کمپیوٹنگ آلات میں ، ہمارے پاس ایک پروسیسنگ یونٹ ہوتا ہے جو ڈیٹا پر کارروائی کرتا ہے۔ یہ یونٹ مرکزی پروسیسنگ یونٹ کے نام سے جانا جاتا ہے۔ اس یونٹ کے اہم کاموں میں ڈیٹا کی انکوڈنگ اور ضابطہ بندی ، ڈیٹا کا اسٹوریج ، ڈیٹا کو پروسیسنگ اور مرتب کرنا ، ڈیٹا پر عملدرآمد وغیرہ شامل ہیں۔ سی پی یو آلہ پر کارروائی یا کام کرنے کی رفتار کا تعین کرتا ہے۔ ڈیٹا کی ایک بڑی مقدار پر کام کرتے وقت اس میں بڑی میموری اسٹوریج کی ضرورت ہوتی ہے۔ آج امیج پروسیسنگ کی تکنیک میں اضافے کے ساتھ ہم ہائی ڈیفینیشن پکچرز ، واضح گرافکس وغیرہ سے لطف اندوز ہورہے ہیں۔ ان تکنیکوں کے لئے ریاضی کا عملی عمل بہت بڑا ہے اور اس کے لئے تیز رفتار پروسیسنگ یونٹ درکار ہے۔ اس پر قابو پانے کے لئے ، گرافیکل پروسیسنگ یونٹ (جی پی یو) روشنی میں آیا۔
گرافیکل پروسیسنگ یونٹ کیا ہے؟
پروسیسنگ یونٹ کمپیوٹنگ ڈیوائس میں حساب کتاب کرنے کے لئے کام کرتی ہیں۔ 3D تصوراتی ، ہائی ڈیفینیشن ویڈیو اسٹریمنگ ، گرافکس ، جیسے ٹکنالوجی تصورات کی آمد کے ساتھ ہی متعارف کرایا گیا ہے۔ ہارڈویئر ڈیوائس پر ان تصورات کو نافذ کرنے کے ل large بڑے اور پیچیدہ ریاضی کے عمل کو اور زیادہ تیزرفتاری کے ساتھ انجام دینے کی ضرورت ہے۔
مرکزی پروسیسنگ یونٹ ، اگرچہ اس میں اعلی تعدد ہے ، اتنے بڑے پیمانے پر حساب کتاب پر موثر انداز میں عمل نہیں کرسکتا ہے۔ لہذا ، اعلی تعدد کے ساتھ بڑے حسابات کو انجام دینے کے لئے ایک سرشار پروسیسنگ یونٹ متعارف کرایا گیا تھا۔ اس پروسیسنگ یونٹ کو گرافیکل پروسیسنگ یونٹ کہا جاتا تھا۔ GPU ایک خصوصی الیکٹرانک آلہ ہے جو بنیادی طور پر کمپیوٹر گرافکس اور تصویری پروسیسنگ کی بنیاد پر حساب کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ یہ یا تو پر ایمبیڈڈ ہیں ایس او سی مائکرو پروسیسر یا مین پروسیسر کے ساتھ یا وقف میموری یونٹوں کے ساتھ کھڑے اکیلے چپس کے طور پر دستیاب ہے۔
کمپیوٹیشنل افعال
3D کمپیوٹر گرافکس سے متعلق حسابات کے لئے ، GPU اپنے ڈیزائن میں موجود ٹرانجسٹروں کا استعمال کرتا ہے۔ تھری ڈی گرافکس کے آس پاس کی کمپیوٹیشن میں ہندسی عمل شامل ہیں جیسے گھماؤ کو مختلف کوآرڈینیٹ سسٹم ، ٹیکسٹچر میپنگ ، اور کثیرالاضلاع پیش کرنا۔ بہت سے حالیہ جی پی یو کے افعال میں سی پی یو کی فعالیت ، اوایسمپیلنگ اور علایاسی کو کم کرنے کے لئے انٹرپولیشن تکنیک بھی شامل ہے۔
آج گہری سیکھنے اور مشین لرننگ ٹیکنالوجیز میں اضافے کے ساتھ جی پی یو کے استعمال میں زبردست اضافہ دیکھا گیا ہے۔ گہری سیکھنے کے ماڈل کی تربیت کے لئے بڑی تعداد میں پیچیدہ حساب کتاب کرنے کی ضرورت ہے۔ جی پی یو کے استعمال نے مشین لرننگ ماڈلز کی تربیت کو آسان تر کام بنا دیا ہے۔
