Qu'est-ce que l'accélération matérielle et comment est-ce utile?

L'accélération matérielle utilise un matériel informatique spécialement construit (i.e., Microchips en silicium) pour effectuer un ensemble étroit de tâches plus rapidement qu'un processeur à usage général (unité centrale de traitement).

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

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

En bref, l'accélération matérielle signifie donner un travail spécifique à un matériel unique qui est un jack d'un métier et rock.

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.

• Il libère votre processeur pour faire d'autres choses qui mènent àAmélioration des performances du système. Le CPU peut décharger le travail sur le matériel spécialisé, puis continuer, par exemple, en cours d'exécution de jeux vidéo simultanément avec des vidéos en streaming ou en utilisant une application comme Discord.

• L'accélération matérielle peut être cruciale pour les appareils alimentés par batterie. C'est pourquoi votre smartphone ou tablette peut lire une vidéo pendant si longtemps sans tanking votre batterie. Une petite puce spécialisée utilise presque toujours moins d'énergie qu'un grand processeur complexe.

Y a-t-il des inconvénients à l'accélération matérielle?

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 l'instabilité. Bien qu'ils soient lents, les processeurs ont tendance à être très fiables. Par exemple, il n'y a pas de fait pour avoir une accélération matérielle accélérer les exportations vidéo, puis avoir le processus avant de terminer.

• L'accélération matérielle est inflexible pour les nouveaux développements. Par exemple, vous pouvez avoir une accélération matérielle dans votre ordinateur pour une méthode de codage vidéo spécifique, mais si quelque chose de mieux vient, vous devrez acheter un nouveau matériel pour le prendre en charge.

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

Où puis-je utiliser l'accélération matérielle?

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

Accélération du matériel du navigateur

Les navigateurs Web peuvent être des applications étonnamment lourdes de processeur. Les sites Web modernes ont des effets graphiques sophistiqués et des viseurs et des sons à haute fidélité. Les applications Web qui utilisent les graphiques 3D bénéficient de l'accélération matérielle GPU.

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

Accélération de l'encodage vidéo

• La plupart des processeurs ont désormais une accélération pour le H commun.264 Norme vidéo et prise en charge de H.265 se développe aussi. 
• Les GPU NVIDIA récents ont également une puce d'encodeur «NVENC» dédiée qui reprend le travail d'enregistrement ou de streaming de séquences de jeu afin qu'elle n'affecte pas les performances du jeu.
• Des applications telles qu'Adobe Premiere Pro offrent une accélération matérielle basée sur le GPU, améliorant ainsi les performances lors de l'édition et de l'exportation de projets.

Accélération GPGPU (usage général GPU)

Les processeurs graphiques ont commencé la vie en tant qu'accélérateurs graphiques 3D, mais les GPU modernes peuvent faire très rapidement un large éventail 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 craquement de données qui doivent être exécutés via un algorithme. Les GPU sont conçus de cette façon car les graphiques de rendu impliquent le traitement des valeurs de pixels en parallèle. Alors votre GPU détermine à quoi devrait ressembler chacun des millions de pixels à l'écran en même temps. Il s'avère que l'apprentissage en profondeur et les applications d'exploration de données bénéficient également de cette approche du calcul.

Rayon Traçage et accélération d'apprentissage automatique

Les développeurs GPU ont maintenant ajouté des co-processeurs dédiés qui font un travail encore plus spécialisé que les cœurs GPU.

• La dernière génération de GPU NVIDIA a des composants spéciaux qui accélèrent les mathématiques du traçage des rayons, qui est une méthode de dessin des graphismes 3D en simulant comment la lumière se propage à travers une scène.
• Ces GPU ont un processeur supplémentaire qui est très bon pour faire des mathématiques dits «tenseur». Ceux-ci sont utiles dans les applications qui utilisent l'apprentissage automatique neural, qui devient plus courant dans les tâches informatiques quotidiennes.

L'accélération est partout

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

Alors asseyez-vous et profitez de la vitesse!