen, FPGAs yo se gwo pou aplikasyon pou pouvwa-grangou, ak latansi yo se pi plis detèminan yo paske yo te processeurs espesyalize ki ka elektwonikman rkonfigurasyon yo vin nenpòt kalite nan sikwi dijital oswa sistèm. Nan kèk zòn aplikasyon, FPGAs yo trè difisil bat, tankou aplikasyon pou militè tankou sistèm konsèy misil, ki mande pou ba latansi.