从像素推动器到AI计算引擎，GPU的演变之路

• 2023-08-10 15:14:10 来源：互联网）

(资料图)

GPU（图形处理器）是一种专门用于处理图形和图像数据的硬件设备，其起源可以追溯到20世纪80年代。从最初的像素推动器到如今的AI计算引擎，GPU经历了许多演变。

在计算机图形学的早期阶段，计算机的TPS564201DDCR中央处理器（CPU）被用于处理图形和图像数据。然而，CPU的处理能力有限，无法满足复杂图形的实时渲染需求。因此，研究人员开始探索如何开发一种专门用于图形处理的硬件设备。

1980年代末，第一款专门设计用于图形处理的硬件设备问世，被称为“像素推动器”。这些设备能够处理图形数据并将其转换为显示器所需的像素信息。像素推动器的出现为图形渲染提供了更高的性能和实时性。

随着计算机图形学的发展，对图形处理的需求越来越高。1990年代初，3D图形渲染成为一个重要的研究领域。在这个时期，图形卡开始成为一种常见的外部设备，用于加速图形处理。这些图形卡采用了类似于像素推动器的架构，但具备更强大的计算能力和更复杂的图形处理功能。

然而，直到1999年，GPU的概念才正式被提出。NVIDIA公司推出了第一款真正意义上的GPU，名为GeForce 256。该产品采用了多个专门设计的图形处理单元（GPU），能够并行处理多个图形任务，大大提高了图形处理的效率和性能。

随着GPU的发展，其计算能力也逐渐得到了更广泛的应用。2000年代初，研究人员开始意识到GPU不仅可以用于图形处理，还可以用于其他类型的计算任务。由于GPU具备大量并行计算单元和高速内存访问能力，它们在科学计算、数据分析和机器学习等领域展示出了巨大的潜力。

为了更好地满足通用计算需求，GPU的设计逐渐从单一的图形处理器转变为一种更加通用的计算引擎。这种演变在2006年由NVIDIA的CUDA（计算统一设备架构）引擎的推出得到了进一步的推动。CUDA允许开发人员使用常见的编程语言（如C/C++和Python）来编写并行计算程序，将任务分发到GPU的多个计算单元上进行加速计算。

随着人工智能的兴起，GPU的计算能力又一次得到了广泛的应用。由于深度学习等AI任务对大规模计算的需求，GPU在AI计算领域发挥了重要作用。NVIDIA推出了专门用于深度学习的GPU架构，如Tesla V100和Turing架构，这些架构具备更高的浮点计算性能和更强大的AI加速功能。

总的来说，GPU从最初的像素推动器发展到如今的AI计算引擎，经历了多个阶段的演变。它们在图形处理、科学计算和人工智能等领域展示出了强大的计算能力，为计算机技术的发展做出了重要贡献。随着技术的不断进步，我们可以期待GPU在未来继续发展，为更多领域带来创新和突破。

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