GPU में कौन से ऑपरेशन होते हैं? जीपीयू (ग्राफिक्स प्रोसेसिंग यूनिट) एक विशेष प्रोसेसर है जिसे ग्राफिक्स रेंडरिंग, वीडियो डिकोडिंग, मशीन लर्निंग और अन्य कम्प्यूटेशनल रूप से गहन संचालन से संबंधित समानांतर प्रसंस्करण कार्यों को संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यहाँ कुछ सामान्य ऑपरेशन हैं जो GPU में होते हैं: 1. वर्टेक्स और पिक्सेल प्रोसेसिंग 2. शेडर निष्पादन 3. मैट्रिक्स संचालन 4. बनावट मानचित्रण 5. वीडियो डिकोडिंग और एन्कोडिंग 6. सामान्य प्रयोजन कंप्यूटिंग 1. वर्टेक्स और पिक्सेल प्रोसेसिंग (Vertex and pixel processing): स्क्रीन पर 3डी ग्राफिक्स रेंडर करने के लिए जीपीयू वर्टेक्स और पिक्सल प्रोसेसिंग करता है। इसमें 3D मॉडल के शीर्षों को 2D स्क्रीन निर्देशांक में बदलना और पिक्सेल पर बनावट और प्रकाश व्यवस्था लागू करना शामिल है। जीपीयू में वर्टेक्स और पिक्सेल प्रोसेसिंग कैसे की जाती है? वर्टेक्स और पिक्सेल प्रोसेसिंग GPU का एक प्रमुख कार्य है जिसमें 3D वर्टिकल को 2D पिक्सेल में बदलना और उन पिक्सेल पर टेक्सचर, लाइटिंग और अन्य प्रभाव लागू करना शामिल है। जीपीयू में वर्टेक्स और पिक्सेल प्रसंस्करण कैसे किया जाता है इसका एक अवलोकन यहां दिया गया है: 1. वर्टेक्स प्रोसेसिंग (Vertex processing): वर्टेक्स प्रोसेसिंग में पहला कदम 3डी वर्टिकल को 2डी स्क्रीन कोऑर्डिनेट में बदलना है। यह स्केलिंग, रोटेशन और ट्रांसलेशन सहित मैट्रिक्स ऑपरेशंस की एक श्रृंखला का उपयोग करके किया जाता है। परिवर्तित शीर्षों को फिर पाइपलाइन के अगले चरण में भेज दिया जाता है। 2. प्रिमिटिव असेंबली: अगला कदम रूपांतरित वर्टिकल को geometric प्रिमिटिव, जैसे त्रिकोण या रेखाओं में इकट्ठा करना है। यह 3D अंतरिक्ष में शीर्षों को उनकी स्थिति के आधार पर समूहित करके किया जाता है। 3. रैस्टराइज़ेशन (Rasterization): एक बार जब ज्यामितीय आदिमों को इकट्ठा कर लिया जाता है, तो GPU उन्हें रेखांकन नामक एक प्रक्रिया का उपयोग करके अलग-अलग पिक्सेल में परिवर्तित कर देता है। इसमें यह निर्धारित करना शामिल है कि 2D स्क्रीन स्पेस में कौन से पिक्सेल आदिम द्वारा कवर किए गए हैं। रैस्टराइज़ेशन कैसे किया जाता है? रैस्टराइज़ेशन जीपीयू पाइपलाइन में एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जो स्क्रीन पर अलग-अलग पिक्सेल में ज्यामितीय आदिम (जैसे त्रिकोण या रेखाएं) को परिवर्तित करती है। यहाँ एक संक्षिप्त विवरण दिया गया है कि GPU में रैस्टराइज़ेशन कैसे किया जाता है: (a) आदिम असेंबली: रेखांकन में पहला कदम ज्यामितीय आदिमों को इकट्ठा करना है जो प्रस्तुत किए जाएंगे। इसमें वर्टिकल को समूहीकृत करना शामिल है जो आदिम (जैसे त्रिकोण के कोने) को सूचियों या सरणियों में परिभाषित करता है। (b) कतरन: एक बार आदिम इकट्ठा हो जाने के बाद, उन्हें छिन्नक के दृश्य के खिलाफ क्लिप किया जाता है। यह आदिम के किसी भी हिस्से को हटा देता है जो देखने की मात्रा के बाहर है (यानी, कैमरे के पीछे)। (c) प्रोजेक्शन: अगला कदम क्लिप किए गए आदिम को 2डी स्क्रीन स्पेस पर प्रोजेक्ट करना है। इसमें परिप्रेक्ष्य सुधार करने और उन्हें स्क्रीन निर्देशांक में परिवर्तित करने के लिए आदिम को उनके डब्ल्यू समन्वय द्वारा विभाजित करना शामिल है। (d) रेखांकन: प्रक्षेपण के बाद, GPU निर्धारित करता है कि स्क्रीन पर कौन से पिक्सेल प्रत्येक आदिम द्वारा कवर किए गए हैं। यह स्कैनलाइन रेखांकन नामक एक एल्गोरिथ्म का उपयोग करके किया जाता है, जिसमें पिक्सेल की प्रत्येक पंक्ति को स्कैन करना शामिल होता है जो आदिम को

