Çfarë është Hardware-Acceleration?

Herë pas here lajmërohen teknologji të reja kompjuterike që shfaqin "përshpejtimin e harduerit", por ky term rrallë shpjegohet në ato njoftime. Fatmirësisht është relativisht e thjeshtë për t'u kuptuar. Pjesa më e madhe e përpunimit në një kompjuter zhvillohet në softuer që funksionon në CPU me qëllime të përgjithshme. Megjithatë, është e mundur të krijohet një procesor i veçantë i krijuar posaçërisht për të kryer një gamë të vogël detyrash ose edhe vetëm një detyrë të vetme. Përdorimi i një procesori të veçantë si ky quhet përshpejtim i harduerit.

Përfitimet dhe të metat e përshpejtimit të harduerit

Përshpejtimi i harduerit vjen me dy përfitime kryesore të performancës. Së pari, procesorët e projektuar për të kryer lloje specifike të logjikës janë më të shpejtë dhe më efikas në kryerjen e një detyre sesa një CPU me qëllime të përgjithshme. Së dyti, duke shkarkuar atë ngarkesë përpunuese, CPU-ja kryesore ka më shumë fuqi përpunuese të lirë për t'iu kushtuar detyrave të tjera. Përparësi të tjera përfshijnë rritjen e paralelizmit, reduktimin e konsumit të energjisë dhe rritjen e efikasitetit.

Përdorimi i përpunuesve të veçantë të dedikuar për përshpejtimin e harduerit do të thotë se shtimi i veçorive të reja apo edhe thjesht korrigjimi i gabimeve mund të jetë i vështirë, nëse jo i pamundur në disa raste pa zëvendësuar harduerin. Është gjithashtu shumë më e vështirë dhe më e shtrenjtë për të zhvilluar harduer të ri se sa për të zhvilluar softuer.

Llojet e përshpejtimit të harduerit

Aktualisht ekzistojnë tre lloje të përshpejtimit të harduerit: procesorë të specializuar, FPGA dhe ASIC. Një procesor i specializuar është një procesor i veçantë që përdor harduer të optimizuar për llojin ose llojet e synuara të logjikës. Një shembull popullor i një procesori të specializuar është GPU. Një GPU moderne përmban një grup procesorësh të krijuar për detyra të caktuara, si hijezimi dhe gjurmimi i rrezeve.

Një grup i portës i programueshëm në terren ose FPGA është një procesor që është krijuar për të qenë në gjendje të konfigurohet nga klienti pas prodhimit. Një FPGA mund të programohet për t'u përshtatur për një sërë funksionesh të ndryshme logjike, në varësi të detyrës për të cilën është projektuar. Meqenëse FPGA-të janë të riprogramueshme, ato janë të njohura për zhvillimin e procesorëve ASIC.

ASIC-të ose qarqet e integruara specifike të aplikacionit janë procesorë të optimizuar posaçërisht për ekzekutimin e një detyre të vetme. Me ASIC nuk ka kurrë ndonjë qëllim që procesori të përdoret për ndonjë gjë tjetër veç asaj për çfarë është krijuar. Përmes kësaj thellësie optimizimi, ASIC-të janë shumë efikasë në kryerjen e detyrës së tyre.