ماهو سر تفوق المعالجة بواسطة الـGPU على المعالجة بواسطة الـCPU ؟!

**Gainward** · 07-05-2010, 02:14

السلام عليكم ...

يروادني سؤال ، و أتمنى ان القي له اجابة ، ماهو سر تفوق المعالج بواسطة الـGPU على المعالجة بواسطة الـCPU ؟!

حيث نلاحظ في هذا الاختبار Video Transcoding تفوق بطاقة Geforce 220GT على معالج i7 965 @3.75 ! :confused:

كذلك في الF@H و عند استعمال التسريع الرسومي في الـPhotoShop نفس الحال !

و شكرا !

**ابو_شهاب** · 07-05-2010, 02:37

سؤال سهل.....وهو لان المعالجات تستخدم لغة x86

بينما البطاقات الرسوميه تستخدم عدة لغات cuda , open gl وغيرها....وهاذي اللغات مصصمه ل انجاز مهام محدده على عكس x86

**Extreme2** · 07-05-2010, 11:37

أيضا يعتبر المعالج الرسومي أكثر تعقيدا من المعالج المركزي وأقوى أضعاف المرات .

**EN.AhMeD** · 07-05-2010, 18:11

اهلا وسهلا اخي...
المر معقد جدا ولا يمكن تفسيرة بشكل موسع حاليا ...
لكن بصورة مصغرة ساقوم بتبسيط الموضوع..

المعالج المركزي مجهز تكنلوجيا على القيام بالعمليات الحسابية البسيطة ..مثل الضرب والجمع والطرح والتقسيم..ويعتمد على معمارية لاستخدام لغة برمجة خاصة وهي X86 ...لذلك يكون اداء المعالج محصور بهذة التطبيقات..
المعالج الرسومي..يقوم على حساب العمليات الرياضية المعقدة جدا ..مثلا ضرب وجمع وتقسيم بان واحد...او ايجاد النتائج للمعادلات رياضية طويلة وتعتمد على ارقام كبيرة وعمليات حسابية مختلفة..

اضافة الى ان بناء النواة في المعالج الرسومي تحوي على عدد هائل ن المعالجات الصغيرة الحجم..بينما المعالج المركزي يكون محدود بعدد الانوية...(مثلا الان 6 انوية)

بالتوفيق

**Black-Edition** · 07-05-2010, 18:26

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة EN.AhMeD

اهلا وسهلا اخي...
المر معقد جدا ولا يمكن تفسيرة بشكل موسع حاليا ...
لكن بصورة مصغرة ساقوم بتبسيط الموضوع..

المعالج المركزي مجهز تكنلوجيا على القيام بالعمليات الحسابية البسيطة ..مثل الضرب والجمع والطرح والتقسيم..ويعتمد على معمارية لاستخدام لغة برمجة خاصة وهي X86 ...لذلك يكون اداء المعالج محصور بهذة التطبيقات..
المعالج الرسومي..يقوم على حساب العمليات الرياضية المعقدة جدا ..مثلا ضرب وجمع وتقسيم بان واحد...او ايجاد النتائج للمعادلات رياضية طويلة وتعتمد على ارقام كبيرة وعمليات حسابية مختلفة..

اضافة الى ان بناء النواة في المعالج الرسومي تحوي على عدد هائل ن المعالجات الصغيرة الحجم..بينما المعالج المركزي يكون محدود بعدد الانوية...(مثلا الان 6 انوية)

بالتوفيق

شرحك ممتاز جدا يا أحمد .... شكرا على التوضيح

**Hameedo** · 08-05-2010, 01:41

معظم مساحة المعالج المركزي تضيع في عتاد "التحكم والنقل" وليس عتاد المعالجة .

المقصود بكلمة "التحكم والنقل" هنا هو نوع المعالجات والدوائر الكهربية التي لا دخل لها بعملية المعالجة أو الحساب من الجمع والطرح والضرب وغيره ، والفائدة الوحيدة لهذه الفئة من العتاد هي تنظيم وتقسيم سير ومرور البيانات ، مع تحقيق أعلي معدل لانتقال البيانات من حيث الكمية ، وأخيرا القضاء المبرم علي أزمان التأخير .

يحتوي هذا العتاد ، علي متحكمات للذواكر Memory Controllers (لانتزاع وتسجيل البيانات علي الذواكر) ، وتحتوي علي ذواكر مخبأة Caches بحجم كبير جدا مع ما يصاحبها من متحكمات ذواكر أيضا ، كما تحتوي علي عتاد توقّع للبيانات القادمة Prediction ، وعتاد فهم وتفسير Decode& Dispatch للبيانات لادراك المطلوب منها وارسالها الي وحدات المعالجة المخصصة .

كل هذا العتاد "الضائع" لا يفعل شيئا بخصوص معالجة البيانات ، لكنه يعمل كطاقم اداري واشرافي علي عملية المعالجة ، يسمح هذا العتاد بتفادي الأخطاء و تشغيل قدر كبير من البرامج بسهولة دون الحاجة لتطويعات مكثفة أو مخصصة ، كما يسمح لمئات البرامج بالعمل في وقت واحد لخدمة غرض أنظمة التشغيل ، واستخدام الحاسوب كمنصة متعددة المهام Multi-Tasking ، وأخيرا يسمح بمعالجة أي نوع من الحسابات سواء كانت معقدة أو بسيطة ، وذلك بفضل وحدة التفسير .