1. GPU में कौन से ऑपरेशन होते हैं ?
जीऩीमू (ग्राफपक्स प्रोसेससॊग मूननट) एक विशेष प्रोसेसय है जजसे ग्राफपक्स येंडरयॊग , िीडडमो डडकोडडॊग , भशीन रननिंग औय अन्म
कम्प्मूटेशनर रूऩ से गहन सॊचारन से सॊफॊधधत सभानाॊतय प्रसॊस्कयण कामों को सॊबारने क
े सरए डडजाइन फकमा गमा है।
महाॉ क
ु छ साभान्म ऑऩयेशन हैं जो GPU भें होते हैं:
1. िटेक्स औय वऩक्सेर प्रोसेससॊग
2. शेडय ननष्ऩादन
3. भैट्रिक्स सॊचारन
4. फनािट भानधचत्रण
5. िीडडमो डडकोडडॊग औय एन्कोडडॊग
6. साभान्म प्रमोजन क
ॊ ्मूट्रटॊग
1. वर्टेक्स और पपक्सेऱ प्रोसेससिंग ( Vertex and pixel processing):
स्रीन ऩय 3डी ग्राफपक्स येंडय कयने क
े सरए जीऩीमू िटेक्स औय वऩक्सर प्रोसेससॊग कयता है। इसभें 3D भॉडर क
े शीषों को
2D स्रीन ननदेशाॊक भें फदरना औय वऩक्सेर ऩय फनािट औय प्रकाश व्मिस्था रागू कयना शासभर है।
जीपीयू में वर्टेक्स और पपक्सेऱ प्रोसेससिंग क
ै से की जाती है ?
िटेक्स औय वऩक्सेर प्रोसेससॊग GPU का एक प्रभुख कामय है जजसभें 3D िट्रटयकर को 2D वऩक्सेर भें फदरना औय उन वऩक्सेर
ऩय टेक्सचय , राइट्रटॊग औय अन्म प्रबाि रागू कयना शासभर है। जीऩीमू भें िटेक्स औय वऩक्सेर प्रसॊस्कयण क
ै से फकमा जाता
है इसका एक अिरोकन महाॊ ट्रदमा गमा है:
1. वर्टेक्स प्रोसेससिंग ( Vertex processing):
िटेक्स प्रोसेससॊग भें ऩहरा कदभ 3डी िट्रटयकर को 2डी स्रीन कोऑडडयनेट भें फदरना है। मह स्क
े सरॊग , योटेशन औय िाॊसरेशन
सट्रहत भैट्रिक्स ऑऩयेशॊस की एक श्रॊखरा का उऩमोग कयक
े फकमा जाता है। ऩरयिनतयत शीषों को फपय ऩाइऩराइन क
े अगरे
चयण भें बेज ट्रदमा जाता है।
2. पप्रसमटर्टव असेंबऱी:
अगरा कदभ रूऩाॊतरयत िट्रटयकर को geometric वप्रसभट्रटि, जैसे त्रत्रकोण मा येखाओॊ भें इकट्ठा कयना है। मह 3D अॊतरयऺ भें
शीषों को उनकी जस्थनत क
े आधाय ऩय सभूट्रहत कयक
े फकमा जाता है।
3. रैस्र्टराइजेशन ( Rasterization):
एक फाय जफ ज्मासभतीम आट्रदभों को इकट्ठा कय सरमा जाता है , तो GPU उन्हें येखाॊकन नाभक एक प्रफरमा का उऩमोग
कयक
े अरग-अरग वऩक्सेर भें ऩरयिनतयत कय देता है। इसभें मह ननधायरयत कयना शासभर है फक 2D स्रीन स्ऩेस भें कौन से
वऩक्सेर आट्रदभ द्िाया किय फकए गए हैं।

2. रैस्र्टराइजेशन क
ै से ककया जाता है ?
