Tăng tốc phần cứng là gì và khi nào bạn nên bật nó?

Tác giả sysadmin, T.Một 02, 2024, 03:18:31 CHIỀU

« Chủ đề trước - Chủ đề tiếp »

0 Thành viên và 2 Khách đang xem chủ đề.

Tăng tốc phần cứng là gì và khi nào bạn nên bật nó?


Hãy hét lên nếu bạn muốn đi nhanh hơn.

  • Tăng tốc phần cứng là một cách để thực hiện các tác vụ nhanh hơn bằng cách sử dụng phần cứng chuyên dụng như GPU.
  • Khả năng tăng tốc phần cứng hy sinh tính linh hoạt và có thể trở nên lỗi thời nếu quy trình được thiết kế không mang lại lợi nhuận hoặc không còn được sử dụng.
  • Bật tính năng tăng tốc phần cứng khi khả dụng để tăng hiệu suất đáng kể nhưng hãy cân nhắc những ưu và nhược điểm về độ ổn định và chất lượng.

Tất cả phần mềm máy tính đều chạy trên phần cứng, vậy việc phần mềm sử dụng "tăng tốc phần cứng" có nghĩa là gì nếu phần cứng đã thực hiện công việc đó? Hóa ra có nhiều cách để làm việc với phần cứng máy tính nhanh hơn. Nhanh hơn nhiều.

1. Tăng tốc phần cứng là gì?

Tăng tốc phần cứng là một phương pháp tính toán trong đó phần cứng chuyên dụng được sử dụng để thực hiện các phép tính nhanh hơn nhiều so với phần cứng có mục đích chung. Chúng tôi sẽ giải thích điều này có nghĩa là gì chỉ trong một phút, nhưng tóm lại là một số tác vụ thông thường sẽ nhanh hơn nhiều nếu bạn sử dụng phần cứng chuyên dụng để thực hiện. Một ví dụ điển hình về điều này là GPU. Một cái tên lịch sử khác của GPU là " bộ tăng tốc 3D ", mặc dù tất nhiên ngày nay chúng làm được nhiều thứ hơn là chỉ đồ họa 3D.

CPU trong PC của bạn có thể thực hiện tất cả các phép toán tương tự như GPU của bạn, chỉ là GPU có thể thực hiện việc đó nhanh hơn—đủ nhanh để tạo ra đồ họa 3D thời gian thực phức tạp. Các ví dụ khác về tăng tốc phần cứng trong máy tính và thiết bị di động thông thường là mã hóa và giải mã video. Hầu hết các máy tính và điện thoại hiện đại đều có chip chuyên dụng bên trong để xử lý video nhanh chóng và thực hiện cùng một tác vụ trong khi sử dụng ít năng lượng hơn nhiều so với một CPU đầy đủ.

Các bộ xử lý lớn như CPU và GPU có các phần dành riêng trong cấu trúc riêng của chúng nhằm hướng tới các công việc đặc biệt. Ví dụ: card đồ họa NVIDIA RTX có các vùng đặc biệt của GPU được thiết kế để tăng tốc các tác vụ dò tia hoặc liên quan đến AI.

2. Tại sao tăng tốc phần cứng nhanh hơn?

Tăng tốc phần cứng là tất cả về chuyên môn hóa. CPU của bạn có khả năng thực hiện tất cả các giao dịch nhưng không thành thạo giao dịch nào. Nó cần các thành phần trong thiết kế của nó để thực hiện bất kỳ phép tính nào có thể được biểu thị bằng mã nhị phân, nhưng điều đó vốn không hiệu quả. Một ví dụ đơn giản, nếu bạn phải chế tạo một chiếc máy có thể cộng, trừ, nhân và chia các số, thì nó khó có thể nhanh bằng một chiếc máy được chế tạo với mục đích duy nhất là cộng các số lại với nhau. Với sự tập trung cao độ vào một nhóm vấn đề hẹp, bạn có thể nhanh hơn và hiệu quả hơn.

3. Nhược điểm của việc tăng tốc phần cứng là gì?

Tăng tốc phần cứng đi kèm với một vài sự đánh đổi. Vấn đề lớn nhất là mất tính linh hoạt. Khi bạn có phần cứng được thiết kế để làm một việc hoặc một nhóm nhỏ những việc liên quan, bạn sẽ từ bỏ khả năng thực hiện những việc khác. Đây là lý do tại sao chúng ta luôn cần CPU ở dạng này hay dạng khác, bất kể bạn có bao nhiêu bộ đồng xử lý chuyên dụng.

Một nhược điểm đáng kể khác của khả năng tăng tốc phần cứng là bạn bị khóa trong một quy trình cụ thể. Ví dụ: những người khai thác tiền điện tử thường sử dụng ASIC (Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng) để khai thác một chuỗi khối cụ thể một cách nhanh chóng và hiệu quả. Tuy nhiên, họ không thể khai thác trên các chuỗi khối khác sử dụng "toán học" khác nên nếu dạng tiền điện tử đó không sinh lời thì phần cứng sẽ trở nên vô dụng. Điện thoại của bạn có thể tăng tốc độ giải mã video của các codec video cụ thể nhưng sẽ không thể làm như vậy đối với các codec mới hơn. Bạn sẽ cần một chiếc điện thoại mới cho việc đó!

Tương tự, trò chơi Alan Wake 2 sử dụng thành phần phần cứng đồ họa được gọi là bộ đổ bóng lưới. Nếu bạn không có cạc đồ họa có hỗ trợ phần cứng tăng tốc cho tính năng đổ bóng lưới, GPU sẽ phải quay lại thực hiện các phép tính bằng phần cứng có mục đích chung hơn, dẫn đến các vấn đề lớn về hiệu suất.

Đối với những người thiết kế bộ vi xử lý, cũng có một câu hỏi quan trọng liên quan đến phần cứng chuyên dụng và không gian hạn chế bên trong một con chip. Ví dụ: phần cứng tăng tốc dò tia trong card đồ họa NVIDIA RTC có thể là bộ xử lý GPU đa năng. Điều này có nghĩa là bạn đang từ bỏ hiệu suất dò tia để chuyển sang tính năng chạy nhanh hơn nhiều.

4. Khi nào nên bật tăng tốc phần cứng

Câu trả lời ngắn gọn là bạn nên bật tính năng tăng tốc phần cứng ở bất cứ nơi nào có sẵn. Trong hầu hết các trường hợp, ảnh hưởng đến hiệu suất so với việc sử dụng xử lý có mục đích chung là rất sâu sắc. Ví dụ: việc xuất video được tăng tốc phần cứng có thể có tác động tài chính thực sự đối với người tạo nội dung vì thời gian là tiền bạc.

Tuy nhiên, tăng tốc phần cứng không phải lúc nào cũng là giải pháp tốt nhất:

  • Đôi khi việc tăng tốc phần cứng là nguyên nhân gây ra sự mất ổn định trong ứng dụng. Ví dụ: các tính năng tăng tốc phần cứng của trình duyệt web thường gây ra sự cố. Đây là lý do tại sao tắt tính năng tăng tốc phần cứng cho trình duyệt là bước khắc phục sự cố ban đầu phổ biến.
  • Tăng tốc phần cứng đôi khi có thể nhanh hơn nhưng tạo ra kết quả có chất lượng thấp hơn. Vì vậy, nếu độ chính xác là ưu tiên hàng đầu, bạn có thể muốn thực hiện mọi việc một cách chậm rãi.

Tuy nhiên, nếu bạn không gặp vấn đề gì về chất lượng hoặc độ ổn định, thì hãy tiếp tục và bật công tắc turbo đó lên!