Varför bara 1 Ghz på GPU?

Permalänk

Varför bara 1 Ghz på GPU?

Jag tänkte på en sak idag. Varför är grafikkortens GPU nästan alltid klockade runt 1 Ghz? Det har varit så en längre tid medan vanliga CPU's legat kring 3-4 Ghz. Jag har själv klockat CPU på alla datorer jag ägt och ibland även GPU och jag tycks minnas att för 10 år sedan låg de också kring samma hastighet på GPU. Jag gissar att det har att göra med att grafikkort generellt sett har fler transistorer och då högre värmeutveckling, men om det främst vore värmen så skulle det ju gå att lösa t.ex. genom bra vattenkylning. Någon som har en bra förklaring?

Visa signatur

| i5 10600k@4,7 Ghz | AMD 6800 | 4Ghz RAM | 1 TB m.2 |

Permalänk
Medlem

Väldig skillnad på hur en CPU och en GPU arbetar och vad de används till. Generellt sett så gör en CPU saker i en sekvens medans en GPU gör en massa saker samtidigt.. bara för att det står samma antal GHz innebär det inte att de är lika snabba eller på något sätt jämförbara.

Visa signatur

[1700X] [B350 mITX] [32GB DDR4@3000MHz CL15] [Vega 56] [Nano S] [D15S] [Win 10 Pro]

Permalänk
Medlem
Skrivet av kaptenperre:

Jag tänkte på en sak idag. Varför är grafikkortens GPU nästan alltid klockade runt 1 Ghz? Det har varit så en längre tid medan vanliga CPU's legat kring 3-4 Ghz. Jag har själv klockat CPU på alla datorer jag ägt och ibland även GPU och jag tycks minnas att för 10 år sedan låg de också kring samma hastighet på GPU. Jag gissar att det har att göra med att grafikkort generellt sett har fler transistorer och då högre värmeutveckling, men om det främst vore värmen så skulle det ju gå att lösa t.ex. genom bra vattenkylning. Någon som har en bra förklaring?

Finns många fler kärnor i en GPU också som arbetar jämfört med en CPU.

Permalänk
Medlem

Dels har man ju suttit fast på samma tillverknings process (28 nm) i flera år 5+?

Visa signatur

ASUS ROG Crosshair X670E Gene| AMD Ryzen 9 7800X3D Delidded | Custom EK Watercooling| WD Black SN850X 1TB + WD Black SN850X 2TB| Corsair Vengeance, DDR5-6600 64GB (2 x 32GB) @6400MHz CL 30-38-38-76| AMD Radeon RX 7900 XTX| LG UltraGear 45GR95QE OLED| MSI MPG A1000G PCIE5 1000W| Lian Li O-11 EVO|

Permalänk
Hedersmedlem
Skrivet av kaptenperre:

Jag tänkte på en sak idag. Varför är grafikkortens GPU nästan alltid klockade runt 1 Ghz? Det har varit så en längre tid medan vanliga CPU's legat kring 3-4 Ghz. Jag har själv klockat CPU på alla datorer jag ägt och ibland även GPU och jag tycks minnas att för 10 år sedan låg de också kring samma hastighet på GPU. Jag gissar att det har att göra med att grafikkort generellt sett har fler transistorer och då högre värmeutveckling, men om det främst vore värmen så skulle det ju gå att lösa t.ex. genom bra vattenkylning. Någon som har en bra förklaring?

Felet du gör är att tro att en GPU och en CPU är jämförbara. De är designade helt olika och har därmed också olika begränsningar som beror på designen.

Visa signatur

Använd gilla för att markera nyttiga inlägg!

Permalänk
Medlem

Det är väl egentligen samma samma sak som med CPU'er. Hade en Pentium 4 på 3GHz och nu kan man köpa en i5 6600K som snurrar i 3,4GHz.

Skillnaden är att moderna processorer och grafikkort har fler kärnor och kan göra fler saker samtidigt, plus att de är mycket effektivare per klockcykel. Även om du skulle stänga av alla kärnor utom 1 på en 6600 och köra den i 3GHz så skulle den springa åttor runt en gammal P4:a.

