GPU VÀ VPU CÓ NGHĨA LÀ GÌ?

☼ GPU và VPU có nghĩa là gì?
Mới thoạt nhìn thấy mấy chữ này, có người ắt phải thốt lên: "Viết sai chính tả rồi ông ơi! Ai đời người ta là CPU mà ông viết là GPU hay tệ hơn là VPU".

(GPU của một nhà sản xuất chip đồ họa lớn)

Không sai đâu các bạn. Thật tình thì cả ba đều có chung một họ là “PU” (nghĩa là Processing Unit, đơn vị xử lý). Trong khi CPU là (Central Processing Unit, đơn vị xử lý trung tâm) hoạt động như một bộ não của toàn hệ thống máy tính, GPU là Graphics Processing Unit (đơn vị xử lý đồ họa) và VPU là Visual Processing Unit (đơn vị xử lý thị giác).

Trong thực tế, GPU hay VPU chỉ là cách gọi khác nhau của một con “CPU” trên card tăng tốc đồ họa (AGP card). AGP card dân gian mình hay gọi nôm na là card màn hình. Ban đầu, người ta gọi là GPU, vì nó chủ yếu là xử lý các chuyện có liên quan tới đồ họa máy tính. Nhưng sau này, con chip được cải tiến, mạnh hơn, nhanh hơn, đa chức năng hơn, tích hợp cả chức năng xử lý video, nên người ta gọi nó là VPU cho nó... oách.

Hồi trước khi GPU ra đời, các card màn hình (VGA Card) hay card đồ họa (Graphics Card) có con chip thực hiện tác vụ xử lý đồ họa bằng sức mạnh lấy từ CPU của hệ thống. Báo hại, khi chơi game hay làm các tác vụ Multimedia nặng, CPU mệt bã cả người, chạy thiếu điều tóe khói. Lúc đó, cả hệ thống ì ạch theo.

Với GPU có chức năng như một CPU riêng của card tăng tốc đồ họa, tự mình có đủ khả năng và sức mạnh xử lý tất tần tật mọi chuyện có liên quan tới hình ảnh của máy tính, CPU của hệ thống khỏe re, chỉ còn nhiệm vụ kéo hệ thống chạy theo hoạt động của GPU.

(VGA card và cổng cắm giữa màn hình với VGA card)

Nói một cách chuyên môn hơn, được sử dụng chủ yếu cho các ứng dụng đòi hỏi xử lý 3D, GPU là một bộ xử lý một chip riêng rẽ có chức năng hình thành các hiệu ứng ánh sáng và chuyển đổi các đối đối tượng mỗi lần một cảnh 3D được vẽ lại. Cụ thể hơn, nó là một bộ vi xử lý đặc biệt chuyên thực hiện các dạng phép tính đặc biệt cần thiết cho đồ họa 3D và hình ảnh động. Đây chính là các tác vụ toán học rất nặng nề mà trước kia CPU phải gánh. Sau khi được giải thoát khỏi tác vụ tính toán đồ họa, CPU dành các xung của mình cho các nhiệm vụ khác của hệ thống.

(hình minh họa một card VGA... hầm hố)

☼ Giới thiệu một vài dòng AGP card thông dụng:
Công ty NVIDIA Inc. được ghi vào lịch sử là người đưa GPU ra trình làng đầu tiên (ngày 31-8-1999). Và GPU đầu tiên trên thị trường là NVIDIA GeForce 256 hỗ trợ DirectX 7, có khả năng làm hàng tỷ phép tính mỗi giây, có thể xử lý ít nhất là 10 triệu hình đa giác (polygon) mỗi giây, và có hơn 22 triệu transistor (kinh hơn CPU nữa kia, vì chip Pentium III lúc đó chỉ có tới 9 triệu transistor). Đó là GPU cho Desktop. Còn phiên bản cho máy trạm (Workstation) dành cho dân Multimedia “Pro” là NVIDIA Quadro, được thiết kế cho các ứng dụng CAD, có thể thực hiện hơn 200 tỷ hoạt động mỗi giây và xử lý tới 17 triệu hình tam giác (triangle) mỗi giây.

Các card GPU GeForce tương thích với các API (Application Program Interface, hệ giao tiếp lập trình ứng dụng) đồ họa như: OpenGL, DirectX (Microsoft), công nghệ AGP (Intel) và 3DNow! (AMD). Còn GPU Quadro là card đặc tả OpenGL với Driver hỗ trợ Pentium III Xeon và AMD Athlon.

Sau NVIDIA là ATI với dòng GPU RADEON mà sau này, từ RADEON 9800 được gọi là VPU.

(hình của một AGP Card do ATI sản xuất)

SiS cũng tỏ ra rất năng nổ, ngoài GPU có khả năng tích hợp như SiS300, SiS315, hãng Đài Loan này chủ yếu phát triển dòng GPU Xabre (từ Xabre 80-4X nay đã có Xabre 600-8X).

Tiếp đó, có GPU Parhelia (Matrox), GPU DeltaChrome (S3),...

GPU cũng đã có mặt trong các máy tính xách tay với các dòng Mobility (ATI), Go (NVIDIA),...

(hình của một AGP Card do Matrox sản xuất)

Sau giao diện AGP, thế hệ GPU kế tiếp sẽ hỗ trợ giao diện mới PCI Express. Các card tăng tốc đồ họa đầu tiên của giao diện này sẽ là chuẩn PCI Express 16X. NVIDIA, ATI, rồi mới đây là Matrox Graphics đã công bố GPU của mình cho PCI Express. NVIDIA đã gọi chính thức đó là dòng NVIDIA GeForce PCX (đã có 4 phiên bản GPU PCX4300, 5300, 5750, 5950). Còn ATI gọi là ATI PCI Express (GPU R423, tức phiên bản PCIe của R420, đời kế tiếp của RADEON 9800).