यैस्टयाइजेशन जीऩीमू ऩाइऩराइन भें एक भहत्िऩूणय प्रफरमा है जो स्रीन ऩय अरग-अरग वऩक्सेर भें ज्मासभतीम आट्रदभ
(जैसे त्रत्रकोण मा येखाएॊ) को ऩरयिनतयत कयती है। महाॉ एक सॊक्षऺ्त विियण ट्रदमा गमा है फक GPU भें यैस्टयाइजेशन क
ै से
फकमा जाता है:
(a) आटदम असेंबऱी:
येखाॊकन भें ऩहरा कदभ ज्मासभतीम आट्रदभों को इकट्ठा कयना है जो प्रस्तुत फकए जाएॊगे। इसभें िट्रटयकर को सभूहीकर त
कयना शासभर है जो आट्रदभ (जैसे त्रत्रकोण क
े कोने) को सूधचमों मा सयणणमों भें ऩरयबावषत कयता है।
(b) कतरन:
एक फाय आट्रदभ इकट्ठा हो जाने क
े फाद , उन्हें नछन्नक क
े दृश्म क
े णखराप जक्रऩ फकमा जाता है। मह आट्रदभ क
े फकसी बी
ट्रहस्से को हटा देता है जो देखने की भात्रा क
े फाहय है (मानी , क
ै भये क
े ऩीछे)।
(c) प्रोजेक्शन:
अगरा कदभ जक्रऩ फकए गए आट्रदभ को 2डी स्रीन स्ऩेस ऩय प्रोजेक्ट कयना है। इसभें ऩरयप्रेक्ष्म सुधाय कयने औय उन्हें
स्रीन ननदेशाॊक भें ऩरयिनतयत कयने क
े सरए आट्रदभ को उनक
े डब्ल्मू सभन्िम द्िाया विबाजजत कयना शासभर है।
(d) रेखािंकन:
प्रऺेऩण क
े फाद , GPU ननधायरयत कयता है फक स्रीन ऩय कौन से वऩक्सेर प्रत्मेक आट्रदभ द्िाया किय फकए गए हैं। मह
स्क
ै नराइन येखाॊकन नाभक एक ए्गोरयथ्भ का उऩमोग कयक
े फकमा जाता है , जजसभें वऩक्सेर की प्रत्मेक ऩॊजक्त को स्क
ै न
कयना शासभर होता है जो आट्रदभ को काटता है औय किय फकए गए प्रत्मेक वऩक्सेर क
े सरए एक ध्िज सेट कयता है।
(e) इिंर्टरपोऱेशन:
एक फाय किय फकए गए वऩक्सेर ननधायरयत हो जाने क
े फाद , GPU किय फकए गए वऩक्सेर भें आट्रदभ की विशेषताओॊ को
प्रऺेवऩत कयता है। उदाहयण क
े सरए , मट्रद त्रत्रबुज भें यॊग ढार है , तो GPU त्रत्रकोण भें वऩक्सेर क
े शीषों क
े यॊगों को प्रऺेवऩत
कयेगा।
(f) गहराई परीऺण:
अगरा चयण मह ननधायरयत कयने क
े सरए गहयाई ऩयीऺण कयना है फक कौन से वऩक्सेर साभने हैं औय कौन से ऩीछे हैं। मह
गहयाई फफ़य भें प्रत्मेक वऩक्सेर क
े गहयाई भान की गहयाई भान से तुरना कयक
े फकमा जाता है। वऩक्सेर जो ितयभान
गहयाई भान क
े ऩीछे हैं उन्हें छोड़ ट्रदमा जाता है।
(g) पपक्सेऱ छायािंकन:
शेष वऩक्सेर को वऩक्सेर शेडय का उऩमोग कयक
े छामाॊफकत फकमा जाता है। वऩक्सेर शेडय फनािट , प्रकाश व्मिस्था औय
अन्म प्रबािों क
े आधाय ऩय प्रत्मेक वऩक्सेर क
े अॊनतभ यॊग औय अन्म गुणों को ननधायरयत कयता है।
(h) रैस्र्टराइजेशन
एक जट्रटर प्रफरमा है जजसभें सॊगणना क
