หน่วยประมวลผลทางคณิตศาสตร์ [ปิด]

เมื่อเร็ว ๆ นี้ฉันได้เรียนรู้การคำนวณเฉดสีใน Unity3D ฉันสามารถคำนวณอีกหลายครั้งใน GPU ต่อวินาทีกว่าที่ฉันจะทำได้บน CPU โดยที่ฉันสามารถเขียนให้เป็นงานที่ทำงานด้วยเธรดจำนวนมากพร้อมกันในการทำงานแบบพารามิเตอร์ ทาง

อย่างไรก็ตาม GPU ใช้หน่วยความจำร่วมกับหน้าจอไม่ใช่ CPU ทำให้เกิดความล่าช้าในการถ่ายโอนข้อมูลจำนวนมากระหว่าง CPU และ GPU รวมถึงแบ่งปันพื้นที่กับหน้าจอของคุณซึ่งโดยทั่วไปจะต่ำกว่าหน่วยความจำ CPU มาก

เดสก์ท็อปของฉันที่นี่คือ i7 INUC ที่มีหน่วยความจำ 16GB และ 1TB SSD ในขณะที่ GPU เป็น Intel 650 ในตัวที่มีหน่วยความจำน้อยกว่าถึงแม้ว่ามันจะสามารถแชร์หน่วยความจำบางส่วนกับ CPU ได้ก็ตาม

ถ้าฉันต้องการขยาย GPU ฉันจะต้องซื้อ GPU ภายนอก Thunderbolt 3 สิ่งเหล่านี้ค่อนข้างแพงฉันเห็นรุ่นนักพัฒนา Sonnet ที่ราคาประมาณ 430 ดอลลาร์ซึ่งรวมถึง RX 580 ที่มี RAM ประมาณ 8GB ซึ่งแน่นอนว่ายังต้องแชร์หน่วยความจำกับหน้าจอแทนหน่วยความจำ CPU หลัก

ดังนั้นฉันจึงสงสัยว่าระบบสามารถมีอยู่ที่มีหน่วยประมวลผลคณิตศาสตร์แยกต่างหากสำหรับการคำนวณแบบขนานเช่น GPU ที่สามารถแชร์หน่วยความจำกับ CPU หลักได้หรือไม่

อาจมีระบบที่ทำสิ่งต่าง ๆ เช่นนี้หรือวิธีการขยายระบบปัจจุบันของฉันหรือไม่?

สิ่งนี้จะทำให้ไม่มีการถ่ายโอนเวลาสำหรับการดำเนินการเป็นหลัก พวกเขาเคยสร้างตัวประมวลผลร่วมทางคณิตศาสตร์ใน 386 และ 486 วันแน่นอนว่ามันไม่เหมือนกัน

ความกังวลของฉันไม่ใช่เกมฉันเป็นนักพัฒนาเกมงานอดิเรก ณ จุดหนึ่ง แต่จากนั้นฉันก็อยากเข้าใจฟิสิกส์ควอนตัมวิศวกรรมสมการเชิงอนุพันธ์และกิจกรรมทางคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์อื่น ๆ

ใช่ระบบดังกล่าวมีอยู่ แต่ไม่ใช่ในแบบที่คุณคิด ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ใช้งานได้จริงพวกเขาได้รับสิ่งที่คุณจะเรียกเป็นประจำตามปกติของ CPU ซึ่งมักเรียกว่าโปรเซสเซอร์ I / O และจำนวนมากของสิ่งที่คุณเรียกโปรเซสเซอร์โปรเซสเซอร์ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าโปรเซสเซอร์แอปพลิเคชัน

ตัวอย่างของฮาร์ดแวร์ที่ใช้เพื่อจุดประสงค์นี้เนื่องจากตัวประมวลผลแอปพลิเคชันรวมถึง:

• แพลตฟอร์ม MIC ของ Intel ซึ่งรู้จักกันในนาม Xeon Phi เหล่านี้เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ x86 (รุ่นส่วนใหญ่เป็นการ์ด PCI-e แบบกว้างสองเท่าความยาวเต็มรูปแบบแม้ว่าบางรุ่นจะวางจำหน่ายในรูปแบบซ็อกเก็ตชิพ) ด้วยการประมวลผลสองร้อยหรือมากกว่า ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่จำนวนมากถูกสร้างขึ้นจากสิ่งเหล่านี้เป็นหลักถึงแม้ว่าคุณจะได้รับบัตรเดียวจากคนรุ่นก่อนในบางพันดอลลาร์สหรัฐบางแห่งออนไลน์
• แพลตฟอร์ม Tesla ของ NVIDIA สิ่งเหล่านี้มีต้นกำเนิดมาจากตัวแปรพิเศษแบบพิเศษอย่างง่ายของ Quadro GPU ที่ได้รับการปรับเปลี่ยนให้ไม่มีเอาต์พุตวิดีโอและปรับให้เหมาะสำหรับการประมวลผลแบบ FP ของการประมวลผลแทนการเรนเดอร์ วันนี้พวกเขาส่วนใหญ่เต็มไปด้วย GPU ที่โดดเด่น แต่ยังคงมุ่งเน้นไปที่พลังการประมวลผลดิบมากกว่าการแสดงผล พวกมันค่อนข้างพร้อมใช้งานในเชิงพาณิชย์ แต่มีแท็กราคาสูง
• แพลตฟอร์ม FireStream ของ AMD เรื่องราวคล้ายกับ NVIDIA Tesla ยกเว้น FireStream เป็นหลักเสียชีวิตเกือบทศวรรษที่ผ่านมา คุณยังสามารถหาไพ่ได้ในบางที่มักจะถูก แต่ก็ไม่ได้มีประสิทธิภาพมากตามมาตรฐานของวันนี้

บริษัท อื่น ๆ หลายแห่งมีข้อเสนอในลักษณะเดียวกันสำหรับ บริษัท อื่น ยกตัวอย่างเช่นแพลตฟอร์ม Watson ของ IBM เป็นระบบที่สมบูรณ์ซึ่งสร้างขึ้นบนหลักการนี้ยกเว้นว่าตัวประมวลผลแต่ละตัวจะเป็นระบบอิสระที่ทำงานได้