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輔助處理器

指数 輔助處理器

辅助处理器(Coprocessor),也译作协处理器,这是一种协助中央处理器完成其无法执行或执行效率、效果低下的处理工作而开发和应用的处理器。这种中央处理器无法执行的工作有很多,比如设备间的信号传输、接入设备的管理等;而执行效率、效果低下的有图形处理、声频处理等。为了进行这些处理,各种辅助处理器就诞生了。 未來的处理器會有專用的接口接駁协处理器。2006年,ClearSpeed公司就联合AMD,推出了数学协处理器卡。.

14 关系: AGEIA中央处理器圖形處理器CUDA算術邏輯單元超威半导体至强融核英特尔IPhone 5sKhronos GroupNvidiaOpenCLPhysX浮点运算器

AGEIA

AGEIA Technologies曾是一家美國的無廠半導體公司(Fabless),於2002年由五名技術成員成立。在2005年3月9日,它在『遊戲開發者論壇』中發表了世界上第一顆採用硬體加速的物理處理器-PhysX,令這間寂寂無名的公司一夜成名。公司名字 "AGEIA" 是取自五名創辦人來自的不同地區,分別為美國(America)、德國(Germany)、埃及(Egypt)、印度(India)和美洲(America)。2008年2月4日,NVIDIA宣佈收購AGEIA。使其G80及之後的產品支援PhysX加速。 物理處理器是專用來執行物理運算,而速度則比傳統处理器快上多倍。而PhysX物理處理器則采用NovodeX作為其中间件,用於遊戲軟體中。現時已有多款電腦遊戲及平台,使用和支援PhysX技术,包括Sony PlayStation 3、Microsoft XBOX 360、Nintendo Wii和個人電腦。遊戲引擎方面,魔域幻境引擎3已使用PhysX技术作為其物理引擎。由於PhysX物理引擎开发包(前稱NovodeX SDK)是免費的(源代碼要5萬美元一份),所以吸引了不少的用戶使用。而公司會透過售賣物理加速卡來賺錢。.

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中央处理器

中央处理器 (Central Processing Unit,缩写:CPU),是计算机的主要设备之一,功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。计算机的可编程性主要是指对中央处理器的编程。中央处理器、内部存储器和输入/输出设备是现代电脑的三大核心部件。1970年代以前,中央处理器由多个独立单元构成,后来发展出由集成电路制造的中央处理器,這些高度收縮的元件就是所謂的微处理器,其中分出的中央处理器最為复杂的电路可以做成单一微小功能强大的单元。 中央处理器廣義上指一系列可以执行复杂的计算机程序的逻辑机器。这个空泛的定义很容易地将在“CPU”这个名称被普遍使用之前的早期计算机也包括在内。无论如何,至少从1960年代早期开始,这个名称及其缩写已开始在电子计算机产业中得到广泛应用。尽管与早期相比,“中央处理器”在物理形态、设计制造和具体任务的执行上有了极大的发展,但是其基本的操作原理一直没有改变。 早期的中央处理器通常是为大型及特定应用的计算机而定制。但是,这种昂贵的为特定应用定制CPU的方法很大程度上已经让位于开发便宜、标准化、适用于一个或多个目的的处理器类。这个标准化趋势始于由单个晶体管组成的大型机和微机年代,随着集成电路的出现而加速。IC使得更为复杂的中央处理器可以在很小的空间中设计和制造(在微米的數量级)。中央处理器的标准化和小型化都使得这一类数字设备和電子零件在现代生活中的出现频率远远超过有限应用专用的计算机。现代微处理器出现在包括从汽车到手机到儿童玩具在内的各种物品中。.