े कई चयण शासभर होते हैं। GPU सभानाॊतय प्रसॊस्कयण क
े सरए अनुक
ू सरत है , जो
इसे जट्रटर 3D दृश्मों क
े सरए ज्दी औय क
ु शरता से येखाॊकन कयने की अनुभनत देता है।
4. पपक्सेऱ प्रसिंस्करण ( Pixel processing):
मह यैस्टयाइजेशन क
े फाद , प्रत्मेक वऩक्सेर को व्मजक्तगत रूऩ से सॊसाधधत फकमा जाता है। इसभें वऩक्सेर ऩय फनािट , प्रकाश
व्मिस्था औय अन्म प्रबाि रागू कयना शासभर है। मे ऑऩयेशन आभतौय ऩय GPU ऩय चरने िारे प्रोग्राभेफर शेडय प्रोग्राभ
का उऩमोग कयक
े फकए जाते हैं।

3. 5. आउर्टपुर्ट पवऱय ( Output merger):
अॊनतभ छवि फनाने क
े सरए वऩक्सेर प्रसॊस्कयण चयण क
े आउटऩुट को सभरा ट्रदमा जाता है। इसभें अनतव्माऩी वऩक्सेर क
े
यॊगों को सजम्पभश्ण कयना , मह ननधायरयत कयने क
े सरए गहयाई ऩयीऺण रागू कयना फक कौन से वऩक्सेर साभने हैं , औय
प्रत्मेक वऩक्सेर क
े सरए अॊनतभ यॊग को स्रीन ऩय आउटऩुट कयना शासभर है।
GPU ऩाइऩराइन क
े िटेक्स औय वऩक्सेर प्रोसेससॊग चयण उच्च-गुणित्ता िारे 3D ग्राफफ़क्स को प्रस्तुत कयने क
े सरए
भहत्िऩूणय हैं। GPU को सभानाॊतय प्रोसेससॊग क
े सरए अनुक
ू सरत फकमा गमा है , जो इसे इन कामों को ज्दी औय क
ु शरता से
कयने की अनुभनत देता है।
2. शेडर ननष्पादन (Shader execution):
शेडय छोटे प्रोग्राभ होते हैं जो GPU ऩय चरते हैं औय 3D दृश्म भें िस्तुओॊ की उऩजस्थनत को ननमॊत्रत्रत कयते हैं। जीऩीमू
जट्रटर ग्राफपक्स को प्रस्तुत कयने क
े सरए हजायों शेडय प्रोग्राभ एक साथ ननष्ऩाट्रदत कय सकता है।
जीपीयू में शेडर ननष्पादन क
ै से होता है ?
शेडय ननष्ऩादन जीऩीमू ऩाइऩराइन का एक भहत्िऩूणय ट्रहस्सा है जो डेिरऩसय को जट्रटर औय मथाथयिादी 3डी ग्राफपक्स फनाने
की अनुभनत देता है। शेडय छोटे प्रोग्राभ होते हैं जो GPU ऩय चरते हैं औय 3D दृश्म भें िस्तुओॊ की उऩजस्थनत को ननमॊत्रत्रत
कयते हैं। महाॉ एक सॊक्षऺ्त विियण ट्रदमा गमा है फक GPU भें शेडय ननष्ऩादन क
ै से होता है:

4. 1. वर्टेक्स शेडर ननष्पादन ( Vertex shader execution):
GPU ऩाइऩराइन भें ननष्ऩाट्रदत होने िारा ऩहरा प्रकाय का शेडय िटेक्स शेडय है। िटेक्स शेडय 3D कोने को 2D स्रीन
ननदेशाॊक भें फदरने क
े सरए जजम्पभेदाय है। इसभें िट्रटयकर को स्क
े र कयने , घुभाने औय िाॊसरेट कयने क
े सरए भैट्रिक्स
ऑऩयेशॊस कयना शासभर है। िटेक्स शेडय का आउटऩुट रूऩाॊतरयत िट्रटयकर का एक सेट है जो ऩाइऩराइन क
