Οι κάρτες γραφικών, γνωστές ως GPU (Graphics Processing Units), αποτελούν έναν από τους πιο σημαντικούς πυλώνες της σύγχρονης υπολογιστικής τεχνολογίας. Αρχικά σχεδιασμένες αποκλειστικά για την επιτάχυνση της απεικόνισης γραφικών, έχουν εξελιχθεί σε πολυσύνθετες μονάδες επεξεργασίας που σήμερα χρησιμοποιούνται σε ένα τεράστιο εύρος εφαρμογών, από videogames έως τεχνητή νοημοσύνη και επιστημονικούς υπολογισμούς.
Τα αρχηκα σταδια των καρτων γραφικων...
Στη δεκαετία του 1980 και τις αρχές του 1990, οι κάρτες γραφικών ήταν απλές συσκευές που αναλάμβαναν μόνο τη βασική απεικόνιση 2D εικόνων. Ήταν περισσότερο "frame buffers" παρά επεξεργαστές, χωρίς σημαντική υπολογιστική ισχύ.
Με την άνοδο των 3D παιχνιδιών στα μέσα της δεκαετίας του ‘90, εμφανίστηκαν οι πρώτες εξειδικευμένες 3D επιταχυντές όπως οι Voodoo της 3dfx, που έκαναν το μεγάλο βήμα προς την πραγματική τρισδιάστατη απεικόνιση.
Η "επανασταση' των προγραμματιζομενων GPU...
Στις αρχές του 2000, οι GPU άρχισαν να αποκτούν προγραμματιζόμενα shaders, που επέτρεπαν πολύ πιο ρεαλιστικά γραφικά. Η NVIDIA με τις σειρές GeForce και η AMD (τότε ATI) με τις Radeon εισήγαγαν νέες αρχιτεκτονικές που έδωσαν στους προγραμματιστές τη δυνατότητα να δημιουργούν πιο πολύπλοκα φωτιστικά εφέ, υφές και γεωμετρικά μοντέλα. Αυτή η περίοδος σηματοδότησε τη μετάβαση από "fixed-function" hardware σε programable pipeline, ανοίγοντας τον δρόμο για τα σύγχρονα 3D γραφικά.
H αντιδραση των εταιριων στην απαιτηση καρτων και τα triple A games...
Καθώς τα videogames γίνονταν πιο απαιτητικά, οι κατασκευαστές άρχισαν να επενδύουν σε:
-
Μεγαλύτερο αριθμό cores (CUDA cores, stream processors)
-
Υψηλότερες συχνότητες λειτουργίαςRA
-
Βελτιστοποιημένες αρχιτεκτονικές όπως NVIDIA Kepler, Pascal, Turing, Ampere και Ada Lovelace ή AMD GCN, RDNA και RDNA2/3
Παράλληλα, η ενεργειακή απόδοση έγινε καθοριστικός παράγοντας, οδηγώντας σε αποδοτικότερους επεξεργαστές και καλύτερη ψύξη.
Ray Tracing και η εποχη του gamer-καγκουρα!
Από το 2018 και μετά, το real-time ray tracing έγινε πραγματικότητα.
Με ειδικά hardware units (RT cores) οι GPU μπορούν πλέον να προσομοιώνουν πραγματικές ακτίνες φωτός σε πραγματικό χρόνο, προσφέροντας:
-
Ρεαλιστικές σκιές
-
Φυσικούς αντανακλασμούς
-
Αναβαθμισμένο φωτισμό
Αυτό θεωρείται από πολλούς η σημαντικότερη τεχνολογική εξέλιξη στα γραφικά από την εισαγωγή των shader...
Να σημειωσω τοτε οτι λογω ελειψης φυσικων υληκων και λογω της πανδημιας, υπηρχε ελειψη καρτων γραφικων σε τεραστιο επιπεδο... Σε ενα σειμειο ειχε φτασει και η πιο βασικη καρτα για την εποχη ας πουμε η GTX1080 της Nvidia να εχει βαση την τιμη των 500$ και οι πιο High end καρτες να φτανουν και σε τιμες των 3500$, (οπως οι καρτες RTX30 SERIES & AMD RADEON SERIES