하드웨어 가속은 특수 제작된 컴퓨터 하드웨어(예:실리콘 마이크로칩)를 사용하여 범용 CPU(중앙 처리 장치)보다 좁은 범위의 작업을 더 빠르게 수행합니다.
그것은 사용자에게 무엇을 의미합니까? 애플리케이션에서 하드웨어 가속을 켜거나 끌 수 있는 옵션이 있는 경우가 많습니다. 그렇다면 하드웨어 가속은 얼마나 유용하며 어떤 역할을 합니까?
하드웨어 가속이란 무엇입니까(단순판)
다음은 하드웨어 가속에 대한 간단한 설명입니다. 프로세스에 대해 자세히 알아보려면 다음 섹션으로 건너뜁니다.
컴퓨터의 CPU는 거의 모든 유형의 수학 문제를 해결할 수 있습니다. CPU 회로는 많은 종류의 작업을 처리하기 위해 더 많은 구성 요소를 사용합니다. 그들은 더 많은 공간을 차지하고 더 많은 열을 발생시키며 단일 작업을 위해 구축된 회로만큼 우아하게 설계되지 않았습니다.
하드웨어 가속을 사용하면 특수 집적 회로 또는 마이크로프로세서가 하나의 특정 작업 또는 관련 작업의 좁은 집합을 수행합니다. 회로의 설계는 다른 어떤 것에도 낭비되지 않으며 이는 상당한 성능 이점을 제공합니다.
때로는 해당 하드웨어가 CPU 자체에 내장되어 있습니다. 대부분의 최신 CPU에는 비디오 인코딩 및 암호화와 같은 작업에 사용되는 특정 유형의 수학을 가속화하는 전용 내부 섹션이 있습니다.
간단히 말해서 하드웨어 가속은 하나의 거래 잭과 바위가 있는 고유한 하드웨어에 특정 작업을 부여하는 것을 의미합니다.
하드웨어 가속의 이점은 무엇입니까?
하드웨어 가속은 사용 중인 애플리케이션에 어떤 이점이 있습니까? 종종 하드웨어 유형과 가속 유형에 따라 다르지만 일반적인 이점은 대부분의 상황에 적용됩니다.
- 하드웨어 가속은 성능을 크게 향상시킵니다. 애플리케이션이 더 원활하게 실행되거나 애플리케이션이 훨씬 더 짧은 시간에 작업을 완료합니다.
- 다른 작업을 수행할 수 있도록 CPU를 확보합니다. 향상된 시스템 성능. CPU는 작업을 특수 하드웨어로 오프로드한 다음, 예를 들어 비디오 스트리밍과 동시에 비디오 게임을 실행하거나 Discord와 같은 애플리케이션을 사용할 수 있습니다.
- 하드웨어 가속은 배터리로 구동되는 기기에 매우 중요할 수 있습니다. 그렇기 때문에 스마트폰이나 태블릿은 배터리를 소모하지 않고도 오랫동안 동영상을 재생할 수 있습니다. 작은 특수 칩은 크고 복잡한 CPU보다 거의 항상 전력을 덜 사용합니다.
하드웨어 가속에 단점이 있습니까?
일반적으로 하드웨어 가속은 그대로 두고 싶지만 단점이 될 수 있는 경우가 있습니다.
- 하드웨어 가속은 종종 불안정성을 유발합니다. CPU는 느리지만 안정성이 높은 경향이 있습니다. 예를 들어 하드웨어 가속이 비디오 내보내기 속도를 높인 다음 완료되기 전에 프로세스가 충돌하도록 하는 것은 의미가 없습니다.
- 하드웨어 가속은 새로운 개발에 유연하지 않습니다. 예를 들어, 특정 비디오 인코딩 방법을 위해 컴퓨터에 하드웨어 가속이 있을 수 있지만 더 나은 것이 나오면 이를 지원하기 위해 새 하드웨어를 구입해야 합니다.