े अगरे चयण भें
जाता है।
2. र्टेस्सेऱेशन शेडर ननष्पादन (वैकल्पपक) Tessellation shader execution (optional):
टेसरेशन शेडय एक िैकज्ऩक शेडय चयण है जजसका उऩमोग 3D भॉडर भें विियण जोड़ने क
े सरए फकमा जा सकता है। मह
िटेक्स शेडय से रूऩाॊतरयत िट्रटयकर रेता है औय उन्हें छोटे वप्रसभट्रटि भें विबाजजत कयता है , जैसे फक त्रत्रकोण मा क्िाड। मह
डेिरऩसय को अधधक विस्ताय क
े साथ अधधक जट्रटर 3डी भॉडर फनाने की अनुभनत देता है।
3. ज्यासमनत शेडर ननष्पादन (वैकल्पपक)( Geometry shader execution (optional)):
ज्मासभनत शेडय एक अन्म िैकज्ऩक शेडय चयण है जजसका उऩमोग 3D दृश्म भें अनतरयक्त ज्मासभनत जोड़ने क
े सरए फकमा
जा सकता है। मह टेसरेशन शेडय (मट्रद उऩमोग फकमा जाता है) से आउटऩुट रेता है औय डेिरऩय द्िाया ऩरयबावषत ननमभों
क
े एक सेट क
े आधाय ऩय नए िट्रटयकर औय वप्रसभट्रटि उत्ऩन्न कयता है।
4. पपक्सेऱ शेडर ननष्पादन ( Pixel shader execution):
वऩक्सेर शेडय , जजसे टुकड़ा शेडय बी कहा जाता है , अॊनतभ छवि भें प्रत्मेक वऩक्सेर क
े यॊग औय अन्म गुणों को ननधायरयत कयने
क
े सरए जजम्पभेदाय है। मह वऩछरे चयणों (रूऩाॊतरयत कोने , उऩ-विबाजजत आट्रदभ , आट्रद) का आउटऩुट रेता है औय प्रत्मेक
वऩक्सेर ऩय फनािट , प्रकाश व्मिस्था औय अन्म प्रबाि रागू कयता है। वऩक्सेर शेडय का आउटऩुट छवि भें प्रत्मेक वऩक्सेर
का अॊनतभ यॊग होता है।
5. क
िं प्यूर्ट शेडर ननष्पादन (वैकल्पपक) ( Compute shader execution (optional)):
क
ॊ ्मूट शेडय एक प्रकाय का शेडय है जजसका उऩमोग GPU ऩय साभान्म-उद्देश्म क
ॊ ्मूट्रटॊग कामों क
े सरए फकमा जा सकता है।
इसका उऩमोग बौनतकी ससभुरेशन , इभेज प्रोसेससॊग औय फर्टोग्रापी जैसे कामों क
े सरए फकमा जा सकता है।
शेडय प्रोग्राभ उच्च-स्तयीम छामाॊकन बाषाओॊ जैसे जीएरएसएर , एचएरएसएर औय सीजी भें सरखे गए हैं। इन कामयरभों को
जीऩीमू चारक द्िाया सॊकसरत फकमा जाता है औय जट्रटर औय मथाथयिादी 3डी ग्राफपक्स प्रस्तुत कयने क
े सरए अन्म शेडय
कामयरभों क
े सभानाॊतय जीऩीमू ऩय चरामा जाता है।
3.मैटिक्स सिंचाऱन ( Matrix operations):
जीऩीमू को भैट्रिक्स ऑऩयेशॊस क
े सरए अनुक
ू सरत फकमा गमा है , जो आभतौय ऩय भशीन रननिंग औय िैऻाननक क
ॊ ्मूट्रटॊग भें
उऩमोग फकमा जाता है। भैट्रिक्स ऑऩयेशॊस भें भैट्रिक्स गुणा , उरटा औय अऩघटन शासभर है।
जीपीयू में मैटिक्स ऑपरेशिंस क
ै से काम करते हैं ?