Hiện nay thị trường GPU thế giới đang là nơi cạnh tranh của hai đối thủ chính là NVIDIA và ATI. Đa dạng nhất vẫn là NVIDIA, đi từ GPU GeForce, GeForce2, sang GeForce3, GeForce4 và FX 5950. Còn ATI vẫn “độc diễn” với dòng GPU RADEON. (Mà AGP card thế hệ sắp tới là cái gì thì tôi cũng chưa biết nữa).

(hình minh họa một vài AGP card hệ PCI Express)

☼ Tiêu chí chọn lựa dành cho các bạn:
Qua một số thử nghiệm chi tiết của một số trung tâm, tạp chí vi tính có uy tín, tôi cóp nhặt ra 1 số tiêu chí để từ đó các bạn có thể lựa chọn 1 dạng AGP card phù hợp với nhu cầu sử dụng của mình.

1. Về Giao tiếp (nghe Pro thế thôi, chứ thực ra nó là cái khe cắm):
Thông dụng hiện nay chỉ có hai khe cắm AGP và PCI Express, AGP đã dần bị các nhà cung ứng card đồ họa tại Việt Nam quên lãng nhưng với các card đồ họa “đỉnh” cũng chỉ được nhà sản xuất ưu ái trên giao tiếp PCI-E. Các bạn đang sở hữu một hệ thống PC sử dụng giao tiếp AGP thì các bạn sẽ có ít lựa chọn nâng cấp hơn so với card đồ họa giao tiếp PCI-E đang được bán thịnh hành với giá rẻ hơn nhiều nếu trên cùng một dòng GPU. Thông thường AGP có cổng ra màu xanh (blue), còn PCI-Express thì cổng ra là DVI màu trắng

(hình minh họa AGP và cổng VGA màu xanh blue)

Card đồ họa giao tiếp với bên ngoài thông qua cổng DVI hay D-Sub, các card cao cấp sẽ trang bị hai cổng DVI nhưng vẫn cho các bạn một đầu chuyển qua D-Sub đi kèm theo sản phẩm để có thể kết nối được với các Monitor không hỗ trợ cổng này, cổng S-Video hầu như card nào cũng có các bạn có thể xuất tính hiệu hình lên TV thông qua cổng này và với một đầu kết nối Y,Pb,Pr đi kèm (tùy card) tính hiệu video cho các hệ thống video độ nét cao (HDTV) cho các bạn chất lượng xuất tính hiệu hình với chất lượng cao nhất trên các TV có hỗ trợ chuẩn này.

(hình minh họa AGP và cổng DVI màu trắng)

2. Bộ xử lý đồ họa GPU:
98% card đồ họa được bán trên thị trường là card sử dụng GPU của hai đại gia NVIDIA và ATI. Chọn card sử dụng GPU nào thường theo cảm tính của người dùng là chính:
- NVIDIA được đa phần giới chơi game chọn lựa do sự thể hiện hình ảnh rỏ nét và có hình ảnh sáng.
Trong khi đó:
- ATI lại được giới đồ họa hay dựng phim chọn bởi màu sắc rực rỡ mà nó thể hiện.

(hình minh họa card ATI RadeonX1600XT)

GPU được sản xuất với các dòng sản phẩm đã được phân cấp phục vụ cho từng nhu cầu ứng dụng với hiệu năng và giá khác nhau, nếu các bác chỉ dùng card đồ họa vào ứng dụng thông thường và chơi các game đơn giản như thì card trang bị GPU GeForce 7300GS hay Radeon X1300 vẫn đáp ứng được tốt. Sức mạnh của các dòng GPU GeForce 7600GS/GST hay Radeon X1600 sẽ đưa các bác đến các game “thời thượng” với giá chấp nhận được.

(hình minh họa AGP Geforce 7600GS)

3. Bộ nhớ đồ họa:
Giao tiếp bộ nhớ 128bit sẽ giúp GPU làm tốt công việc xử lý và dựng hình 3D ở các tác vụ nặng, gia tăng tốc độ khung hình/giây cho cảnh Game được mượt hơn so với giao tiếp 64bit.

Dung lượng bộ nhớ đồ họa càng lớn càng tốt trung bình 256MB cho cho các card đồ họa tầm trung, giải pháp sử dụng công nghệ chia sẽ bộ nhớ đồ họa HyperMemory của ATI hay TurboCache của NVIDIA với bộ nhớ hệ thống rất thích hợp trong trường hợp hầu bao của các bạn hơi eo hẹp.

(Hệ thống Dual Graphics... hầm hố)

Chọn mua và mua card đồ họa hiện nay không phải là việc khó, GIGABYTE, INNO3D và ASUS là những thương hiệu quen thuộc trên thị trường có số lượng sản phẩm phong phú nhất, cho người tiêu dùng nhiều chọn lựa phù hợp với nhu cầu và khả năng tài chính, với sự góp mặt của các thương hiệu mới đối với thị trường Việt Nam như PowerColor, Leadtek,…sẽ tạo sự cạnh tranh có lợi cho người tiêu dùng hơn nữa.

(Hệ thống đồ họa chuyên nghiệp phải có hệ thống... "giải nhiệt" đặc biệt.)