Qu'est-ce que l'accélération matérielle et en quoi est-elle utile ?

L'accélération matérielle utilise du matériel informatique spécialement conçu (c'est-à-dire des puces en silicium) pour effectuer un ensemble restreint de tâches plus rapidement qu'une CPU (unité centrale de traitement) à usage général.

Qu'est-ce que cela signifie pour vous en tant qu'utilisateur ? Vous aurez souvent la possibilité d'activer ou de désactiver l'accélération matérielle dans vos applications. Alors, à quel point l'accélération matérielle est-elle utile et à quoi sert-elle ?

Qu'est-ce que l'accélération matérielle (édition simple)

Voici une explication simple de l'accélération matérielle . Passez à la section suivante pour un examen approfondi du processus.

Le processeur de votre ordinateur peut résoudre à peu près n'importe quel type de problème mathématique. Les circuits CPU utilisent plus de composants pour traiter de nombreux types de tâches. Ils prennent plus de place, génèrent plus de chaleur et ne sont pas aussi élégamment conçus qu'un circuit conçu pour un seul travail.

Avec l'accélération matérielle, un circuit intégré ou un microprocesseur spécial effectue une tâche spécifique ou un ensemble restreint de tâches connexes. La conception du circuit n'est gaspillée sur rien d'autre, ce qui offre un avantage significatif en termes de performances.

Parfois, ce matériel est intégré au processeur lui-même. La plupart des processeurs modernes ont des sections internes dédiées qui accélèrent des types spécifiques de mathématiques utilisés pour des tâches telles que encodage vidéo et chiffrement.

En bref, l'accélération matérielle signifie donner un travail spécifique à une pièce unique de matériel qui est un jack d'un métier et des rochers.

Quels sont les avantages de l'accélération matérielle ?

Comment l'accélération matérielle profite-t-elle à l'application que vous utilisez ? Cela dépend souvent du type de matériel et du type d'accélération, mais les avantages habituels s'appliquent à la plupart des situations.

L'accélération matérielle améliore considérablement les performances. Votre application fonctionnera plus facilement, ou l'application terminera une tâche dans un temps beaucoup plus court.

Cela libère votre processeur pour faire d'autres choses menant àamélioration des performances du système. Le processeur peut décharger le travail sur le matériel spécialisé, puis se consacrer, par exemple, à l'exécution de jeux vidéo simultanément avec des vidéos en streaming ou à l'aide d'une application telle que Discorde.

L'accélération matérielle peut être cruciale pour les appareils alimentés par batterie. C'est pourquoi votre smartphone ou votre tablette peut lire des vidéos aussi longtemps sans épuiser votre batterie. Une petite puce spécialisée utilise presque toujours moins d'énergie qu'un gros processeur complexe.

L'accélération matérielle présente-t-elle des inconvénients ?

In En général, l'accélération matérielle est quelque chose que vous voudrez laisser, mais il y a des cas où cela peut être un inconvénient.

L'accélération matérielle provoque souvent une instabilité. Bien qu'ils soient lents, les processeurs ont tendance à être très fiables. Par exemple, il n'y a aucun intérêt à ce que l'accélération matérielle accélère les exportations de vidéos, puis que le processus se bloque avant qu'il ne se termine.

L'accélération matérielle est inflexible face aux nouveaux développements. Par exemple, vous pouvez avoir une accélération matérielle sur votre ordinateur pour une méthode d'encodage vidéo spécifique, mais si quelque chose de mieux se présente, vous devrez acheter un nouveau matériel pour le prendre en charge.

Le type d'accélération matérielle pris en charge par votre système peut ne pas offrir les meilleurs résultats. Donc, si vous privilégiez la qualité à la vitesse, il serait préférable de laisser le processeur gérer le travail dans certains cas. Par exemple, si vous n'avez pas de support matériel pour l'encodage HEVC mais que vous souhaitez ses avantages de qualité par rapport au CODEC H.264, vous devrez vous fier à l'encodage basé sur le processeur.

Où Puis-je utiliser l'accélération matérielle ?

Il existe trop de formes d'accélération matérielle disponibles pour toutes les énumérer ici, mais voici quelques-unes que vous rencontrerez en tant qu'utilisateur d'ordinateur moyen.

Accélération matérielle du navigateur

Les navigateurs Web peuvent être des applications étonnamment gourmandes en ressources CPU. Les sites Web modernes ont des effets graphiques sophistiqués et des images et des sons haute fidélité. Les applications Web qui utilisent des graphiques 3D bénéficient de l'accélération matérielle GPU.

L'accélération matérielle est généralement activée par défaut dans ces applications, et vous ne devez la désactiver que pour dépannage.

Accélération de l'encodage vidéo

La plupart des processeurs ont désormais une accélération pour la norme vidéo commune H.264 et la prise en charge de H. 265 grandit aussi.

Les GPU Nvidia récents disposent également d'une puce d'encodeur « NVENC » dédiée qui prend en charge le travail d'enregistrement ou de diffusion en continu des séquences de jeu afin que cela n'affecte pas les performances du jeu.

Applications telles que Adobe première Pro offre une accélération matérielle basée sur le GPU, améliorant ainsi les performances lors de l'édition et de l'exportation de projets.

Accélération GPGPU (GPU à usage général)

Les processeurs graphiques ont commencé comme des accélérateurs graphiques 3D, mais les GPU modernes peuvent effectuer très rapidement une gamme assez large d'opérations simples. Ces processeurs se composent de centaines ou de milliers de petits processeurs simples qui fonctionnent tous en parallèle.

Cela les rend idéaux pour certains types de traitement de données qui doivent être exécutés via un algorithme. Les GPU sont conçus de cette manière car le rendu des graphiques implique le traitement des valeurs de pixels en parallèle. Ainsi, votre GPU détermine à quoi devrait ressembler chacun des millions de pixels à l'écran en même temps. Il s'avère que les applications d'apprentissage en profondeur et d'exploration de données bénéficient également de cette approche du calcul.

Ray Tracing and Machine Learning Acceleration

Les développeurs GPU ont désormais ajouté des coprocesseurs dédiés qui effectuent un travail encore plus spécialisé que les cœurs GPU.

La dernière génération de GPU Nvidia possède des composants spéciaux qui accélèrent les mathématiques de tracé laser, qui est une méthode de dessin de graphiques 3D en simulant la façon dont la lumière se propage à travers une scène.

Ces GPU ont un processeur supplémentaire qui est très efficace pour faire des mathématiques dites « tensorielles ». Ceux-ci sont utiles dans les applications qui utilisent l'apprentissage automatique du réseau neuronal, qui devient de plus en plus courant dans les tâches informatiques quotidiennes.

L'accélération est partout

Il y a une accélération matérielle dans presque tous les appareils informatiques de nos jours et à mesure que certains travaux informatiques deviennent populaires, les informaticiens créeront encore plus de systèmes dédiés pour les faire fonctionner plus rapidement et plus efficacement.

Alors asseyez-vous et profitez de la vitesse !