- 시스템이 지원하는 하드웨어 가속 유형은 최상의 결과를 제공하지 않을 수 있습니다. 따라서 속도보다 품질을 선호한다면 경우에 따라 CPU가 작업을 처리하도록 하는 것이 좋습니다. 예를 들어 HEVC 인코딩에 대한 하드웨어 지원이 없지만 H.264 CODEC보다 우수한 품질을 원한다면 CPU 기반 인코딩에 의존해야 합니다.
하드웨어 가속은 어디에서 사용할 수 있습니까?
여기에 모두 나열하기에는 너무 많은 형태의 하드웨어 가속이 있지만 다음은 일반적인 컴퓨터 사용자로서 만날 수 있는 몇 가지 일반적인 것입니다.
브라우저 하드웨어 가속
웹 브라우저는 놀랍게도 CPU를 많이 사용하는 애플리케이션일 수 있습니다. 최신 웹 사이트에는 멋진 그래픽 효과와 충실도가 높은 광경 및 사운드가 있습니다. 3D 그래픽을 사용하는 웹 응용 프로그램은 GPU 하드웨어 가속의 이점을 얻습니다.
하드웨어 가속은 일반적으로 이러한 응용 프로그램에서 기본적으로 켜져 있으며 문제 해결을 위해서만 비활성화해야 합니다.
동영상 인코딩 가속
- 대부분의 CPU에는 이제 공통 H.264 비디오 표준에 대한 가속이 있으며 H.265에 대한 지원도 증가하고 있습니다.
- 최신 Nvidia GPU에는 게임 성능에 영향을 미치지 않도록 게임 장면을 녹화하거나 스트리밍하는 작업을 대신하는 전용 "NVENC" 인코더 칩도 있습니다.
- Adobe Premiere Pro와 같은 애플리케이션은 GPU 기반 하드웨어 가속을 제공하므로 프로젝트를 편집하고 내보내는 동안 성능이 향상됩니다.
GPGPU(범용 GPU) 가속
그래픽 프로세서는 3D 그래픽 가속기로 시작되었지만 최신 GPU는 상당히 광범위한 간단한 작업을 매우 빠르게 수행할 수 있습니다. 이러한 프로세서는 모두 병렬로 작동하는 수백 또는 수천 개의 간단한 소형 프로세서로 구성됩니다.
따라서 알고리즘을 통해 실행해야 하는 특정 유형의 데이터 처리에 이상적입니다. 그래픽 렌더링에는 픽셀 값을 병렬로 처리해야 하기 때문에 GPU는 이러한 방식으로 설계되었습니다. 따라서 GPU는 화면의 수백만 픽셀이 동시에 어떻게 보일지 결정합니다. 딥 러닝 및 데이터 마이닝 응용 프로그램에서도 이러한 계산 방식의 이점이 있는 것으로 나타났습니다.
레이 트레이싱 및 머신 러닝 가속화
GPU 개발자는 이제 GPU 코어보다 훨씬 더 전문화된 작업을 수행하는 전용 보조 프로세서를 추가했습니다.
- 최신 세대의 Nvidia GPU에는 빛이 장면을 통해 전파되는 방식을 시뮬레이션하여 3D 그래픽을 그리는 방법인 광선 추적의 수학을 가속화하는 특수 구성요소가 있습니다.
- 이 GPU에는 소위 "텐서" 수학을 잘 수행하는 추가 프로세서가 있습니다. 이는 일상적인 컴퓨팅 작업에서 점점 더 보편화되고 있는 신경망 기계 학습을 사용하는 애플리케이션에 유용합니다.
가속은 어디에나 있습니다
오늘날 거의 모든 컴퓨팅 장치에 하드웨어 가속이 있으며 특정 컴퓨팅 작업이 대중화됨에 따라 컴퓨터 과학자들은 더 빠르고 효율적으로 작업할 수 있도록 더 많은 전용 시스템을 만들 것입니다.
그러니 편안히 앉아 속도를 즐기십시오!