Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Фізичний процесор англ Physics Processing Unit англ PPU фізичний прискорювач пристрій мікросхема виділений спеціалізован

Фізичний процесор

Фізичний процесор

Фізичний процесор (англ. Physics Processing Unit — англ. PPU, «фізичний прискорювач») - пристрій, мікросхема, виділений спеціалізований процесор, призначений для обробки «фізичних» обчислень переважно в фізичних рушіях. До прикладів фізичних обчислень, які використовують фізичний процесор, відносяться: динаміка твердих тіл (англ. rigid body dynamics), динаміка м'яких тіл (англ. soft body dynamics), виявлення зіткнень (англ. collision detection), динаміка рідини (гідродинаміка), симуляція волосся, хутра та тканини, аналіз скінченних елементів (англ. finite element analysis), розломи об'єктів. Ідея (основна функція, суть) фізичного процесора складається з розвантаження центрального процесора (англ. CPU — англ. Central Processing Unit) від завдань з обробки фізики. Дуже схожу ідею використовують сучасні відеокарти, основною частиною яких є графічні процесори.

Першими розробленими фізичними процесорами є SPARTA і HELLAS.

Термін «PPU» був вигаданий маркетинговим відділом компанії Ageia для того, щоб описати свою мікросхему для споживачів. Фізичний процесор PhysX, розроблений Ageia - єдиний закінчений, спроєктований, розроблений, масово продаваний і підтримуваний екземпляр, який був спроєктований виключно як PPU. Крім PhysX, існують і інші рішення і технології в даній сфері.

Ageia PhysX

Докладніше: , PhysX (рушій) та Ageia

Перший процесор, який був рекламований як «PPU», була мікросхема , розроблена компанією Ageia. Ігри, які хотіли задіяти , повинні були використовувати спеціальне підпрограмне забезпечення - Фізичний рушій PhysX SDK (раніше відомий як NovodeX SDK) розробки Ageia.

Процесор складається з RISC-ядра загального призначення, яке керує масивом налаштовуючих VLIW-процесорів, що працюють із SIMD-інструкціями і плаваючою комою. Процесор працює з локальними банками пам'яті із вбудованим перемикачем для управління потоками між ними. PhysX не має такої ієрархії кеш-пам'яті, як CPU або GPU.

В даний час плати з процесором відсутні у продажу. У недалекому минулому плати випускалися трьома компаніями. ASUS і BFG Technologies стали першими компаніями, які почали продавати плати. Готові комплекти комп'ютерів з встановленими платами PhysX доступні від таких компаній, як Alienware, Dell и Falcon Northwest.

У лютому 2008 року, після того, як Nvidia викупила Ageia Technologies, здавалося, що всі напрацювання останньої повністю перейшли до Nvidia. Однак у березні 2008 року Nvidia заявила, що зробить PhysX SDK відкритою платформою, доступною для всіх охочих. Підтримка PhysX SDK буде доступна для всіх відеокарт виробництва Nvidia, починаючи з серії 8ххх. 24 липня 2008 року стало відомо, що Nvidia випустить WHQL-сертифікований драйвер ForceWare з підтримкою прискорення фізики 5 серпня 2008 року.

Посилання по розділу
  • Тести Ageia PhysX: апаратне прискорення фізики в іграх (рос.).
  • (рос.).
  • Фізичний прискорювач ASUS PhysX P1 (рос.).
  • (рос.). Архів оригіналу за 24 вересня 2015. Процитовано 28 грудня 2015.

Співпроцесор VU0 в PS2 як PPU

Докладніше: Emotion Engine та PlayStation 2

Ігрова приставка шостого покоління Sony PlayStation 2 використовує 128-бітний процесор «Emotion Engine», який є комбінацією центрального процесора (CPU) і цифрового сигнального процесора (DSP). Emotion Engine складається з центральної 64-бітної частини, побудованої на основі MIPS R5900, і двох 128-бітних векторних співпроцесорів VU0 і VU1 (англ. Vector Unit). VU0 зазвичай використовується для трансформації полігонів, фізики та інших речей, що мають відношення до геймплею. VU1 зазвичай використовується для трансформації полігонів, освітлення та інших обчислень, пов'язаних з візуалізацією.

