GPU Render là gì? So sánh GPU Render với CPU Render

Đồ họa hình ảnh chất lượng cao là rất cần thiết cho các ngành công nghiệp như phương tiện truyền thông, phim ảnh, thiết kế đồ họa, hoạt hình, nghiên cứu không gian, kiến trúc, thiết kế nội thất, v.v … Tất cả các ngành công nghiệp này đều phụ thuộc vào quá trình render của CPU để có được tất cả các kết xuất cho các dự án chuyên nghiệp khác nhau. Trong vài năm qua, công nghệ render GPU đã xâm chiếm ngành công nghiệp CNTT với một cơn bão bất ngờ.

Mặc dù GPU được thiết kế bằng cách lấy một số cảm hứng và cấu trúc từ CPU. Nhưng GPU được coi là nhanh hơn đáng kể so với CPU khi render, nhưng nó có đáng hay không? Chúng ta cần xem xét nhiều khía cạnh trước khi quyết định liệu GPU Render có đáng để đầu tư hay không.

Kết xuất GPU (GPU Render) là gì?
GPU là viết tắt của Đơn vị xử lý đồ họa (Graphics Processing Unit). Thiết kế và cấu trúc của nó giống với một CPU thông thường, nhưng nó đã được thiết kế để xử lý xử lý đồ họa phức tạp. GPU chia sẻ tài nguyên của toàn bộ quá trình xử lý máy tính bằng cách chịu trách nhiệm xử lý đầu ra đồ họa trên màn hình. Tuy nhiên những năm gần đây GPU đã được thiết kế để render trên các gói phần mềm render cụ thể có sẵn trên thị trường hiện nay như IRay của NVIDIA, VRay RT của Chaos Group, OctaneRender của Otoy;…

GPU so với CPU
Câu hỏi nóng nhất hiện nay là liệu đã đến lúc đầu tư vào GPU Render hay chưa. Câu trả lời cho câu hỏi này rất chủ quan và chủ yếu phụ thuộc vào nhu cầu của người tiêu dùng. Ví dụ, nhu cầu render đồ họa trong kiến trúc sẽ khác nhau đáng kể, khi so sánh với nhu cầu của những nhà thiết kế game hay các lĩnh vực khác.

Trước tiên, chúng ta phải xác định nhu cầu render của chính mình trước khi quyết định tiến tới GPU Render. Nếu bạn là kiến trúc sư hoặc nhà thiết kế nội thất, thì GPU có thể cung cấp cho bạn tốc độ nhìn thấy sản phẩm rất nhanh mà không phải chờ đợi lâu. Tuy nhiên, nếu bạn là một xưởng phim hoạt hình hiện đại, thì bạn bắt buộc phải thực hiện CPU Render truyền thống, có thể mất hàng giờ thay vì vài phút, nhưng nó sẽ đảm bảo cho bạn là sản phẩm rất ít nhiễu.

Ưu điểm của CPU Render
GPU có bộ xử lý lõi nhiều hơn CPU, nhưng mỗi lõi xử lý trong GPU lại chạy chậm hơn lõi xử lý CPU. CPU vẫn được ưa thích bởi nhiều người vì độ chính xác trong chất lượng đầu ra của họ.

CPU nhanh hơn GPU chỉ trên một nền tảng cơ bản cho mỗi lõi. CPU không thể xử lý nhiều luồng dữ liệu như GPU, nhưng nó có nhiều khả năng để thực hiện các hoạt động nâng cao trên một luồng dữ liệu, do đó cung cấp đầu ra không có bất kỳ độ nhiễu nào. Xử lý nặng và phức tạp trong một luồng dữ liệu không phải là công việc phù hợp với GPU.

Do kiến trúc được thiết kế riêng, GPU yêu cầu các ứng dụng được viết bằng một ngôn ngữ cụ thể, giống như OpenCL, CUDA, v.v. để GPU xác định ứng dụng.

Ưu điểm của GPU Render
1: Chi phí phần cứng thấp hơn
Nói một cách đơn giản, sức mạnh của GPU có thể tương đương với từ năm đến hai mươi CPU. Điều này có nghĩa, sẽ chỉ cần một máy để thực hiện công việc của năm hoặc hai mươi máy CPU được đặt cùng nhau. Đây là lý do GPU tạo ra kết quả nhanh hơn.

Vì các nghệ sĩ hoặc nhà thiết kế không còn phải đợi hàng giờ để quá trình kết xuất hoàn tất, họ có thể xem kết quả đầu ra trong vài phút và có thể tiến hành chỉnh sửa, nếu cần.

2: Trao quyền cho nhà thiết kế
Khi sở hữu GPU, bất kỳ kiến trúc sư hoặc nhà thiết kế nào cũng sẽ được trao quyền để có được các thiết kế chất lượng cao cấp thoải mái tại nhà riêng của họ. GPU Render giúp giảm bớt các quá trình kết xuất khó khăn nhất như độ sâu trường ảnh, phản xạ bóng, v.v., cho cả chủ sở hữu studio chuyên nghiệp và dân nghiệp dư.

Thay vì trả số tiền khổng lồ cho các hệ thống render farm CPU, các nhà thiết kế riêng lẻ có thể đủ khả năng mua bốn GPU và tận hưởng các đầu ra chất lượng phòng thu với mức giá vô cùng hợp lý.

3: Tăng nhu cầu trong thói quen của người tiêu dùng
Các hãng phim hoạt hình và sản xuất kỹ xảo luôn muốn chất lượng cao nhất có thể; và vì điều này họ đã thuê các dịch vụ Render Farm CPU. Ngay cả với một dịch vụ như vậy, thời gian để sản xuất một đầu ra không thay đổi đáng kể. Đây chính xác là nơi công nghệ GPU Render nhảy vào cảnh và trở thành một trung tâm thu hút.

Việc sở hữu các trang trại Render hoặc thuê các dịch vụ Cloud đã không giải quyết được các vấn đề về quy trình sản xuất cho các nhà sản xuất, cho đến khi kết xuất GPU làm sáng tỏ quá trình xử lý nhanh hơn.