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圖形處理器

圖形處理器(graphics processing unit,縮寫:GPU),又稱顯示核心、視覺處理器、顯示晶片或繪圖晶片,是一種專門在個人電腦、工作站、遊戲機和一些行動裝置(如平板電腦、智慧型手機等)上執行繪圖運算工作的微處理器。 圖形處理器是輝達公司(NVIDIA)在1999年8月發表精視 256(GeForce 256)繪圖處理晶片時首先提出的概念,在此之前,電腦中處理影像輸出的顯示晶片,通常很少被視為是一個獨立的運算單元。而對手冶天科技(ATi)亦提出視覺處理器(Visual Processing Unit)概念。圖形處理器使顯示卡减少了對中央處理器(CPU)的依赖,並分擔了部分原本是由中央處理器所擔當的工作,尤其是在進行三維繪圖運算時,功效更加明顯。圖形處理器所採用的核心技術有硬體座標轉換與光源、立體環境材質貼圖和頂點混合、纹理壓缩和凹凸映射貼圖、雙重纹理四像素256位渲染引擎等。 圖形處理器可單獨與專用電路板以及附屬組件組成顯示卡,或單獨一片晶片直接內嵌入到主機板上,或者內建於主機板的北橋晶片中,現在也有內建於CPU上組成SoC的。個人電腦領域中,在2007年,90%以上的新型桌上型電腦和筆記型電腦擁有嵌入式繪圖晶片,但是在效能上往往低於不少獨立顯示卡。但2009年以後,AMD和英特爾都各自大力發展內建於中央處理器內的高效能整合式圖形處理核心,它們的效能在2012年時已經勝於那些低階獨立顯示卡,這使得不少低階的獨立顯示卡逐漸失去市場需求,兩大個人電腦圖形處理器研發巨頭中,AMD以AMD APU產品線取代旗下大部分的低階獨立顯示核心產品線。而在手持裝置領域上,隨著一些如平板電腦等裝置對圖形處理能力的需求越來越高,不少廠商像是高通(Qualcomm)、PowerVR、ARM、NVIDIA等,也在這個領域裏紛紛「大展拳腳」。 GPU不同于传统的CPU,如Intel i5或i7处理器,其内核数量较少,专为通用计算而设计。 相反,GPU是一种特殊类型的处理器,具有数百或数千个内核,经过优化,可并行运行大量计算。 虽然GPU在游戏中以3D渲染而闻名,但它们对运行分析、深度学习和机器学习算法尤其有用。 GPU允许某些计算比传统CPU上运行相同的计算速度快10倍至100倍。.

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CUDA

CUDA(Compute Unified Device Architecture,统一计算架构)是由NVIDIA所推出的一種整合技術,是該公司對於GPGPU的正式名稱。透過這個技術,使用者可利用NVIDIA的GeForce 8以後的GPU和較新的Quadro GPU进行计算。亦是首次可以利用GPU作為C-编译器的开发环境。NVIDIA行銷的時候,往往將编译器與架构混合推廣,造成混亂。實際上,CUDA可以相容OpenCL或者自家的C-编译器。無論是CUDA C-語言或是OpenCL,指令最終都會被驅動程式轉換成PTX代碼,交由顯示核心計算。.

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算術邏輯單元

算术逻辑单元(Arithmetic Logic Unit, ALU)是中央处理器的执行单元,是所有中央处理器的核心组成部分,由与门和或门构成的算数逻辑单元,主要功能是进行二进制的算術運算,如加減乘(不包括整數除法)。基本上,在所有现代CPU体系结构中,二进制都以二補數的形式来表示。.

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超威半导体

超微半导体公司(Advanced Micro Devices, Inc.;縮寫:AMD、超微,或譯「超威」),創立於1969年,是一家專注於微处理器及相關技術設計的跨国公司,总部位于美國加州舊金山灣區矽谷內的森尼韦尔市。最初,超微擁有晶圓廠來製造其設計的晶片,自2009年超微將自家晶圓廠拆分為現今的GlobalFoundries(格羅方德)以後,成為無廠半導體公司,僅負責硬體積體電路設計及產品銷售業務。現時,超微的主要產品是中央處理器(包括嵌入式平台)、圖形處理器、主機板晶片組以及電腦記憶體, 超微半導體是目前除了英特爾以外,最大的x86架構微處理器供應商,自收購冶天科技以後,則成為除了輝達以外僅有的獨立圖形處理器供應商,自此成为一家同時擁有中央處理器和圖形處理器技術的半導體公司,也是唯一可与英特爾和輝達匹敵的廠商。在2017年第一季全球個人電腦中央處理器的市場佔有率中,英特爾以79.8%排名第一、AMD以20.2%位居第二。於2017年8月,AMD CPU在德國電商Mindfactory的銷售量首次以54.0%超越intel,並於9月增長至55.0%,於10月(同時也是Coffee Lake推出之月份),銷售份額仍繼續成長至57.7%,於11月,由於增加部分未計算型號,份額下降至57.4%.

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至强融核

至强融核(Xeon Phi)协处理器,是首款英特尔集成众核(Many Integrated Core,MIC)架构产品。用作高性能计算(HPC)的超级计算机或服务器的加速卡。最多72個处理器核心,每個核心擁有4個超線程,最多288個線程,超線程無法關閉。与之竞争的是GPGPU(通用图形处理器)在HPC領域应用的普及。英特尔至强融核协处理器提供了类似于英特尔至强处理器编程环境的通用编程环境。多个英特尔至强融核协处理器可安装在单个主机系统中,这些协处理器可通过 PCIe 对等互连相互通信,不受主机的任何干扰。.