VP0 умовно можна вважати обмеженою реалізацією фізичного процесора. Його набір ознак і розміщення в межах мікропроцесора пристосовані до прискорення поновлення ігрових завдань, включаючи фізику і штучний інтелект; VU0 може розвантажити центральну частину «Emotion Engine». Будучи цифровим сигнальним процесором, VU0, однак, є набагато більш залежним від центрального процесорного елемента і не може бути здатним до здійснення повного фізичного API. Саме тому VU0 не може класифікуватися як PPU.

Це використання подібно до Havok FX або фізики GPU в тому, що потужність універсального блоку з рухомою комою використовується для доповнення центрального процесора, а також графіки і фізики.

Процесор Cell як PPU

Докладніше: Cell (процесор) та PlayStation 3

Процесор Cell, який використовується в ігровій приставці сьомого покоління Sony PlayStation 3 , має схожу структуру з процесором Ageia PhysX. Дизайн процесора створений з урахуванням схожих до Ageia PhysX міркувань. На відміну від ATI / NVidia GPGPU, і як PhysX, дизайн Cell спроєктований з акцентом на забезпеченні кожного паралельного потоку з великим робочим безліччю (англ. working set), великою кількістю міжпотокових зв'язків (англ. inter-thread communication) та управлінням, ніж у звичайному центральному процесорі. Такий дизайн дуже[] підходить для фізичних обчислень.

Термін «PPU» не використовується для опису Cell, однак він проявляється разом з маркетинговим відмінністю: альянс продає процесор для широкого діапазону вбудованих додатків, що не відносяться до ігор; і навіть у складі PlayStation 3 він здатний використовувати DSP - подібні SPE (англ. Synergistic Processing Elements - Синергетичний Оброблювальний Елемент) для вершинної обробки (англ. vertex processing), звуку, декомпресії та інших завдань.

Havok FX

Докладніше: Havok

Фізичний рушій Havok SDK є головним конкурентом рушія PhysX SDK. Він використовується більш ніж в 150-ти іграх, включаючи такі ігри, як Half-Life 2, The Elder Scrolls IV: Oblivion і Dead Rising.

Щоб конкурувати з фізичним процесором PhysX, була розроблена концепція Havok FX, основна суть якої полягала у використанні потужностей відеокарт для прискорень певних фізичних обчислень. Havok FX повинен був використовуватися тільки на комп'ютерах, оснащених мінімум двома відеокартами, з'єднаними за допомогою або ATI Crossfire. При цьому одна відеокарта з цієї зв'язки повинна була повністю виділятися для фізичних обрахування.

Рішення Havok ділить всі фізичні симуляції на фізичні ефекти і «геймплейного» фізику. Фізичні ефекти (пил, дрібні осколки й уламки від вибухів, вогонь) обробляються за допомогою графічного процесора на відеокарті як інструкції Shader Model 3.0 (Шейдерна модель версії 3.0). «Геймплейного» фізика обробляється за допомогою центрального процесора звичайним способом. Важливим відмінністю між цими двома напрямками є те, що фізичні ефекти не впливають на геймплей гри; величезна більшість фізичних операцій все ще виконується стандартним програмним способом за допомогою CPU. Цей підхід значно відрізняється від рушія PhysX SDK, який перенаправляє всі поточні фізичні обчислення на карту PhysX.

Так як 15 вересня 2007 фірма Intel викупила фірму Havok, то «Havok FX» був скасований. Передбачалося, що Intel заморозить проєкт апаратної підтримки рушія на відкритих свого конкурента, компанії AMD, і зосередиться на оптимізації рушія під свої багатоядерні CPU. Як і було обіцяно, AMD і Havok провели демонстрацію фізики на GDC 09. Вперше були продемонстровані можливості виконання «Havok Cloth» на розширенні OpenCL. Було заявлено, що для розрахунків даної підсистеми необхідний графічний процесор від AMD з підтримкою OpenCL і AMD Stream. Також було заявлено про орієнтацію Havok на новітні багатоядерні процесори AMD Phenom.