Visa signatur

Huvuddator: Ryzen 2700X EK HF vattenblock|32GB|RTX 3080 Alphacool Eisblock, 280 + 420 rad.
Server: AMD 3850|16GB|~3,5TB HDD|360 rad
Lullull: Rift+Touch|HOTAS Warthog|G27|PS5|Switch OLED

Permalänk
Medlem

GPUer har vanligtvis flera tusen kärnor, medan processorer oftast inte har mer än en handfull kärnor. Och ju fler kärnor dessto mer ökar strömförbrukningen när klockfrekvensen höjs. Du kan se samma sak på vanliga CPUer, klockfrekvensen sjunker i regel ju fler kärnor de har.

Själva GPUn på ett grafikkort är också rätt liten, vilket betyder att det är svårt att leda bort hur mycket värme som helst från den.

Edit: När man talar om trollen... AMD tänker visst släppa grafikkort som drar 500W+. Notera dock att klockfrekvensen fortfarande är ~1 GHz, medan antalet kärnor ökas. Datorgrafik är lätt att parallellisera så det är för det mesta bättre att dubbla antalet kärnor än att dubbla klockfrekvensen, eftersom strömförbrukningen ökar snabbare än linjärt med klockfrekvensen.

Permalänk
Medlem

Den enda likheten dom har är att båda i grund och botten beräknar binärkod, därför definieras båda som "processorer" men dom är designade och utvecklade för helt olika syften, vilket gör att man inte kan jämföra dom på det sättet. Dom är annorlunda rent hårdvaru- och mjukvarumässigt. Skulle du titta och jämföra arkitekturen i detalj skulle ingenting vara likt.

Därför är en jämförelse mellan CPUns och GPUns klockfrekvenser helt irrelevant.

Visa signatur

| Fractal Design R4 White | Intel I5 6600k@4Ghz| Asus Z170-A | MSI GTX 970 @1425Mhz | Corsair 16GB DDR4 2133mhz | Samsung 840 250GB | Corsair 650Watt nätagg |

https://soundcloud.com/symbolofficial

Permalänk
Medlem

Det hela kommer ner till hur mycket arbete som sker och vad för typ av arbete samt saker som elektron blödning m.m. och frekvens idag är en mycket dålig mätning på detta när det kommer till olika typer av arkitektur på processorer (och har nästan alltid varit) men det är lätt att marknadsföra m.m.

Tänk på t.ex. de saker som en GPU gör, den gör mycket mer arbete än en CPU på de områden där den arkitekturer går att använda, tänk t.ex. på saker som kryptering eller olika uträkningar där en GPU krossar en CPU i alla lägen men samtidigt kan inte en GPU göra allt som en CPU kan för den är för specialiserad.

Visa signatur

"One is always considered mad, when one discovers something that others cannot grasp."
- Ed Wood

Permalänk
Skrivet av giplet:

Felet du gör är att tro att en GPU och en CPU är jämförbara. De är designade helt olika och har därmed också olika begränsningar som beror på designen.

Skrivet av perost:

..
Själva GPUn på ett grafikkort är också rätt liten, vilket betyder att det är svårt att leda bort hur mycket värme som helst från den.
..

Så i stort sett är det två faktorer, GPUn är för liten för att nog snabbt kunna leda bort ett par gånger högre värmeutveckling (skulle förstås även krävas ett starkt nätagg) samt att designen är annorlunda än en CPU så att även om man kylde med flytande kväve och hade ett nog kraftigt nätagg så går en vanlig GPU inte att klocka upp till 3 Ghz+?

Jag är medveten om att grafikkort parallelliserar mycket och arbetar helt annorlunda, men jag tänkte att det i grund och botten är liknande kisel ändå och att det kanske kan vara fysiskt möjligt att arbeta på 3 Ghz+

Visa signatur

| i5 10600k@4,7 Ghz | AMD 6800 | 4Ghz RAM | 1 TB m.2 |

Permalänk
Medlem
Skrivet av kaptenperre:

Jag är medveten om att grafikkort parallelliserar mycket och arbetar helt annorlunda, men jag tänkte att det i grund och botten är liknande kisel ändå och att det kanske kan vara fysiskt möjligt att arbeta på 3 Ghz+

Världsrekordet, med flytande kväve och allt, ligger på 2.2GHz. Det är teoretiskt sätt möjligt att arbeta i 5GHz, i ett universum utan värme...