گرافیکل پروسیسنگ یونٹ سی پی یو کے مقابلے میں 250 گنا تیز ہیں۔ جی پی یو تیز رفتار ویڈیو ضابطہ بندی میں ، GPU ویڈیو ضابطہ بندی کے عمل اور ویڈیو پوسٹ پروسیسنگ کے کچھ حصے انجام دیتا ہے۔ اس مقصد کے لئے عام طور پر استعمال شدہ API DxVA ، VDPAU ، VAAPI ، XvMC ، XvBA ہیں۔ یہاں ڈی ایکس وی اے ونڈوز پر مبنی آپریٹنگ سسٹم کے لئے ہے اور باقی آپ لینکس بیسڈ اور یونکس کے لئے ہیں جیسے آپریٹنگ سسٹم۔ XvMC صرف MPEG-1 اور MPEG-2 کے ساتھ انکوڈ شدہ ویڈیوز کو ڈی کوڈ کرسکتا ہے۔
ویڈیو ضابطہ بندی عمل جو GPU کے ذریعہ انجام دے سکتے ہیں وہ مندرجہ ذیل ہیں۔
- تحریک معاوضہ
- الٹا ڈسکریٹ کوسن ٹرانسفارم
- الٹا ترمیم شدہ مجرد کوسائن ٹرانسفارم۔
- لوپ ڈیبلاکنگ فلٹر
- انٹرا فریم پیشن گوئی
- الٹا مقدار
- متغیر کی لمبائی ضابطہ کشائی
- مقامی - وقتی deinterlacing کے
- خودکار انٹرلیسس سورس کی کھوج
- Bitstream پروسیسنگ
- کامل پکسل پوزیشننگ
گرافیکل پروسیسنگ یونٹ فن تعمیر
سی پی یو کے ساتھ جی پی یو عام طور پر شریک پروسیسر کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ اس کے ذریعہ ، سی پی یو اعلی تعدد کے ساتھ عمومی مقصد کی سائنسی اور انجینئرنگ کمپیوٹنگ انجام دے سکتا ہے۔ یہاں ، وقت سازی اور حساب کتاب سے متعلق حصے کو جی پی یو میں منتقل کردیا گیا ہے جبکہ باقی کوڈ اب بھی سی پی یو پر کام کرتا ہے۔ جی پی یو اس طرح کوڈ کی متوازی پروسیسنگ کرتا ہے جس سے سسٹم کی کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔ اس قسم کی کمپیوٹنگ کو ہائبرڈ کمپیوٹنگ کے نام سے جانا جاتا ہے۔
گرافیکل پروسیسنگ یونٹ فن تعمیر
سی پی یو کے برعکس جس میں دو سے آٹھ سی پی یو کور ہوتے ہیں ، جی پی یو سیکڑوں چھوٹے کوروں پر مشتمل ہوتا ہے۔ یہ تمام کور متوازی پروسیسنگ میں مل کر کام کرتے ہیں۔ جی پی یو کے متوازی کمپیوٹنگ فن تعمیر کے افعال کو مؤثر طریقے سے استعمال کرنے کے ل N ، این وی آئی ڈی آئی اے میں ایپلی کیشن ڈویلپرز نے ایک متوازی پروگرامنگ ماڈل تیار کیا ہے جس کا نام 'CUDA' ہے۔
جی پی یو فن تعمیر اپنے ماڈل کی بنیاد پر مختلف ہے۔ GPU کا عمومی فن تعمیر متعدد پروسیسنگ کلسٹرز پر مشتمل ہے۔ ان کلسٹرز میں متعدد اسٹریمنگ ملٹی پروسیسرز ہیں۔ یہاں ، ہر ایک محرومی ملٹی پروسیسرز اس میں اس سے وابستہ کوروں کے ساتھ لیئر 1 انسٹرکشن کیچ کی ایک پرت ہوتی ہے۔
جی پی یو فارم
ان کی فعالیت اور پروسیسنگ کے طریقوں کی بنیاد پر مارکیٹ میں جی پی یو کی مختلف شکلیں دستیاب ہیں۔ GPUin پرسنل کمپیوٹرز کی دو اہم شکلیں ہیں - سرشار گرافکس کارڈ ، مربوط گرافکس۔ سرشار گرافکس کارڈ کو ڈسکریٹ جی پی یو کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔ انٹیگریٹڈ گرافکس یونیفائیڈ میموری فن تعمیر ، مشترکہ گرافکس حل کے طور پر بھی جانا جاتا ہے۔