Посилання по розділу
  • ATI Physics
  • ATI Physics. Частина друга - тестуємо своїми руками

GPU проти PPU

Докладніше: Графічний процесор , GPGPU та CUDA

Розвиток концепції GPGPU робить графічні процесори все більш і більш придатними для завдань, які призначаються для фізичних процесорів. DirectX 10 додає в GPU цілочисельні типи даних (англ. integer data types), (англ. unified shader architecture) і геометричні шейдери, які дозволяють графічному процесору обробляти більш широкий діапазон алгоритмів. NVidia CUDA забезпечує міжпотоковий зв'язок (англ. inter-thread communication) і робочу область сверхоперативного стилю (англ. scratchpad-style workspace), пов'язану з потоками.

Тим не менш, GPU спроєктовані для роботи з комп'ютерною тривимірною графікою. Вони мають більший час очікування, більш повільні потоки, працюють з текстурами і кадровим буфером (англ. framebuffer). Це відрізняє їх від Ageia PPU і Cell як менш важливі для фізичного моделювання.

Sieve C ++ Parallel Programming System підтримує PPU, показуючи, що чип Ageia PhysX був би відповідним для задач типу GPGPU.

Посилання по розділу
  • nVidia CUDA: обчислення на відеокарті або смерть CPU?
  • NVIDIA CUDA - неграфічні обчислення на графічних процесорах. Частина 1
  • NVIDIA CUDA - неграфічні обчислення на графічних процесорах. Частина 2

Intel Larrabee та AMD APU

Докладніше: Intel Larrabee та AMD APU

Intel Larrabee — багатоядерна реалізація х86-архітектури з оптимізованою пропускною здатністю, що могла використовуватися у ролі фізичного процесора. Як і процесор Cell, Larrabee за своїми параметрами знаходиться між центральним і графічним процесорами. Larrabee призначений для універсальної багатозадачної багатопотокової обробки на противагу спеціалізованій високоефективній внутрішній обробці. Компанія Intel підтвердила[], що архітектура пам'яті в Larrabee не використовуватиме тимчасові буфери, як Cell або Ageia PhysX; замість цього архітектура пам'яті буде[] ближче до звичайної ієрархії кешу CPU. Однак Larrabee матиме[] розширення для включення високопродуктивних обчислень (найбільш імовірним є повна заміна інструкцій з керування кешем).

AMD APU являє собою процесор, який на одному кристалі об'єднує центральний процесор з набором команд і графічний процесор, створений на основі останніх[] моделей серії Radeon. Різні ресурси APU, такі, як ієрархічний кеш, використовуються спільно.[]

Посилання

  • Офіційний вебсайт компанії Ageia
  • Огляд плати (карти) BFG AGEIA PhysX
  • PC Hardware: AGEIA PhysX інтерв'ю
  • NVIDIA CUDA Toolkit і SDK

Джерела

  1. Games using Havok. Архів оригіналу за 18 квітня 2012. Процитовано 28 грудня 2015.
  2. . Архів оригіналу за 2 березня 2007. Процитовано 28 грудня 2015.