بالاضافة الي كل ذلك ، فان حجم المعالج المركزي يتضخم بسبب احتياجه للعمل علي ترددات مرتفعة ، لأن الترددات المرتفعة تتطلب وجود دوائر احتياطية و فرعية لامتصاص مشكلة "الشوشرة" التي تحدث أثناء سير البيانات بسرعات عالية عند الترددات الكبيرة .

في المقابل نجد أن المعالج الرسومي عكس ذلك، فهو عبارة عن تركيز شديد لعتاد المعالجة المباشر ، والذي يشغل معظم مساحة المعالج الرسومي ، مع تقليل العتاد "الضائع" أو عتاد التحكم والنقل قدر الامكان ، ويسمح هذا بجعل المعالج الرسومي قوة ضاربة في المعالجة بشكل عام ، لكن هذا يأتي بثمن :

1-يجب علي البيانات الداخلة الي المعالج الرسومي أن تكون ذات تنسيق وتنظيم خاص ، وأن تخلو تماما من الأخطاء أو المسارات غير المألوفة ، وأن تخلو كذلك من العشوائية ، بحيث تكون كطابور طويل من النمل يسير بانتظام نملة نملة دو أن تتخلله أي فواصل أو فراغات ، وأن تسير البيانات بشكل قابل للتوقع بنسبة 99% دون حدوث أي حالات شاذة أو غير متوقعة . (في حالة المعالج المركزي ، فان ان مثل هذا الطابور ليس ضروريا اطلاقا)

2-يجب علي البيانات الداخلة للمعالج الرسومي أن تكون في أبسط صور لها ، وتحديدا الجمع والطرح والضرب ، والوسط الحسابي ، تنفيذ اية عمليات أخري علي المعالج الرسومي يضيع من كفائته ويؤثّر سلبا علي قدرته الكليّة .. ويرجع ذلك الي أن عتاد المعالجة المستخدم في المعالج الرسومي لا يستطيع سوي تنفيذ العمليات السابقة فقط ولا شئ غيرها ، لأنها الأكثر استخداما في المعالجة الرسومية .

3-يجب علي البيانات الداخلة الي المعالج الرسومي أن تكون ذات قابلية عالية علي التوازي (اي تقسيم طابور البيانات الي عدة طوابير متساوية الطول ) دون أن يسبب ذلك أي خطا في عملية المعالجة أو أي نقص في أي من طوابير البيانات الجديدة ! ((وهناك أنواع كثيرة من البيانات لا تقبل التوازي) .

4-لا يمكن للمعالج الرسومي تشغيل عدد كبير من التطبيقات في نفس الوقت .

بالطبع لا يعاني المعالج المركزي من أي من هذه العيوب ، فهو يستقبل البيانات بطريقة عشوائية ، بل ويمتلك القدرة علي تنظيمها داخل نفسه كذلك ، كما يعالج كل أنواع البيانات المعقد منها والبسيط ، ولا يحتاج الي تقسيم البيانات بشكل متوازي ، فيستطيع التعامل مع كل أنواع البيانات ، المتوازي منها والمتسلسل ، وأخيرا يتمكن من تشغيل تطبيقات كثيرة جدا في وقت واحد .

تطبيقات تحرير أو تحويل العروض المرئية Video Editing هي مجرد استغلال جيد لمفهوم المعالجة المتوازية و بساطة العمليات الحسابية "ضرب وجمع" ، حيث تتكون العروض المرئية من صور متتابعة ، كل صورة هي مجموعة كبيرة من الألوان ، كل لون منفصل عن غيره ولا يرتبط معه في شئ (القابليةى للتوازي)، بالاضافة الي ذلك فهي بيانات منظمة باحكام ، وبهذا فهي تحقق شروط المعالج الرسومي المطلوبة للمعالجة.

يمكنك النظر الي هذا الموضوع للمزيد من التفاصيل :
معمارية بطاقات Intel الرسومية القادمة : Larrabee ، التحديات والمصاعب .

**OMDA** · 08-05-2010, 07:18

كالعاده...
مبدع دائما دكتور حميدو , جزاك الله خيرا
وزادك من فضله

**The_Wolf88** · 08-05-2010, 07:35

أيضا يعتبر المعالج الرسومي أكثر تعقيدا من المعالج المركزي وأقوى أضعاف المرات

اخالفك الرأي اخي extreme ..

المعالج المركزي معقد اكثر من المعالج الرسومي والدليل انك ترى معمارية جديدة لكروت الشاشة كل ستة اشهر في حين انك ترى معمارية جديدة للمعالجات المركزية كل سنتين تقريبا !

والشكر الجزيل للاخ حميدو على شرحه

**Extreme2** · 08-05-2010, 09:35

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة The_Wolf88

اخالفك الرأي اخي extreme ..

المعالج المركزي معقد اكثر من المعالج الرسومي والدليل انك ترى معمارية جديدة لكروت الشاشة كل ستة اشهر في حين انك ترى معمارية جديدة للمعالجات المركزية كل سنتين تقريبا !

والشكر الجزيل للاخ حميدو على شرحه

أخي وولف , جميع معامل ومختبرات إنتيل لا تأتي شيئ أمام معمل واحد من ATI أو nVIDIA ..
المعالج الرسومي جدا أعقد وأرجو تصحيحي إن كنت مخطئا فهذة بحسب المعلومات الدي لدي .