भैट्रिक्स ऑऩयेशॊस 3डी ग्राफपक्स प्रोग्रासभॊग का एक भहत्िऩूणय ट्रहस्सा हैं औय जीऩीमू ऩाइऩराइन भें िट्रटयकर फदरने , राइट्रटॊग
रागू कयने औय अन्म गणना कयने जैसे कामों क
े सरए बायी रूऩ से उऩमोग फकमा जाता है। जीऩीमू भें भैट्रिक्स ऑऩयेशॊस
क
ै से काभ कयते हैं इसका अिरोकन महाॊ ट्रदमा गमा है:
1. मैटिक्स भिंडारण ( Matrix storage):
धग्रड भें व्मिजस्थत सॊख्माओॊ क
े अनुरभ क
े रूऩ भें भेट्रिसेस को स्भरनत भें सॊग्रहीत फकमा जाता है। जीऩीमू भें , भैट्रिक्स
आभतौय ऩय ऩॊजक्त-प्रभुख मा स्तॊब-प्रभुख प्रारूऩ भें सॊग्रहीत होते हैं। मह उस रभ को ननधायरयत कयता है जजसभें सॊख्माएॉ
भेभोयी भें सॊग्रहीत होती हैं।
2. मैटिक्स गुणन ( Matrix multiplication):
भैट्रिक्स गुणन 3डी ग्राफपक्स प्रोग्रासभॊग भें उऩमोग फकमा जाने िारा एक भौसरक ऑऩयेशन है। इसभें एक नमा भैट्रिक्स
फनाने क
े सरए दो भैट्रिक्स को एक साथ गुणा कयना शासभर है। जीऩीमू भें , भैट्रिक्स गुणा आभतौय ऩय “शेडय ऩाइऩराइन

5. भैट्रिक्स गुणा ” नाभक तकनीक का उऩमोग कयक
े फकमा जाता है , जजसभें भैट्रिक्स गुणन ऑऩयेशन को छोटे चयणों भें तोड़ना
शासभर होता है जजसे जीऩीमू द्िाया सभानाॊतय भें फकमा जा सकता है।
3. वेक्र्टर सिंचाऱन ( Vector operations):
िेक्टय आभतौय ऩय 3डी ग्राफपक्स प्रोग्रासभॊग भें त्रफॊदुओॊ , ट्रदशाओॊ औय अन्म ज्मासभतीम भात्राओॊ का प्रनतननधधत्ि कयने क
े सरए
उऩमोग फकए जाते हैं। जीऩीमू ऩाइऩराइन भें प्रकाश औय अन्म प्रबािों की गणना कयने क
े सरए िेक्टय सॊचारन , जैसे फक
डॉट उत्ऩाद औय रॉस उत्ऩाद , का उऩमोग फकमा जाता है।
4. पररवततन ( Transformations):
योटेशन, स्क
े सरॊग औय अनुिाद जैसे ऩरयितयनों क
े सरए 3डी ग्राफपक्स प्रोग्रासभॊग भें भेट्रिसेस का व्माऩक रूऩ से उऩमोग फकमा
जाता है। इन ऩरयितयनों भें 3D अॊतरयऺ भें उनकी जस्थनत औय असबविन्मास को सॊशोधधत कयने क
े सरए शीषों क
े एक सेट
ऩय एक भैट्रिक्स रागू कयना शासभर है। जीऩीमू ऩाइऩराइन भें , इन ऩरयितयनों को आभ तौय ऩय िटेक्स शेडय का उऩमोग
कयक
े फकमा जाता है , जो सभानाॊतय भें कोने क
े सेट ऩय भैट्रिक्स रागू कय सकता है।
5. व्युत्क्रम और स्थानािंतरण मैटिसेस ( Inverse and transpose matrices):
उरटा औय स्थानाॊतरयत भैट्रिसेस का उऩमोग 3डी ग्राफपक्स प्रोग्रासभॊग भें नॉभयर को फदरने क
े सरए फकमा जाता है , जो िैक्टय
हैं जो सतहों क
े रॊफित हैं। व्मुत्रभ भैट्रिक्स का उऩमोग नॉभयर को ऑब्लजेक्ट स्ऩेस से ि्डय स्ऩेस भें फदरने क
े सरए फकमा
जाता है , जफफक िाॊसऩोज भैट्रिक्स का उऩमोग नॉभयर को ि्डय स्ऩेस से आई स्ऩेस भें फदरने क
े सरए फकमा जाता है।
भैट्रिक्स ऑऩयेशॊस 3डी ग्राफपक्स प्रोग्रासभॊग का एक भहत्िऩूणय ट्रहस्सा हैं , औय जीऩीमू को इन ऑऩयेशॊस को तेजी से औय
क
ु शरता से सभानाॊतय भें कयने क
े सरए अनुक
ू सरत फकमा गमा है।
4. बनावर्ट मानचचत्रण ( Texture mapping):
टेक्सचय भैवऩॊग एक ऐसी तकनीक है जजसका उऩमोग छविमों को 3D सतहों ऩय रागू कयने क
े सरए फकमा जाता है। जीऩीमू
विशेष हाडयिेमय का उऩमोग कयक
े फनािट को ज्दी से 3डी भॉडर भें भैऩ कय सकता है।
जीपीयू में बनावर्ट मैपपिंग क
ै से काम करती है ?