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英特尔

英特爾公司(Intel Corporation,、)是世界上最大的半導體公司,也是第一家推出x86架構處理器的公司,總部位於美國加利福尼亞州聖克拉拉。由羅伯特·諾伊斯、高登·摩爾、安迪·葛洛夫,以“集成電子”(Integrated Electronics)之名在1968年7月18日共同創辦公司,將高階晶片設計能力與領導業界的製造能力結合在一起。英特爾也有開發主機板晶片組、網路卡、快閃記憶體、繪圖晶片、嵌入式處理器,與對通訊與運算相關的產品等。“Intel Inside”的廣告標語與Pentium系列處理器在1990年代間非常成功的打響英特爾的品牌名號。 英特爾早期在開發SRAM與DRAM的記憶體晶片,在1990年代之前這些記憶體晶片是英特爾的主要業務。在1990年代時,英特爾做了相當大的投資在新的微處理器設計上與培養快速崛起的PC工業。在這段期間英特爾成為PC微處理器的供應領導者,而且市場定位具有相當大的攻勢與有時令人爭議的行銷策略,就像是微軟公司一樣支配著PC工業的發展方向。而Millward Brown Optimor發表的2007年在世界上最強大的品牌排名顯示出英特爾的品牌價值由第15名掉落了10個名次到第25名。 而主要競爭對手有AMD、NVIDIA及Samsung。.

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IPhone 5s

iPhone 5s 是美國蘋果公司於2013年9月推出的智慧型手機,是第七代 iPhone。 iPhone 5s 搭載 iOS 7 作為作業系統,手機外觀與硬體方面則首次新增了金色選項,內部電池略為增加到1560毫安时,與全新相機鏡頭(但未提升像素,僅改良使感光面積增大)、雙色閃光燈(True Tone)、新一代 Apple A7 處理器、並且是全球首部採用64位元處理器的智慧型手機。此外增加iOS系列硬體第一次採用,也是業界最先使用的專利按壓式指紋辨識(touch finger print)功能。 iPhone 5s 及 iPhone 5c 在開售後首三日共錄得九百萬破紀錄銷量。.

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Khronos Group

#重定向 科纳斯组织.

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Nvidia

#重定向 英伟达.

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OpenCL

OpenCL(Open Computing Language,开放计算语言)是一个为异构平台编写程序的框架,此异构平台可由CPU、GPU、DSP、FPGA或其他类型的处理器與硬體加速器所组成。OpenCL由一门用于编写kernels(在OpenCL设备上运行的函数)的语言(基于C99)和一组用于定义并控制平台的API组成。OpenCL提供了基于任务分割和数据分割的并行计算机制。 OpenCL类似于另外两个开放的工业标准OpenGL和OpenAL,这两个标准分别用于三维图形和计算机音频方面。OpenCL擴充了GPU圖形生成之外的能力。OpenCL由非盈利性技术组织Khronos Group掌管。.

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PhysX

PhysX是一套由AGEIA设计的执行复杂的物理运算的PPU,又可以代表一款物理引擎。AGEIA声称,PhysX将会使设计师在开发游戏的过程中使用复杂的物理效果,而不需要像以往那样耗费漫长的时间开发一套物理引擎。以往使用了物理引擎,还会使一些配置较低的电脑无法流畅运行遊戲。AGEIA更宣称,PhysX执行物理运算的效率比当前的CPU与物理处理软件的组合高出100倍。游戏设计语言Dark Basic Pro将会支持PhysX,并允许其用户利用PhysX执行物理运算。2005年7月20日,索尼電腦娛樂同意在即将发售的PlayStation 3中使用PhysX和它的SDK——NovodeX。現時,AGEIA公司己被NVIDIA收購,相關的顯示卡亦可以加速該物理引擎。.

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浮点运算器

浮点运算器(floating point unit,縮寫FPU)是執行浮点运算的结构。一般是用电路来实现,应用在计算机芯片中。是整数运算器之后的一大发展,因为在浮点运算器发明之前,计算机中的浮点运算是都是用整数运算来模拟的,效率十分不良。浮點運算器一定會有誤差,但科學及工程計算仍大量的依靠浮點運算器——只是在程式設計時就必需考慮精確度問題。.

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協同處理器辅助处理器

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