Tăng tốc phần cứng sử dụng phần cứng máy tính được chế tạo đặc biệt (tức là vi mạch silicon) để thực hiện một nhóm tác vụ hẹp nhanh hơn so với một CPU đa năng (đơn vị xử lý trung tâm).
Điều đó có ý nghĩa gì đối với bạn với tư cách là người dùng? Bạn thường sẽ có tùy chọn bật hoặc tắt tăng tốc phần cứng trong các ứng dụng của mình. Vậy tăng tốc phần cứng hữu ích như thế nào và nó có tác dụng gì?
Tăng tốc phần cứng là gì (Phiên bản đơn giản)
Dưới đây là giải thích đơn giản về tăng tốc phần cứng. Chuyển sang phần tiếp theo để có cái nhìn sâu hơn về quy trình.
CPU trong máy tính của bạn có thể giải quyết bất kỳ dạng bài toán nào. Các mạch CPU sử dụng nhiều thành phần hơn để giải quyết nhiều loại tác vụ. Chúng chiếm nhiều không gian hơn, tạo ra nhiều nhiệt hơn và không được thiết kế trang nhã như một mạch được xây dựng cho một công việc.
Với khả năng tăng tốc phần cứng, một mạch tích hợp hoặc bộ vi xử lý đặc biệt thực hiện một nhiệm vụ cụ thể hoặc một tập hợp hẹp các công việc liên quan. Thiết kế của mạch không bị lãng phí vào bất kỳ thứ gì khác và điều này mang lại lợi thế hiệu suất đáng kể.
Đôi khi phần cứng đó được tích hợp sẵn trong chính CPU. Hầu hết các CPU hiện đại đều có các phần bên trong dành riêng để tăng tốc các loại toán học cụ thể được sử dụng cho các tác vụ như mã hóa và mã hóa video.
Nói tóm lại, tăng tốc phần cứng có nghĩa là giao một công việc cụ thể cho một phần cứng duy nhất, đó là đầu nối của một thương vụ và tác động vào nó.
Lợi ích của Tăng tốc phần cứng là gì?
Tăng tốc phần cứng mang lại lợi ích như thế nào cho ứng dụng bạn đang sử dụng? Nó thường phụ thuộc vào loại phần cứng và loại tăng tốc, nhưng các lợi ích thông thường áp dụng cho hầu hết các trường hợp.
- Tăng tốc phần cứng cải thiện đáng kể hiệu suất. Ứng dụng của bạn sẽ chạy trơn tru hơn hoặc ứng dụng sẽ hoàn thành tác vụ trong thời gian ngắn hơn nhiều.
- Nó giải phóng CPU của bạn để làm những việc khác dẫn đến cải thiện hiệu suất hệ thống. CPU có thể giảm tải công việc cho phần cứng chuyên dụng và sau đó tiếp tục chạy các trò chơi điện tử đồng thời với phát video trực tuyến hoặc sử dụng một ứng dụng như Discord.
- Tăng tốc phần cứng có thể rất quan trọng đối với các thiết bị sử dụng pin. Đó là lý do tại sao điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng của bạn có thể phát video trong thời gian dài như vậy mà không hao pin. Một con chip chuyên dụng nhỏ hầu như luôn sử dụng ít năng lượng hơn một CPU lớn, phức tạp.
Có nhược điểm nào đối với việc tăng tốc phần cứng không?
Nói chung, tăng tốc phần cứng là thứ mà bạn sẽ muốn tiếp tục, nhưng có một số trường hợp nó có thể là một nhược điểm.
- Tăng tốc phần cứng thường gây ra sự không ổn định. Mặc dù chậm, CPU có độ tin cậy cao. Ví dụ:có một điểm nhỏ trong việc tăng tốc phần cứng để tăng tốc độ xuất video và sau đó quy trình gặp sự cố trước khi kết thúc.
- Khả năng tăng tốc phần cứng không linh hoạt trước những phát triển mới. Ví dụ:bạn có thể tăng tốc phần cứng trong máy tính của mình cho một phương pháp mã hóa video cụ thể, nhưng nếu có điều gì đó tốt hơn, bạn sẽ phải mua phần cứng mới để hỗ trợ nó.
