GPUkjerner

GPUkjerner er de prosesseringsenhetene i en grafikkprosessor (GPU) som er designet for massiv parallell utførelse av enkle operasjoner. De brukes blant annet til shading, teksturbehandling og generell beregning (GPGPU).

Til forskjell fra CPU-kjerner, som fokuserer på lav ventetid og allsidighet, er GPU-kjernene laget for høy gjennomstrømning. De er vanligvis nummerert i store grupper kalt streaming multiprocessors (SM i NVIDIA) eller compute units (CUs i AMD). Hvert enhet inneholder flere små kjerner og støttefunksjoner for minneadgang, kontroll og matematikk. De fleste moderne GPU-er bruker SIMT - single instruction, multiple threads - hvor én instruksjon kan utføres av mange tråder samtidig, som gir høy effektivitet i parallell arbeidslast.

Antallet GPUkjerner varierer mye mellom kort og generasjoner, ofte fra noen hundre til flere tusen. Høyere kjerneantall gir bedre teoretisk gjennomstrømning for parallell arbeidslast, men virkelige ytelsen påvirkes av faktorer som minnebåndbredde, latens, kjernehastighet og programmenes evne til å utnytte parallelisme. Mange kjernene trenger heller ikke å være like raske; enhetene kan inkludere spesialisert maskinvare som tensor-kjerner eller ray tracing-enheter i tillegg til grunnleggende shader-kjerner.

Bruk og programmering: GPUkjerner utnyttes via programmeringsgrensesnitt som CUDA (NVIDIA), OpenCL, Vulkan Compute og DirectX Compute. Programmører skriver kernels som kjøres av tusenvis av tråder; oppgaven deles opp i blokker og tråder. I grafikk bidrar kjernene til shading-pipelineen og rasterisering, mens i GPGPU brukes de til generell beregning som simuleringer og maskinlæring.