टेक्सचय भैवऩॊग 3डी ग्राफपक्स भें एक 3डी ऑब्लजेक्ट की सतह ऩय एक छवि मा ऩैटनय (जजसे टेक्सचय कहा जाता है) रागू
कयने क
े सरए उऩमोग की जाने िारी तकनीक है। विसशष्ट हाडयिेमय औय ए्गोरयदभ का उऩमोग कयक
े जीऩीमू भें टेक्सचय
भैवऩॊग की जाती है। महाॊ एक सॊक्षऺ्त विियण ट्रदमा गमा है फक GPU भें टेक्सचय भैवऩॊग क
ै से काभ कयती है:
1. बनावर्ट ननदेशािंक ( Texture coordinates):
फकसी 3D ऑब्लजेक्ट भें फनािट रागू कयने क
े सरए , GPU को ऩहरे मह ननधायरयत कयने की आिश्मकता होती है फक फनािट
को ऑब्लजेक्ट ऩय कहाॉ रागू फकमा जाना चाट्रहए। मह िस्तु क
े प्रत्मेक शीषय क
े सरए फनािट ननदेशाॊक ननट्रदयष्ट कयक
े फकमा
जाता है। फनािट ननदेशाॊक आभतौय ऩय 2 डी ननदेशाॊक (मू , िी) की एक जोड़ी क
े रूऩ भें ननट्रदयष्ट होते हैं जो फनािट ऩय एक
त्रफॊदु क
े अनुरूऩ होते हैं।
2. बनावर्ट का नमूना ( Texture sampling):
एक फाय फनािट ननदेशाॊक ननट्रदयष्ट फकए जाने क
े फाद , GPU िस्तु ऩय प्रत्मेक त्रफॊदु ऩय यॊग भान ननधायरयत कयने क
े सरए
फनािट का नभूना रेता है। फनािट क
े नभूने भें एक सूचकाॊक क
े रूऩ भें फनािट ननदेशाॊक का उऩमोग कयक
े भेभोयी से
फनािट डेटा को ऩढ़ना शासभर है। जीऩीमू विशेष हाडयिेमय (जैसे फनािट इकाइमाॊ) का उऩमोग कयता है ताफक फनािट
नभूनाकयण क
ु शरताऩूियक फकमा जा सक
े ।
3. बनावर्ट की क़िपर्टररिंग ( Texture filtering):
फनािट फफ़्टरयॊग का उऩमोग फकसी सतह ऩय रागू होने ऩय फनािट को धचकना कयने क
े सरए फकमा जाता है। मह
आिश्मक है क्मोंफक फनािट भें उस सतह की तुरना भें उच्च रयजॉ्मूशन हो सकता है जजस ऩय इसे रागू फकमा जाता है।

6. GPU भें उऩमोग फकए जाने िारे कई प्रकाय क
े टेक्सचय फफ़्टरयॊग ए्गोरयदभ हैं , जैसे त्रफसरननमय फफ़्टरयॊग औय ट्रिसरननमय
फफ़्टरयॊग।
4. बनावर्ट ऱपेर्टना ( Texture wrapping):
टेक्सचय यैवऩॊग का उऩमोग मह ननधायरयत कयने क
े सरए फकमा जाता है फक सतह ऩय रागू होने ऩय टेक्सचय को क
ै से दोहयामा
मा सभयय फकमा जाता है। मह भहत्िऩूणय है क्मोंफक फनािट उस आकाय की नहीॊ हो सकती है जजस सतह ऩय इसे रगामा
जाता है। क्रैम्पऩ , रयऩीट औय सभयय जैसे कई प्रकाय क
े टेक्सचय यैवऩॊग भोड हैं।
5. शेड्स में र्टेक्सचर मैपपिंग ( Texture mapping in shaders):
फनािट भानधचत्रण आभतौय ऩय वऩक्सेर शेडय भें फकमा जाता है , जो फनािट क
े नभूने रेता है औय प्रत्मेक वऩक्सेर क
े अॊनतभ
यॊग भान का उत्ऩादन कयने क
े सरए अनतरयक्त सॊगणना रागू कयता है। इसभें प्रकाश गणना , ऩायदसशयता प्रबाि औय अन्म
प्रबाि शासभर हो सकते हैं।
टेक्सचय भैवऩॊग एक जट्रटर प्रफरमा है जजसभें GPU ऩाइऩराइन भें गणना क
े कई चयण शासभर होते हैं। जीऩीमू को
सभानाॊतय प्रसॊस्कयण क
े सरए अनुक
ू सरत फकमा गमा है , जो इसे जट्रटर 3डी दृश्मों क
े सरए तेजी से औय क
ु शरता से टेक्सचय
भैवऩॊग कयने की अनुभनत देता है।
5. वीडडयो डडकोडडिंग और एन्कोडडिंग ( Video decoding and encoding):
GPU सभवऩयत हाडयिेमय का उऩमोग कयक
े िीडडमो को डडकोड औय एनकोड कय सकता है। मह CPU से प्रोसेससॊग को ऑपरोड
कयता है औय प्रदशयन भें सुधाय कयता है।
जीपीयू में वीडडयो डडकोडडिंग और एन्कोडडिंग क
ै से काम करते हैं ?
