GPU(그래픽 처리 장치)에 대해 알아보기

안녕하세요.

오늘은 GPU, 그래픽 처리 장치에 대해 설명하겠습니다.

그래픽 처리 장치는 컴퓨터의 그래픽을 처리하는 장치 이렇게 일차적으로 생각을 많이 했습니다.

개념은 대략적으로 알지만 정확히 원리에 대해서는 알기 어려웠습니다.

 

GPU는 그래픽 카드와는 다른 장치입니다.

중간에 CPU의 모양과 비슷하게 생긴 칩이 GPU입니다. 그래픽 카드는 GPU가 설치된 PCB 보드, 외부 출력 포트 등 모두 포함되어 있는 제품입니다.

 

GPU란?

• 컴퓨터 시스템에서 그래픽 연산을 빠르게 처리하여 결과 값을 모니터에 출력하는 연산장치
• 컴퓨터 그래픽과 영상 처리에 매우 효과적으로 사용
• 병렬 연산에 특화된 내부 구조를 통해서 모니터에 3D 그래픽을 출력해주는 역할을 목적으로 만들어진 하드웨어로 그래픽 카드의 핵심 부품
• 여러 명령어를 동시에 처리하는 병렬 처리 방식

※CPU와의 차이점 : CPU는 하나를 빠르게 처리하는데 특화, GPU는 여려 개를 처리하는데 특화

	GPU	CPU
처리 방식	병렬 처리 방식	직렬 처리 방식
구조	소량의 '캐시 메모리', 다량의 연산 장치로 구성	고속 데이터 처리기 '캐시 메모리', 제어장치, 연산 장치로 구성
쓰임	3D 그래픽 작업 및 많은 데이터의 연산 처리에 적합	문서 작성 등 일상 생활의 작업을 빠르게 수행

 

 

 

GPU의 활용 분야

• GPGPU의 등장으로 대규모 수학 연산을 하거나 영상의 색을 보정하고 변형하며 과거의 영상을 고화질로 복원
• 빅데이터를 동시에 빠르게 처리할 수 있는 GPU의 연산 능력 탑재로 인공지능, 엣지 컴퓨터, 자율주행 자동차 구현
• 인공지능과 GPU의 융합으로 "알파고" 등장

 

 

그래픽 카드를 구매할 때 이 GPU 생산하는 회사는 NVIDIA, AMD가 있습니다.

우리가 그래픽 카드를 고를때 전문가용 소비자용이 따로 구분이 되어있습니다.

	소비자용	전문가용
NVIDIA	GT, GTX	Quadro
AMD	RX	Pro

 

 

 

 

GPU의 대해서 CPU와 비교를 하면서 살펴봤는데 그래픽카드가 게임을 할 때 해상도를 더 높이고 3D로 현실감 있게 표현을 해주는 장치로만 기억을 하고 있었는데, 왜 GPU를 쓰는지에 대해서 포스팅을 하면서 이해가 되었습니다. 삼성전자가 미국 반도체 연구개발 거점에 근무할 그래픽 처리장치 관련 인력을 대거 채용하고 있습니다. 삼성전자는 Exynos 모바일 AP에 탑재할 신경망 처리장치 개발자뿐만 아니라 인공지능 머신러닝 엔지니어를 뽑고 있는데 GPU와 머신러닝을 합친 AP가 나오는 게 아닐까라는 생각이 듭니다. 삼성전자가 이러한 GPU를 AMD와 협력을 하여 개발 중인데, 모바일 기기뿐만 아니라 차량이나 데이터센터에 적용을 할 수 있는 GPU를 만들지 않을까 기대가 됩니다.

 

 

 

 

 

회로설계와 반도체 관련해서 열심히 공부 중인 예지 블로그입니다.

혹시 틀린 부분이 있으면 댓글 남겨 주세요! 감사합니다.