A hardveres gyorsítás egy adott funkció kijelölése, amelyet a processzor hajt végre egy integrált áramkörben, amelynek célja a funkció hatékonyabb végrehajtása.
Hosszú ideig a fogyasztói számítógépek által végzett számításokat teljes mértékben a központi processzor ( CPU ) látta el . Ezt a processzort azonban számos területen elégtelennek találták. Az ötlet az volt, hogy a processzornál hatékonyabb áramköröket hozzanak létre ezekhez a feladatokhoz annak kirakása érdekében.
A hardveres gyorsításról beszélünk, mivel azt az elvégzendő számítások hardveres bekötésével kapjuk, és nem szoftverrel, ahol egy általános processzor követi a szoftver programját . A nyelvvel való visszaélés miatt néha azt mondják, hogy a számítások keményen vezetnek.
A hardveres gyorsítást gyakran használják bizonyos illesztőprogramokon keresztül , például a Glide , az OpenGL , a Direct3D segítségével .
Az integrált gyorsító áramkörök elhelyezhetők:
A videojátékok a 3D-s valós idejű járultak hozzá nagyobb szükség van a számítási teljesítmény nyilvánossághoz szakosodott kártyákat.
Ennek célja a lebegőpontos műveletek felgyorsítása . Történelmileg ez az első funkció, amelyet felgyorsítottak. Az ilyen típusú számításokra szakosodott társprocesszorokat ún. Lebegőpontos számítási egységeknek ( Floating Point Unit vagy angolul FPU ) vagy gyakrabban aritmetikai vagy matematikai társprocesszoroknak nevezték el először a központi processzortól ( Central Processing Unit vagy CPU ), egy erre a helyre nekik az alaplapon. Ezt követően egyes, nagy igénybevételre szánt modelleken, például az Intel 80486 DX- en beépítették őket a processzorba : az Intel Pentium processzorcsalád 1993-as bevezetése és a versengő alapítók sokak fokozatos eltűnése óta az összes processzor a közelmúltban integráljon egy vagy több ilyen típusú számításra szánt egységet.
Ez a leggyakoribb és legnépszerűbb típus, amelyet 3D gyorsító kártya néven adtak ki . Ezt a hardveres gyorsítást a 3D képszintézisre szánt leánylapokra bízzák . A következő feladatokért felelnek:
A 3D-s gyorsító kártyákat egyre inkább használják a programok, és tervezőik gyakran odáig tolják ezen alkatrészek kapacitását, hogy szükségük lenne egy speciális hűtőrendszerre. A legújabb 3D-s játékok 3D-s gyorsítottak, kivéve az Outcast-t , amely jelentős kivétel, mivel olyan technológián alapul, amely még nem teszi lehetővé a gyorsulást ( voxeleket ).
Történelmileg ez az első meghatározott kártyaként értékesített rendszer (Voodoo kártyák, a 3dfx-től ).
A gyorsulás szimulálja fizikai jelenségek fizikai , különösen a mechanikai , mint például az utazási és ütközések a szilárd és súlyos . Az ezeket a funkciókat ellátó áramkörök fizikai feldolgozó egységek vagy PPU-k.
Ezek a kártyák is kapcsolatos feladatokat kompresszió / dekompresszió video stream , mint az MPEG vagy Xvid . Ez a fajta gyorsulás megtalálható 3D gyorsító kártyákban vagy videokészítő kártyákban ( Firewire ).
Néhány hangkártya képes a jelfeldolgozással kapcsolatos feladatok elvégzésére integrált digitális jelfeldolgozókkal ( Digital Signal Processor vagy DSP English). Ezek a kezelések különösen olyan effektek hozzáadását teszik lehetővé, mint a visszhangok és a visszhang .
A legelső személyi számítógépek, amelyekbe DSP-t ágyaztak be, a NeXT , a Silicon Graphics 1990-ben kiadott INDIGO- ja , majd az Atari Falcon030, amelyet 1992-ben adtak ki.
Ez egy olyan processzor hozzáadása, amely hozzáadja vagy helyettesíti az eredeti processzort. Az Amiga számítógépek sok gyorsító kártyát használtak, amelyek egy újabb Motorola vagy PowerPC processzort hoztak magukkal .
A PPU-k alig szabadultak fel, már fontolgatjuk a gyorsulást:
A shaderek 2.0 és az azt követő használata lehetővé teszi, hogy a grafikus processzort (angolul Graphical Processing Unit ) programozható többfelhasználós és tömegesen párhuzamos társprocesszornak tekintsük.