- Loại tăng tốc phần cứng mà hệ thống của bạn hỗ trợ có thể không mang lại kết quả tốt nhất. Vì vậy, nếu bạn ưu tiên chất lượng hơn tốc độ, sẽ tốt hơn nếu để CPU xử lý công việc trong một số trường hợp. Ví dụ:nếu bạn không có hỗ trợ phần cứng cho mã hóa HEVC nhưng muốn có lợi thế về chất lượng so với H.264 CODEC, bạn sẽ phải dựa vào mã hóa dựa trên CPU.
Tôi có thể sử dụng Tăng tốc phần cứng ở đâu?
Có quá nhiều hình thức tăng tốc phần cứng có sẵn để liệt kê tất cả chúng ở đây, nhưng đây là một số hình thức phổ biến mà bạn sẽ gặp phải khi là người dùng máy tính bình thường.
Tăng tốc phần cứng trình duyệt
Trình duyệt web có thể là những ứng dụng nặng CPU một cách đáng ngạc nhiên. Các trang web hiện đại có các hiệu ứng đồ họa lạ mắt, các điểm tham quan và âm thanh có độ trung thực cao. Các ứng dụng web sử dụng đồ họa 3D được hưởng lợi từ khả năng tăng tốc phần cứng GPU.
Tăng tốc phần cứng thường được bật theo mặc định trong các ứng dụng này và bạn chỉ nên tắt nó để khắc phục sự cố.
Tăng tốc mã hóa video
- Hầu hết các CPU hiện nay đều có khả năng tăng tốc cho tiêu chuẩn video H.264 phổ biến và hỗ trợ cho H.265 cũng đang phát triển.
- Các GPU Nvidia gần đây cũng có chip mã hóa “NVENC” chuyên dụng đảm nhận công việc ghi hoặc phát trực tuyến cảnh trò chơi để không ảnh hưởng đến hiệu suất trò chơi.
- Các ứng dụng như Adobe Premiere Pro cung cấp khả năng tăng tốc phần cứng dựa trên GPU, do đó cải thiện hiệu suất trong khi chỉnh sửa và xuất dự án.
Tăng tốc GPGPU (GPU mục đích chung)
Bộ xử lý đồ họa bắt đầu ra đời với tư cách là bộ tăng tốc đồ họa 3D, nhưng các GPU hiện đại có thể thực hiện một loạt các hoạt động đơn giản rất nhanh chóng. Những bộ xử lý này bao gồm hàng trăm hoặc hàng nghìn bộ xử lý nhỏ đơn giản hoạt động song song.
Điều này làm cho chúng trở nên lý tưởng cho một số loại dữ liệu nhất định cần được chạy thông qua một thuật toán. GPU được thiết kế theo cách này vì kết xuất đồ họa liên quan đến việc xử lý các giá trị pixel song song. Vì vậy, GPU của bạn xác định từng điểm trong số hàng triệu pixel trên màn hình sẽ trông như thế nào cùng một lúc. Hóa ra là các ứng dụng học tập sâu và khai thác dữ liệu cũng được hưởng lợi từ cách tiếp cận tính toán này.
Truy tìm tia và Tăng tốc học máy
Các nhà phát triển GPU hiện đã thêm các bộ đồng xử lý chuyên dụng thực hiện công việc chuyên biệt hơn cả các lõi GPU.
- Thế hệ GPU Nvidia mới nhất có các thành phần đặc biệt giúp tăng tốc toán học của việc dò tia, đây là một phương pháp vẽ đồ họa 3D bằng cách mô phỏng cách ánh sáng truyền qua một cảnh.
- Những GPU này có một bộ xử lý bổ sung rất tốt trong việc thực hiện cái gọi là toán học "tensor". Những điều này rất hữu ích trong các ứng dụng sử dụng công nghệ máy học mạng thần kinh, vốn đang trở nên phổ biến hơn trong các tác vụ tính toán hàng ngày.
Tăng tốc ở mọi nơi
Ngày nay, hầu hết mọi thiết bị máy tính đều có khả năng tăng tốc phần cứng và khi một số công việc tính toán nhất định trở nên phổ biến, các nhà khoa học máy tính sẽ tạo ra các hệ thống chuyên dụng hơn nữa để làm cho chúng hoạt động nhanh hơn và hiệu quả hơn.
Vì vậy, hãy ngồi lại và tận hưởng tốc độ!