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Fizichnij procesor angl Physics Processing Unit angl PPU fizichnij priskoryuvach pristrij mikroshema vidilenij specializovanij procesor priznachenij dlya obrobki fizichnih obchislen perevazhno v fizichnih rushiyah Do prikladiv fizichnih obchislen yaki vikoristovuyut fizichnij procesor vidnosyatsya dinamika tverdih til angl rigid body dynamics dinamika m yakih til angl soft body dynamics viyavlennya zitknen angl collision detection dinamika ridini gidrodinamika simulyaciya volossya hutra ta tkanini analiz skinchennih elementiv angl finite element analysis rozlomi ob yektiv Ideya osnovna funkciya sut fizichnogo procesora skladayetsya z rozvantazhennya centralnogo procesora angl CPU angl Central Processing Unit vid zavdan z obrobki fiziki Duzhe shozhu ideyu vikoristovuyut suchasni videokarti osnovnoyu chastinoyu yakih ye grafichni procesori Pershimi rozroblenimi fizichnimi procesorami ye SPARTA i HELLAS Termin PPU buv vigadanij marketingovim viddilom kompaniyi Ageia dlya togo shob opisati svoyu mikroshemu dlya spozhivachiv Fizichnij procesor PhysX rozroblenij Ageia yedinij zakinchenij sproyektovanij rozroblenij masovo prodavanij i pidtrimuvanij ekzemplyar yakij buv sproyektovanij viklyuchno yak PPU Krim PhysX isnuyut i inshi rishennya i tehnologiyi v danij sferi Ageia PhysXDokladnishe PhysX rushij ta Ageia Pershij procesor yakij buv reklamovanij yak PPU bula mikroshema rozroblena kompaniyeyu Ageia Igri yaki hotili zadiyati povinni buli vikoristovuvati specialne pidprogramne zabezpechennya Fizichnij rushij PhysX SDK ranishe vidomij yak NovodeX SDK rozrobki Ageia Procesor skladayetsya z RISC yadra zagalnogo priznachennya yake keruye masivom nalashtovuyuchih VLIW procesoriv sho pracyuyut iz SIMD instrukciyami i plavayuchoyu komoyu Procesor pracyuye z lokalnimi bankami pam yati iz vbudovanim peremikachem dlya upravlinnya potokami mizh nimi PhysX ne maye takoyi iyerarhiyi kesh pam yati yak CPU abo GPU V danij chas plati z procesorom vidsutni u prodazhu U nedalekomu minulomu plati vipuskalisya troma kompaniyami ASUS i BFG Technologies stali pershimi kompaniyami yaki pochali prodavati plati Gotovi komplekti komp yuteriv z vstanovlenimi platami PhysX dostupni vid takih kompanij yak Alienware Dell i Falcon Northwest U lyutomu 2008 roku pislya togo yak Nvidia vikupila Ageia Technologies zdavalosya sho vsi napracyuvannya ostannoyi povnistyu perejshli do Nvidia Odnak u berezni 2008 roku Nvidia zayavila sho zrobit PhysX SDK vidkritoyu platformoyu dostupnoyu dlya vsih ohochih Pidtrimka PhysX SDK bude dostupna dlya vsih videokart virobnictva Nvidia pochinayuchi z seriyi 8hhh 24 lipnya 2008 roku stalo vidomo sho Nvidia vipustit WHQL sertifikovanij drajver ForceWare z pidtrimkoyu priskorennya fiziki 5 serpnya 2008 roku Posilannya po rozdilu Testi Ageia PhysX aparatne priskorennya fiziki v igrah ros ros Fizichnij priskoryuvach ASUS PhysX P1 ros ros Arhiv originalu za 24 veresnya 2015 Procitovano 28 grudnya 2015 Spivprocesor VU0 v PS2 yak PPUDokladnishe Emotion Engine ta PlayStation 2 Igrova pristavka shostogo pokolinnya Sony PlayStation 2 vikoristovuye 128 bitnij procesor Emotion Engine yakij ye kombinaciyeyu centralnogo procesora CPU i cifrovogo signalnogo procesora DSP Emotion Engine skladayetsya z centralnoyi 64 bitnoyi chastini pobudovanoyi na osnovi MIPS R5900 i dvoh 128 bitnih vektornih spivprocesoriv VU0 i VU1 