زیادہ تر جی پی یو ان کی درخواست پر غور کیا گیا ہے جیسے تھری ڈی گرافکس پروسیسنگ ، گیمنگ وغیرہ کے لئے۔ جیفورس جی ٹی ایکس خاص طور پر گیمنگ کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے ، نیوڈیا ٹائٹن کلاؤڈ کمپیوٹنگ کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے ، نیوڈیا کواڈرو ورک سٹیشن اور تھری ڈی متحرک تصاویر کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے ، نیوڈیا ٹیسلا کلاؤڈ کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ ورک سٹیشن اور مصنوعی ذہانت کی تربیت ، Nvidia Drive PX خودکار کار کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے ، وغیرہ…
سرشار گرافکس کارڈ
سرشار GPU والے سسٹم کو 'DIS System' کے نام سے جانا جاتا ہے۔ یہاں سرشار سے مراد اس حقیقت سے ہے کہ ان GPU چپس کو ایک سرشار ہے ریم کارڈ کے ذریعہ خصوصی طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ عام طور پر پی سی آئی ایکسپریس یا ایکسلریٹڈ گرافکس پورٹ جیسے توسیعی سلاٹوں کا استعمال کرتے ہوئے مدر بورڈ کے ساتھ انٹرفیس کیے جاتے ہیں۔ یہ چپس آسانی سے تبدیل یا اپ گریڈ کی جاتی ہیں۔ سائز اور وزن میں رکاوٹوں کی وجہ سے پورٹیبل کمپیوٹرز پر وقف شدہ GPU کو غیر معیاری سلاٹ کے ذریعے انٹرفیس کیا جاتا ہے۔
انٹیگریٹڈ گرافکس پروسیسنگ یونٹ
اس قسم کے جی پی یو میں سرشار رام یونٹ نہیں ہے۔ اس کے بجائے ، یہ اپنے کام کے لئے کمپیوٹر میموری کا ایک حصہ استعمال کرتا ہے۔ اس جی پی یو کو یا تو اس کے چپ سیٹ کے حصے کے طور پر مدر بورڈ میں ضم کیا جاسکتا ہے یا سی پی یو کے ساتھ اسی ڈائی پر بنایا جاسکتا ہے۔ ان میں سرشار گرافکس کارڈ کے مقابلے میں کم گنجائش ہے لیکن اس پر عمل درآمد کم مہنگا ہے۔ انٹیل ایچ ڈی گرافکس اور AMD ایکسلریٹڈ پروسیسنگ یونٹ اس GPU کی مثال ہیں۔
ہائبرڈ گرافکس پروسیسنگ
اس جی پی یو کی فعالیت سرشار گرافکس کارڈ اور مربوط گرافکس کارڈ کے درمیان ہے۔ اس میں سسٹم میموری کا ایک حصہ استعمال ہوتا ہے اور اس میں ایک چھوٹی سرشار میموری کیش بھی ہے۔ یہ وقف شدہ کیشے رام کی اعلی دیر سے کام کرتا ہے۔ ATI کی ہائپر میموری اور Nvidia's TurboCache عام طور پر استعمال شدہ ہائبرڈ گرافکس پروسیسنگ یونٹ ہیں۔
اسٹریم پروسیسنگ اور جنرل پروسیسنگ GPU's
یہ جی پی جی پی یو کے نام سے مشہور ہیں۔ عام مقصد کے گرافکس پروسیسنگ یونٹ عام طور پر کمپیوٹر کی دانی کو انجام دینے کے لئے ترمیم شدہ اسٹریم پروسیسر کے بطور استعمال ہوتا ہے۔ اس تصور کا استعمال کرتے ہوئے جدید گرافکس ایکسلریٹر کے شیڈر کی وسیع پیمانے پر کمپیوٹیشنل طاقت عام مقصد والے کمپیوٹنگ طاقت کے طور پر استعمال ہوتی ہے۔ ویکٹر کی بڑے پیمانے پر کارروائیوں کے لئے ، یہ طریقہ ایک سادہ سی پی یو کے مقابلے میں اعلی کارکردگی دیتا ہے۔
