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Graphics Processing Units ( GPUs )

Graphics Processing Units ( GPUs ). Microprocesadores Para Comunicaciones. Índice. Introducción Historia Pipeline Gráfico Vertex Shading Geometry Shading Rasterization Pixel Shading Arquitectura Programación de la GPU GPGPU Nvidia AMD Benchmarks. Introducción. Cómputo intensivo

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  1. GraphicsProcessingUnits (GPUs) Microprocesadores Para Comunicaciones Omar Espino Santana - Microprocesadores Para Comunicaciones - ULPGC

  2. Omar Espino Santana - Microprocesadores Para Comunicaciones - ULPGC Índice • Introducción • Historia • Pipeline Gráfico • VertexShading • GeometryShading • Rasterization • Pixel Shading • Arquitectura • Programación de la GPU • GPGPU • Nvidia • AMD • Benchmarks

  3. Omar Espino Santana - Microprocesadores Para Comunicaciones - ULPGC Introducción • Cómputo intensivo • Descarga de la CPU • Videojuegos y CAD • Nvidia y AMD (49.6% 50.3%)

  4. Omar Espino Santana - Microprocesadores Para Comunicaciones - ULPGC Historia • Transferencia de memoria • Primitivas 2D hardware • Aparecen APIs (OpenGL y DirectX) • Añaden programabilidad • Unifican Shaders • Tessellation • Demanda GPGPU

  5. VertexShading GeometryShading Pixel/FragmentShading Rasterization Omar Espino Santana - Microprocesadores Para Comunicaciones - ULPGC Pipeline Gráfico Renderizado: Conjunto de acciones necesarios para generar una imagen a partir de un modelo.

  6. Omar Espino Santana - Microprocesadores Para Comunicaciones - ULPGC VertexShading • Proceso sobre cada vértice • Cálculo de luz • Cálculo de posición (Movimiento) Pos.z  = sin( Pos.x+angle); Pos.z += sin( Pos.y/2+angle); Pos.z *= Pos.x *0.09f;

  7. Omar Espino Santana - Microprocesadores Para Comunicaciones - ULPGC GeometryShading • Tessellation o Teselado • Genera nuevos vértices • Crea relieves para mejorar el realismo

  8. Omar Espino Santana - Microprocesadores Para Comunicaciones - ULPGC Rasterization • Genera una imagen 2D (mapa de pixels) • Clipping: Recorta aquellos vértices que quedan fuera de la ventana de visualización. • Conversión de escaneo: En el momento proyectar sobre el plano, habrá pixels que queden encima de otros. Haciendo uso de un Z-buffer, decide cual eliminar.

  9. Omar Espino Santana - Microprocesadores Para Comunicaciones - ULPGC Pixel Shading • Trabaja sobre cada pixel por separado • Da color a cada píxel gracias a información de: • Textura • Luminosidad

  10. Arquitectura • Segmentación: Diferentes etapas en el pipeline. • Paralelismo: Procesado SIMD (Single InstructionMultiple Data). • Operaciones en coma flotante: Proyecciones y transformaciones. Trigonometría. Omar Espino Santana - Microprocesadores Para Comunicaciones - ULPGC

  11. Omar Espino Santana - Microprocesadores Para Comunicaciones - ULPGC Arquitectura • Ejecución secuencial a circular • UnifiedShaders

  12. Arquitectura GTX 6800 GTX 8800 Omar Espino Santana - Microprocesadores Para Comunicaciones - ULPGC

  13. Programación de la GPU DirectX (Direct3D) OpenGL • API de Microsoft • Estable • Restringido • Uso en Xbox y Xbox360 • HLSL (Cg de Nvidia) • API estándar y multiplataforma • Ámbitos profesionales (CAD) • Política de extensiones • Más sencillo que Direct3D • GLSL Omar Espino Santana - Microprocesadores Para Comunicaciones - ULPGC

  14. GPGPU • General Purpose Compute on GPU • Uso para aplicaciones científicas y de simulación que requieran mucho cómputo • Ensamblador • HLSL, GLSL y Cg • BrookGPU • CUDA (Nvidia) y ATI Stream (AMD) Omar Espino Santana - Microprocesadores Para Comunicaciones - ULPGC

  15. Nvidia • DirectX 11 • NVIDIA Physx • NVIDIA 3D VisionReady • NVIDIA Surround • NVIDIA SLI • NVDIA CUDA GeForce GTX 580 GeForce GTX 570 • Antialiasing 32x • NVIDIA PureVideo HD • PCI Express 2.0 • DVI Dual Link • HDMI 1.4a Omar Espino Santana - Microprocesadores Para Comunicaciones - ULPGC

  16. AMD • AMD Eyespeed • PCI Express 2.1 • DVI Dual Link • HDMI 1.4a • EyeDefinition • AMD HD3D • AMD Eyefinity • AMD CrossFireX Omar Espino Santana - Microprocesadores Para Comunicaciones - ULPGC

  17. Benchmarks Omar Espino Santana - Microprocesadores Para Comunicaciones - ULPGC

  18. Benchmarks ResidentEvil 5 Omar Espino Santana - Microprocesadores Para Comunicaciones - ULPGC

  19. Benchmarks Aliens vs. Predator Omar Espino Santana - Microprocesadores Para Comunicaciones - ULPGC

  20. GraphicsProcessingUnits (GPUs) Omar Espino Santana - Microprocesadores Para Comunicaciones - ULPGC

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