angl Vector Unit VU0 zazvichaj vikoristovuyetsya dlya transformaciyi poligoniv fiziki ta inshih rechej sho mayut vidnoshennya do gejmpleyu VU1 zazvichaj vikoristovuyetsya dlya transformaciyi poligoniv osvitlennya ta inshih obchislen pov yazanih z vizualizaciyeyu VP0 umovno mozhna vvazhati obmezhenoyu realizaciyeyu fizichnogo procesora Jogo nabir oznak i rozmishennya v mezhah mikroprocesora pristosovani do priskorennya ponovlennya igrovih zavdan vklyuchayuchi fiziku i shtuchnij intelekt VU0 mozhe rozvantazhiti centralnu chastinu Emotion Engine Buduchi cifrovim signalnim procesorom VU0 odnak ye nabagato bilsh zalezhnim vid centralnogo procesornogo elementa i ne mozhe buti zdatnim do zdijsnennya povnogo fizichnogo API Same tomu VU0 ne mozhe klasifikuvatisya yak PPU Ce vikoristannya podibno do Havok FX abo fiziki GPU v tomu sho potuzhnist universalnogo bloku z ruhomoyu komoyu vikoristovuyetsya dlya dopovnennya centralnogo procesora a takozh grafiki i fiziki Procesor Cell yak PPUDokladnishe Cell procesor ta PlayStation 3 Procesor Cell yakij vikoristovuyetsya v igrovij pristavci somogo pokolinnya Sony PlayStation 3 maye shozhu strukturu z procesorom Ageia PhysX Dizajn procesora stvorenij z urahuvannyam shozhih do Ageia PhysX mirkuvan Na vidminu vid ATI NVidia GPGPU i yak PhysX dizajn Cell sproyektovanij z akcentom na zabezpechenni kozhnogo paralelnogo potoku z velikim robochim bezlichchyu angl working set velikoyu kilkistyu mizhpotokovih zv yazkiv angl inter thread communication ta upravlinnyam nizh u zvichajnomu centralnomu procesori Takij dizajn duzhe dzherelo pidhodit dlya fizichnih obchislen Termin PPU ne vikoristovuyetsya dlya opisu Cell odnak vin proyavlyayetsya razom z marketingovim vidminnistyu alyans prodaye procesor dlya shirokogo diapazonu vbudovanih dodatkiv sho ne vidnosyatsya do igor i navit u skladi PlayStation 3 vin zdatnij vikoristovuvati DSP podibni SPE angl Synergistic Processing Elements Sinergetichnij Obroblyuvalnij Element dlya vershinnoyi obrobki angl vertex processing zvuku dekompresiyi ta inshih zavdan Havok FXDokladnishe Havok Fizichnij rushij Havok SDK ye golovnim konkurentom rushiya PhysX SDK Vin vikoristovuyetsya bilsh nizh v 150 ti igrah vklyuchayuchi taki igri yak Half Life 2 The Elder Scrolls IV Oblivion i Dead Rising Shob konkuruvati z fizichnim procesorom PhysX bula rozroblena koncepciya Havok FX osnovna sut yakoyi polyagala u vikoristanni potuzhnostej videokart dlya priskoren pevnih fizichnih obchislen Havok FX povinen buv vikoristovuvatisya tilki na komp yuterah osnashenih minimum dvoma videokartami z yednanimi za dopomogoyu abo ATI Crossfire Pri comu odna videokarta z ciyeyi zv yazki povinna bula povnistyu vidilyatisya dlya fizichnih obrahuvannya Rishennya Havok dilit vsi fizichni simulyaciyi na fizichni efekti i gejmplejnogo fiziku Fizichni efekti pil dribni oskolki j ulamki vid vibuhiv vogon obroblyayutsya za dopomogoyu grafichnogo procesora na videokarti yak instrukciyi Shader Model 3 0 Shejderna model versiyi 3 0 Gejmplejnogo fizika obroblyayetsya za dopomogoyu centralnogo procesora zvichajnim sposobom Vazhlivim vidminnistyu mizh cimi dvoma napryamkami ye te sho fizichni efekti ne vplivayut na gejmplej gri velichezna bilshist fizichnih operacij vse she vikonuyetsya standartnim programnim sposobom za dopomogoyu CPU Cej pidhid znachno vidriznyayetsya vid rushiya PhysX SDK yakij perenapravlyaye vsi potochni fizichni