眾所周知，GPU是圖形處理器，在很多任務(wù)中，GPU占據(jù)著重要作用，如深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域。為增進(jìn)大家對(duì)GPU的了解，本文將對(duì)GPU服務(wù)器加以介紹，并對(duì)GPU的工作原理予以探討。

一、GPU服務(wù)器

GPU服務(wù)器，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，GPU服務(wù)器是基于GPU的應(yīng)用于視頻編解碼、深度學(xué)習(xí)、科學(xué)計(jì)算等多種場(chǎng)景的快速、穩(wěn)定、彈性的計(jì)算服務(wù)，我們提供和標(biāo)準(zhǔn)云服務(wù)器一致的管理方式。出色的圖形處理能力和高性能計(jì)算能力提供極致計(jì)算性能，有效解放計(jì)算壓力，提升產(chǎn)品的計(jì)算處理效率與競(jìng)爭(zhēng)力。

下面幾個(gè)場(chǎng)景我們可以使用CPU服務(wù)器，如果辦公場(chǎng)景需要建議大家配置GPU服務(wù)器，如果場(chǎng)景無(wú)關(guān)，使用普通的服務(wù)器也無(wú)妨。上海國(guó)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也會(huì)根據(jù)大家的使用場(chǎng)景給到大家相匹配的服務(wù)器類(lèi)型和配置！

1.簡(jiǎn)單深度學(xué)習(xí)模型，使用GPU

服務(wù)器為機(jī)器學(xué)習(xí)提供訓(xùn)練或者預(yù)測(cè)，騰訊GPU云服務(wù)器帶有強(qiáng)大的計(jì)算能力，可作為深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練的平臺(tái)，可直接與外界連接通信?？梢允褂肎PU服務(wù)器作為簡(jiǎn)單深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練系統(tǒng)，幫助完成基本的深度學(xué)習(xí)模型。

2.復(fù)雜深度學(xué)習(xí)模型，騰訊云GPU服務(wù)器具有強(qiáng)大的計(jì)算能力，可以將GPU服務(wù)器作為深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練的平臺(tái)。結(jié)合云服務(wù)器 CVM提供的計(jì)算服務(wù)、對(duì)象存儲(chǔ)COS提供的云存儲(chǔ)服務(wù)、云數(shù)據(jù)庫(kù)MySQL提供的在線(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)、云監(jiān)控和大禹提供的安全監(jiān)控服務(wù)，圖片、視頻編解碼，可以采用GPU服務(wù)器進(jìn)行渲染，利用 GPU 加速器指令，讓數(shù)以千計(jì)的核心為您所用，加快圖形圖像編碼渲染速度。

這些是一些可以用到GPU服務(wù)器的場(chǎng)景，所以如果您的使用需要比較高端，建議還是使用GPU服務(wù)器。

二、gpu工作原理

簡(jiǎn)單的說(shuō)gpu就是能夠從硬件上支持T&L（Transform and LighTIng，多邊形轉(zhuǎn)換與光源處理）的顯示芯片，因?yàn)門(mén)&L是3D渲染中的一個(gè)重要部分，其作用是計(jì)算多邊形的3D位置和處理動(dòng)態(tài)光線(xiàn)效果，也可以稱(chēng)為“幾何處理”。一個(gè)好的T&L單元，可以提供細(xì)致的3D物體和高級(jí)的光線(xiàn)特效;只不過(guò)大多數(shù)PC中，T&L的大部分運(yùn)算是交由cpu處理的（這就也就是所謂的軟件T&L），由于cpu的任務(wù)繁多，除了T&L之外，還要做內(nèi)存管理、輸入響應(yīng)等非3D圖形處理工作，因此在實(shí)際運(yùn)算的時(shí)候性能會(huì)大打折扣，常常出現(xiàn)顯卡等待cpu數(shù)據(jù)的情況，其運(yùn)算速度遠(yuǎn)跟不上今天復(fù)雜三維游戲的要求。即使cpu的工作頻率超過(guò) 1GHz或更高，對(duì)它的幫助也不大，由于這是PC本身設(shè)計(jì)造成的問(wèn)題，與cpu的速度無(wú)太大關(guān)系。

gpu圖形處理，可以大致分成 5 個(gè)步驟，如下圖箭頭的部分。分別為 vertex shader、primiTIve processing、rasterisaTIon、fragment shader、tesTIng and blending。

第一步，vertex shader。是將三維空間中數(shù)個(gè)（x，y，z）頂點(diǎn)放進(jìn) gpu 中。在這一步驟中，電腦會(huì)在內(nèi)部模擬出一個(gè)三維空間，并將這些頂點(diǎn)放置在這一空間內(nèi)部。接著，投影在同一平面上，也是我們將看到的畫(huà)面。同時(shí)，存下各點(diǎn)距離投影面的垂直距離，以便做后續(xù)的處理。

這個(gè)過(guò)程就像是本地球觀看星星一般。地球的天空，就像是一個(gè)投影面，所有的星星，不管遠(yuǎn)近皆投影在同一面上。本地球的我們，抬起頭來(lái)觀看星星，分不出星星的遠(yuǎn)近，只能分辨出亮度。gpu 所投影出的結(jié)果，和這個(gè)情況類(lèi)似。

從地球所看到的星空，星星就像是投影到一球面上，除非使用特別的儀器，不然分不出星星和地球的距離

第二步，primitive processing。是將相關(guān)的點(diǎn)鏈接在一起，以形成圖形。在一開(kāi)始輸入數(shù)個(gè)頂點(diǎn)進(jìn)入 gpu 時(shí)，程序會(huì)特別注記哪些點(diǎn)是需要組合在一起，以形成一線(xiàn)或面。就像是看星座的時(shí)候一樣，將相關(guān)連的星星連起來(lái)，形成特定的圖案。

第三步，rasterisation。因?yàn)殡娔X的屏幕是由一個(gè)又一個(gè)的像素組成，因此，需要將一條連續(xù)的直線(xiàn)，使用繪圖的演算法，以方格繪出該直線(xiàn)。圖形也是以此方式，先標(biāo)出邊線(xiàn)，再用方格填滿(mǎn)整個(gè)平面。

第四步，fragment shader。將格點(diǎn)化后的圖形著上顏色。所需著上的顏色也是于輸入時(shí)便被注記。在游玩游戲時(shí)，這一步相當(dāng)耗費(fèi) gpu 的計(jì)算資源，因?yàn)楣庥暗男Ч?、物體表面材質(zhì)皆是在這一步進(jìn)行，這些計(jì)算決定著游戲畫(huà)面的精細(xì)程度。因此在游玩游戲時(shí)，調(diào)高游戲畫(huà)面品質(zhì)大幅增加這一步的計(jì)算負(fù)擔(dān)，降低游戲品質(zhì)。

將一個(gè)三角形，用方格呈現(xiàn)近似原始圖案，并著上顏色。一塊又一塊的方格，就是顯示器上的像素

最后一步，testing and blending。便是將第一步所獲得的投影垂直距離取出，和第四步的結(jié)果一同做最后處理。在去除被會(huì)被其他較近距離的物體擋住的物體后，讓剩下的圖形放進(jìn) gpu 的輸出內(nèi)存。之后，結(jié)果便會(huì)被送到電腦屏幕顯示。
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