(Man skulle ju kunna bygga en värdelös GPU som enbart satsar på frekvens iofs. Ändra från tusentals "kärnor" till enbart ett dussin, men finns ingen anledning till att göra det.)

Visa signatur

Citera eller @philipborg om du vill att jag ska läsa dina svar.

Permalänk
Skrivet av philipborg:

Världsrekordet, med flytande kväve och allt, ligger på 2.2GHz. Det är teoretiskt sätt möjligt att arbeta i 5GHz, i ett universum utan värme...

(Man skulle ju kunna bygga en värdelös GPU som enbart satsar på frekvens iofs. Ändra från tusentals "kärnor" till enbart ett dussin, men finns ingen anledning till att göra det.)

Okej så då är det främst värmen som är problemet då låter det som? Att det är så pass liten yta som snabbt effektivt kylas. Om det alltså går att bygga en GPU med färre transistorer och kärnor, men med samma teknik, som kan klockas högt.

Visa signatur

| i5 10600k@4,7 Ghz | AMD 6800 | 4Ghz RAM | 1 TB m.2 |

Permalänk
Medlem
Skrivet av kaptenperre:

Om det alltså går att bygga en GPU med färre transistorer och kärnor, men med samma teknik, som kan klockas högt.

Absolut. CPU och GPU är egentligen samma sak i grunden, men CPU prioriterar snabba kärnor medan GPU prioriterar många kärnor. Strömförbrukningen ökar som sagt snabbare än klockfrekvensen, så man får in mer rå beräkningsprestanda med många lågt klockade kärnor. Men för generella beräkningar så är få snabba kärnor att föredra eftersom det är svårt att parallellisera många problem.

Permalänk
Medlem
Skrivet av kaptenperre:

Jag tänkte på en sak idag. Varför är grafikkortens GPU nästan alltid klockade runt 1 Ghz? Det har varit så en längre tid medan vanliga CPU's legat kring 3-4 Ghz. Jag har själv klockat CPU på alla datorer jag ägt och ibland även GPU och jag tycks minnas att för 10 år sedan låg de också kring samma hastighet på GPU. Jag gissar att det har att göra med att grafikkort generellt sett har fler transistorer och då högre värmeutveckling, men om det främst vore värmen så skulle det ju gå att lösa t.ex. genom bra vattenkylning. Någon som har en bra förklaring?

För 10 år sen hade man i bästa fall ett GeForce 8800 Ultra.
Och dom kördes i 612 MHz.
Så lite har det ju hänt ändå.

Permalänk
Medlem

@Svensktiger:
Samma att man kan klocka dagens nvidiakort till 1500MHz så lite har ju hänt

Visa signatur

Speldator: Ryzen 5800x3d | Asus B550m TUF Gaming Wi-Fi | G.Skill TridentZ Neo 2x16GB 3600MHz CL16 (hynix djr) | In Win 301 | Scythe Fuma 2 I Asus RTX 3070 Dual OC | Seasonic GX750 | Lots of unicorn vomit Laptop: Thinkpad E14 G2 4700U Kringutrustning: Cooler master Quickfire TK MX-Brown | Sennheiser HD598cs | Sony WH1000XM3 | Logitech G900 | ASUS PB278QR | Rift CV1 | Audio Pro Addon T14

Permalänk
Skrivet av perost:

Absolut. CPU och GPU är egentligen samma sak i grunden, men CPU prioriterar snabba kärnor medan GPU prioriterar många kärnor. Strömförbrukningen ökar som sagt snabbare än klockfrekvensen, så man får in mer rå beräkningsprestanda med många lågt klockade kärnor. Men för generella beräkningar så är få snabba kärnor att föredra eftersom det är svårt att parallellisera många problem.

Juste, det är sant. Då förstår jag bättre också varför man väljer att göra så. Visst, det kostar en del att lägga in fler transistorer, men totalprestandan kan då ändå bli högre trots lägre klockfrekvens pga att strömförbrukningen ökar snabbare än klockfrekvensen.

Jag är med på banan nu. Då låg det lite sanning i det jag tänkte från början av tråden med värmen i alla fall, men det beror inte enbart på det.

Visa signatur

| i5 10600k@4,7 Ghz | AMD 6800 | 4Ghz RAM | 1 TB m.2 |