AMD与NVIDIA在GPU市场上的发展如何?
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一直以来,图形处理器都是大家的关注焦点之一。因此针对大家的兴趣点所在,小编将为大家带来图形处理器的相关介绍,详细内容请看下文。
一、图形处理器
图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)是一种专门用于处理图形和图像数据的处理器。与中央处理器(Central Processing Unit,CPU)相比,GPU具有更多的并行处理单元和更高的内存带宽,使其在图形渲染、计算机视觉、深度学习等领域具有优势。GPU的工作原理可以分为三个主要阶段:几何处理、光栅化和像素处理。
在几何处理阶段,GPU接收到来自CPU的几何数据,如顶点坐标、法线向量等。GPU通过并行处理单元(Streaming Multiprocessors,SM)对这些数据进行变换、投影和裁剪等操作,生成几何图元(如三角形)的屏幕空间坐标。接下来是光栅化阶段,GPU将几何图元转化为像素。
这个过程包括三个主要步骤:三角形设置、三角形遍历和像素插值。在三角形设置中,GPU确定了要绘制的三角形的边界和属性。在三角形遍历中,GPU根据三角形的边界和属性,确定每个像素是否在三角形内部,并生成片元(Fragment)。
在像素插值中,GPU对片元的属性进行插值,以获取每个像素的颜色、深度等信息。最后是像素处理阶段,GPU对每个像素进行处理。这个阶段包括纹理采样、像素着色和输出合成等步骤。
在纹理采样中,GPU从纹理存储器中获取纹理数据,以便在像素着色中使用。在像素着色中,GPU使用着色器对每个像素进行计算,确定其最终的颜色值。在输出合成中,GPU将像素的颜色值写入帧缓冲区,最终输出到显示器上。
二、AMD与NVIDIA在GPU市场上的发展如何?
NVIDIA引领GPU行业发展数十年,大多数时期技术和市场份额均领先;AMD(ATI)长期与保持NVIDIA竞争,N/A卡之争愈演愈烈。
NVIDIA市场份额虽有波动,但长期高于50%,与其产品性能优势和生态构建优势密不可分。2006年起,英伟达GPU架构保持约每两年更新一次的节奏。在这一节奏下,英伟达代际之间产品性能提升显著,生态构建完整,Geforce系列产品市占率长期超过Radeon镭龙系 列,NVIDIA牢牢把握市场龙头地位。2019年后,AMD凭借RDNA架构再度崛起。
1999年NVIDIA提出GPU概念,GPU已经有20余年发展历史;NVIDIA率先构筑通用计算的CUDA生态,引领GPU的行业革命;AMD(ATI)CPU、GPU双线并行紧随其后。
自2006年起,英伟达GPU架构保持约每两年更新一次的节奏,代际之间产品性能提升显著,性能和市场份额均领先AMD。2006年,英伟达推出了CUDA编程软件,使GPU成为通用并行数据处理加速器,并逐步构筑起CUDA生态。
1999年至今,NVIDIA GeForce 系列不断更新。GeForce系列显卡经过二十多年的发展,产品已经涵盖不同价位、不同应用领域的低、中、高端图形显示和通用计算,是NVIDIA主力产品。最新产品代际下NVIDIA已经在2022年9月20日推出GeForce 40系列首款产品。
AMD分为两路研发,兼顾高端显卡市场和低端显卡市场,其中,高端产品如Radeon 8500、Radeon X1800 XT等;从高端显卡中衍生出多款低端显卡产品,包括Radeon 9000、9000 Pro、9100、9200以及9250。
2012年发布Radeon HD系列,AMD在架构上实现创新,推出GCN架构,并且是业界第一款采用28纳米工艺制程的GPU图形芯片。在图形渲染和通用计算领域性能均领先市场内竞争对手。
2019年,AMD推出RDNA架构,同时兼容原有GCN架构,在性能、功耗、能效等多方面实现超越,正式开启第五代架构革新之路。
未来竞争:NVIDIA新品性能提升飞跃,N卡地位难以动摇;NVIDIA维持游戏和数据中心领先地位,同时瞄准元宇宙、智能汽车市场。AMD加快RDNA系列架构迭代和性能提升;AMD结合自身CPU优势全方位布局AI芯片。
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