Android RenderScriptRenderScript 简介 ① ( GPU 简介 | GPU 系统架构 )

Posted 2022-05-05 韩曙亮

文章目录

• 一、GPU 简介
• 二、GPU 系统架构
• • 1、传统 GPU 系统架构
  • 2、移动设备 GPU 系统架构

使用 RenderScript 编写 android 平台 运行的 高性能计算 应用程序 ;

RenderScript 官方文档 : https://developer.android.google.cn/guide/topics/renderscript/compute

一、GPU 简介

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图形处理器 , 英文名称为 Graphics Processing Unit , 简称 GPU , 又称为 显示芯片 , 显示核心 , 视觉处理器 , 可以等同理解为显卡的核心部件 ;

GPU 主要处理 计算机设备 上的 图形 和 图像 相关的运算工作 ;

GPU 有很多触发器 , 其内存带宽也远高于 CPU , 因此 GPU 擅长处理图形类的数据并行任务 , 以及 高性能计算 ;

高性能计算机中 , 大部分都是基于 GPU 的 ;

GPU 目前不仅仅用于 图形渲染 领域 , 还承担了 高性能计算 任务 , 并且擅长 大数据并行任务 ;

高性能计算 , 英文名称为 High Performance Computing , 简称 HPC ;

HPC 极大地刺激了 GPU 计算的增长 ;

大部分的 平板电脑 和 手机 设备 都提供了 可编程的 GPU ;

二、GPU 系统架构

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1、传统 GPU 系统架构

传统的 带 GPU 的服务器架构 :

GPU 架构的 计算吞吐量 , 内存 , 带宽 , 远高于 CPU 架构 ;

高端 GPU 的浮点运算性能是 CPU 的十几倍 ;

PCI 总线的吞吐量有限 , GPU 与 CPU 之间的数据交互需要通过 PCI 总线进行 , 如果将计算数据从 CPU 传输到 GPU , 然后再进行计算 , 该过程很耗时 , 这样会造成性能浪费 ;

2、移动设备 GPU 系统架构

在移动设备中 , GPU 和 CPU 处于同一个包中 , $2$ 者共享一个相同的 " 物理内存池 " , 因此这里不存在 PCI 总线传输 的性能瓶颈 ;

GPU 与 CPU 对比 :

• 内存带宽 : 由于共享内存 GPU 相对于 CPU 不再具有 内存带宽 优势 ;
• 浮点运算 : 其浮点运算只比 CPU 快 $3$ ~ $4$ 倍 , 不再是传统架构中的十几倍 ;