obchislennya na kartu PhysX Tak yak 15 veresnya 2007 firma Intel vikupila firmu Havok to Havok FX buv skasovanij Peredbachalosya sho Intel zamorozit proyekt aparatnoyi pidtrimki rushiya na vidkritih svogo konkurenta kompaniyi AMD i zosereditsya na optimizaciyi rushiya pid svoyi bagatoyaderni CPU Yak i bulo obicyano AMD i Havok proveli demonstraciyu fiziki na GDC 09 Vpershe buli prodemonstrovani mozhlivosti vikonannya Havok Cloth na rozshirenni OpenCL Bulo zayavleno sho dlya rozrahunkiv danoyi pidsistemi neobhidnij grafichnij procesor vid AMD z pidtrimkoyu OpenCL i AMD Stream Takozh bulo zayavleno pro oriyentaciyu Havok na novitni bagatoyaderni procesori AMD Phenom Posilannya po rozdilu ATI Physics ATI Physics Chastina druga testuyemo svoyimi rukamiGPU proti PPUDokladnishe Grafichnij procesor GPGPU ta CUDA Rozvitok koncepciyi GPGPU robit grafichni procesori vse bilsh i bilsh pridatnimi dlya zavdan yaki priznachayutsya dlya fizichnih procesoriv DirectX 10 dodaye v GPU cilochiselni tipi danih angl integer data types angl unified shader architecture i geometrichni shejderi yaki dozvolyayut grafichnomu procesoru obroblyati bilsh shirokij diapazon algoritmiv NVidia CUDA zabezpechuye mizhpotokovij zv yazok angl inter thread communication i robochu oblast sverhoperativnogo stilyu angl scratchpad style workspace pov yazanu z potokami Tim ne mensh GPU sproyektovani dlya roboti z komp yuternoyu trivimirnoyu grafikoyu Voni mayut bilshij chas ochikuvannya bilsh povilni potoki pracyuyut z teksturami i kadrovim buferom angl framebuffer Ce vidriznyaye yih vid Ageia PPU i Cell yak mensh vazhlivi dlya fizichnogo modelyuvannya Sieve C Parallel Programming System pidtrimuye PPU pokazuyuchi sho chip Ageia PhysX buv bi vidpovidnim dlya zadach tipu GPGPU Posilannya po rozdilu nVidia CUDA obchislennya na videokarti abo smert CPU NVIDIA CUDA negrafichni obchislennya na grafichnih procesorah Chastina 1 NVIDIA CUDA negrafichni obchislennya na grafichnih procesorah Chastina 2Intel Larrabee ta AMD APUDokladnishe Intel Larrabee ta AMD APU Intel Larrabee bagatoyaderna realizaciya h86 arhitekturi z optimizovanoyu propusknoyu zdatnistyu sho mogla vikoristovuvatisya u roli fizichnogo procesora Yak i procesor Cell Larrabee za svoyimi parametrami znahoditsya mizh centralnim i grafichnim procesorami Larrabee priznachenij dlya universalnoyi bagatozadachnoyi bagatopotokovoyi obrobki na protivagu specializovanij visokoefektivnij vnutrishnij obrobci Kompaniya Intel pidtverdila dzherelo sho arhitektura pam yati v Larrabee ne vikoristovuvatime timchasovi buferi yak Cell abo Ageia PhysX zamist cogo arhitektura pam yati bude koli blizhche do zvichajnoyi iyerarhiyi keshu CPU Odnak Larrabee matime dzherelo rozshirennya dlya vklyuchennya visokoproduktivnih obchislen najbilsh imovirnim ye povna zamina instrukcij z keruvannya keshem AMD APU yavlyaye soboyu procesor yakij na odnomu kristali ob yednuye centralnij procesor z naborom komand i grafichnij procesor stvorenij na osnovi ostannih koli modelej seriyi Radeon Rizni resursi APU taki yak iyerarhichnij kesh vikoristovuyutsya spilno dzherelo PosilannyaOficijnij vebsajt kompaniyi Ageia Oglyad plati karti BFG AGEIA PhysX PC Hardware AGEIA PhysX interv yu NVIDIA CUDA Toolkit i SDKDzherelaGames using Havok Arhiv originalu za 18 kvitnya 2012 Procitovano 28 grudnya 2015 Arhiv originalu za 2 bereznya 2007 Procitovano 28 grudnya 2015

Дата публікації:
Топ