Tip:
Highlight text to annotate it
X
Prawdopodobnie każdego dnia korzystasz z komputera, jednak czy zastanawiałeś się kiedyś z jakich elementów jest on złożony?
Rzućmy okiem na to, jak w ciągu ostatnich lat ewoluowała architektura komputera i jak będzie ona wyglądać w przyszłości.
W dawnych czasach komputerów myśleliśmy o głównym procesorze jako o mózgu komputera.
Przyczyna jest bardzo prosta – procesor odpowiada za przetwarzanie operacji logicznych.
W tym okresie wielu ludzi określało szybkość komputera na podstawie jego taktowania wyrażanego w megahercach lub gigahercach.
Jednakże wraz z postępującym rozwojem architektury komputera ta miara stała się mniej odpowiednia, ponieważ na poziom wydajności może mieć wpływ znacznie więcej czynników.
Liczba rdzeni w procesorze, częstotliwość pracy magistrali, dostępna pamięć itd.
Wtedy też karta graficzna wystarczała do wyświetlania obrazu na ekranie, ale nie mogła wiele więcej.
Ze względu na wysokie zużycie energii i wysoką wydajność, ta architektura była używana głównie w komputerach stacjonarnych.
Około 10-15 lat temu nastąpiły jednak trzy istotne zmiany.
Po pierwsze, wraz ze wzrostem popularności gier, karty graficzne stały się znacznie potężniejsze, tak by mogły renderować obrazy w 3D – innymi słowy – umożliwić granie w gry z grafiką 3D.
Po drugie, w wyniku zintegrowania procesora graficznego z układem Mostka Północnego powstała zintegrowana karta graficzna (IGP).
IGP wykorzystywało część pamięci operacyjnej, która była przypisana karcie graficznej.
IGP mogło pracować razem z kartą graficzną, od tego momentu nazwaną zewnętrzną kartą graficzną (dGPU), w celu uzyskania dodatkowej wydajności.
Po trzecie, 64-bitowa architektura została wprowadzona do procesorów po to, żeby umożliwić poszerzenie fizycznej i wirtualnej pamięci oraz zapewnić programom możliwości przechowywania większej ilości danych w pamięci.
Kontroler pamięci został również przesunięty z Mostka Północnego do procesora, by przyśpieszyć jego dostęp do pamięci.
Ta architektura wyznaczyła erę laptopów oraz wysoko-wydajnych komputerów stacjonarnych.
Procesory są świetne, jeśli chodzi o przetwarzanie zadań szeregowo (jedno po drugim), jednak karty graficzne, które mają wiele więcej rdzeni, są lepsze w przetwarzaniu zadań równolegle.
Procesor APU łączy główny procesor z kartą graficzną w jednym kawałku krzemu.
Procesor APU zastąpił IGP i jest przyszłością nowoczesnych projektów procesorów.
W wielu zadaniach obliczeniowych zdejmowanie obciążenia z procesora i przenoszenie go na kartę graficzną oznacza większą poprawę wydajności i wydłużony czas pracy na baterii.
To właśnie taka architektura umożliwia istnienie tabletów, smartfonów i ultra-cieńkich notebooków.
Jedyną rzeczą bardziej ekscytującą od robienia czegoś lepiej niż kiedykolwiek przedtem jest robienie czegoś zupełnie nowego.
Przykładowo, co by było, gdybyś mógł zalogować się do komputera spoglądając jedynie na ekran?
A co, jeśli on mógłby zareagować tylko na gest lub polecenie głosowe?
Wiele z tych możliwości istnieje dziś w laboratoriach na całym świecie. Dlaczego nie są jeszcze w powszechnym użytku?
Odpowiedzią są ograniczenia istniejących architektur sprzętowych i modeli programowania oprogramowania.
I to właśnie dlatego Architektura Systemów Heterogenicznych lub po prostu HSA jest tak ważna dla umożliwienia wejścia w następną erę innowacji komputerowych.
HSA wyeliminuje problem wąskiego gardła w dostępie karty graficznej do pamięci systemowej i uwolni jej wydajność obliczeniową.
Ta architektura powinna zapoczątkować erę naturalnych interfejsów oraz otoczenia obliczeniowego.
Układ typu „System-on-a-chip” (SoC) integruje procesor APU i Mostek Południowy w jednym kawałku krzemu zwiększając tym samym zintegrowanie układu i zapewniając użytkownikowi możliwości super-komputerów w urządzeniu trzymanym w dłoni.
Ta architektura pozwoli uzyskać nowe poziomy doznań w cienkiej i lekkiej formie urządzeń na przestrzeni wszystkich współczesnych rodzajów sprzętu komputerowego, a także ułatwi powstanie przyszłych.
Nie ma czegoś takiego, jak ostateczna faza rozwoju architektury komputera,
jednak SoC i obliczenia heterogeniczne reprezentują krok milowy w projektowaniu procesorów i są przygotowane do zrewolucjonizowania tego, jak będą wyglądać następnej generacji urządzenia komputerowe i ich możliwości użytkowe.
Procesor (CPU), czyli Układ Centralnego Przetwarzania lub Mikroprocesor
Pamięć systemowa, czyli pamięć główna lub pamięć DDR SDRAM
Mostek Północny – węzeł komunikacyjny, który umożliwia procesorowi oraz karcie graficznej dostęp do pamięci operacyjnej
Mostek Południowy – węzeł komunikacyjny dla peryferiów, takich jak klawiatura, myszka, drukarka, dysk twardy, łączność sieciowa, porty USB oraz system audio
Karta wideo, czyli karta graficzna jest wyposażona w pamięć graficzną, tj. GDDR i procesor graficzny (GPU)
IGP (Zintegrowana Karta Graficzna) składa się z procesora graficznego oraz mostka północnego
Procesor APU, czyli Układ Przyspieszonego Przetwarzania składa się z procesora oraz karty graficznej
SoC, czyli układ typu „System-on-a-chip” składa się z procesora APU i mostka południowego
_