بیرونی جی پی یو
بڑی بیرونی ہارڈ ڈرائیو کی طرح ، یہ گرافک پروسیسنگ یونٹ کمپیوٹر یونٹ کے باہر بھی موجود ہے۔ یہ بھی لیپ ٹاپ کمپیوٹرز سے بیرونی طور پر جڑے ہوئے ہیں۔ لیپ ٹاپ میں عام طور پر اچھی مقدار میں رام اور کافی طاقتور سی پی یو ہوتا ہے۔ ایک طاقتور گرافکس پروسیسر کے بجائے لیپ ٹاپ کم طاقتور لیکن زیادہ توانائی سے موثر جہاز والے گرافکس چپ کے ساتھ سرایت کر رہے ہیں۔ یہ گیم گرافکس کو انجام دینے کے لئے اتنے طاقتور نہیں ہیں اور اعلی گرافکس گیمز کو سپورٹ نہیں کرتے ہیں۔ لہذا ، یہ بیرونی GPU لیپ ٹاپ کے ساتھ اعلی پرفارمنس کے لئے استعمال ہوتا ہے۔
اعلی گرافکس اور اچھی تصویری قراردادوں کی بڑھتی ہوئی طلب کے ساتھ ، زیادہ طاقتور جی پی یو کی مانگ بھی بڑھ رہی ہے۔ طاقتور جی پی یو کی دستیابی کے ساتھ ، ہائی پروسیسنگ ٹیکنالوجیز جیسے مشین لرننگ اور گہری سیکھنے کے میدان میں بہت کچھ حاصل کیا جاسکتا ہے۔ جی پی یو نے گیمنگ انڈسٹری میں زبردست تیزی کو بھی تیز کیا ہے۔ بہت سے اعلی گرافک کھیل شروع کیے گئے ہیں جو جی پی یو کی طاقت کو مکمل طور پر استعمال کرتے ہیں۔ کس قسم کا جی پی یو بیرونی طور پر لیپ ٹاپ سے منسلک کیا جاسکتا ہے؟
عمومی سوالنامہ
1) کیا جی پی یو کوئی گرافک کارڈ ہے؟
کمپیوٹنگ آلہ پر موجود گرافک کارڈ ایک ہارڈ ویئر کا پورا حصہ ہے۔ جبکہ GPU گرافک کارڈ پر موجود ایک چپ ہے۔
2). تیز رفتار سی پی یو یا جی پی یو کون سا ہے؟
روایتی سی پی یو کے مقابلے میں آج جی پی یو بڑی میموری یونٹوں ، زیادہ سے زیادہ پروسیسنگ پاور ، اور بڑی میموری بینڈوتھ کے ساتھ دستیاب ہے۔ لہذا ، GPU CPU سے 50 سے 100 گنا زیادہ تیز پایا جاتا ہے۔
3)۔ ایک جی پی یو میں کتنے کور ہیں؟
جی پی یو متوازی کمپیوٹنگ کرتا ہے۔ اس میں سیکڑوں چھوٹے چھوٹے کور ایک ساتھ کام کر رہے ہیں۔ یہ بڑے پیمانے پر متوازی کمپیوٹنگ GPU کو اس کی اعلی کمپیوٹنگ طاقت دیتا ہے۔
4)۔ کیا آر ٹی ایکس یا جی ٹی ایکس بہتر ہے؟
جب GTX 1080 Ti کے مقابلے میں ، RTX 2080 میں جدید ترین ٹکنالوجی ہے اور وہ بہتر ، تیز کارکردگی کی پیش کش کرتی ہے۔ جی ٹی ایکس کے مقابلے میں آر ٹی ایکس لاگت میں کم ہے۔
5)۔ کیا ایک GPU CPU کو تبدیل کرسکتا ہے؟
GPU CPU سے تیز ہے۔ وہ ایک وقت میں بہت سے کام انجام دے کر یہ کام بہت تیزی سے انجام دیتے ہیں۔ لیکن یہ صرف کچھ اعلی تعدد کا آپریشن انجام دے سکتا ہے اور دیگر تمام پھانسیوں جیسے مداخلتوں کی مانگنگ ، ڈیٹا اسٹوریج سی پی یو کے ذریعہ کیا جاتا ہے۔ نہیں ، GPU CPU کو تبدیل نہیں کرسکتا ہے۔