िीडडमो डडकोडडॊग औय एन्कोडडॊग कम्प्मूटेशनर रूऩ से गहन कामय हैं जजनक
े सरए फहुत अधधक प्रसॊस्कयण शजक्त की
आिश्मकता होती है। जीऩीमू सभानाॊतय भें आिश्मक सॊगणना कयने क
े सरए विशेष हाडयिेमय औय ए्गोरयदभ का उऩमोग
कयक
े इन कामों को तेज कय सकता है। GPU भें िीडडमो डडकोडडॊग औय एन्कोडडॊग क
ै से काभ कयते हैं , इसका अिरोकन महाॊ
ट्रदमा गमा है:
1. वीडडयो डडकोडडिंग ( Video decoding):
िीडडमो डडकोडडॊग भें ऩहरा कदभ डडस्क मा भेभोयी से क
ॊ प्रेस्ड िीडडमो डेटा को ऩढ़ना है। क
ॊ प्रेस्ड डेटा को फपय GPU को ऩास
फकमा जाता है , जो डेटा को डीक
ॊ प्रेस कयने क
े सरए विशेष हाडयिेमय (जैसे िीडडमो डडकोडडॊग मूननट) का उऩमोग कयता है।
विघट्रटत िीडडमो फ्र
े भ तफ GPU भेभोयी भें सॊग्रहीत फकए जाते हैं , जहाॊ उन्हें शेष GPU ऩाइऩराइन द्िाया एक्सेस फकमा जा
सकता है।
2. वीडडयो प्रोसेससिंग ( Video processing):
एक फाय जफ िीडडमो फ्र
े भ को डडकम्पप्रेस फकमा जाता है औय जीऩीमू भेभोयी भें सॊग्रहीत फकमा जाता है , तो उन्हें जीऩीमू
ऩाइऩराइन द्िाया सॊसाधधत फकमा जा सकता है। इसभें आभतौय ऩय िीडडमो फ्र
े भ भें यॊग सुधाय , स्क
े सरॊग औय अन्म प्रबाि
रागू कयना शासभर है। जीऩीमू इन कामों को सभानाॊतय भें कय सकता है , जो इसे िीडडमो फ्र
े भ को ज्दी औय क
ु शरता से
सॊसाधधत कयने की अनुभनत देता है।
3. वीडडयो एन्कोडडिंग ( Video encoding):
िीडडमो एन्कोडडॊग िीडडमो फ़्र
े भ क
े अनुरभ को एक सॊऩीडड़त िीडडमो प्रारूऩ (जैसे H.264 मा HEVC) भें सॊऩीडड़त कयने की
प्रफरमा है। जीऩीमू आिश्मक सॊगणना कयने क
े सरए विशेष हाडयिेमय (जैसे िीडडमो एन्कोडडॊग इकाइमों) का उऩमोग कयक
े इस
प्रफरमा को तेज कय सकता है। जीऩीमू िीडडमो फ्र
े भ को सभानाॊतय भें एन्कोड कयता है , जो िीडडमो को ज्दी औय क
ु शरता
से एन्कोड कयने की अनुभनत देता है।
4. वीडडयो आउर्टपुर्ट ( Video output):

7. एक फाय िीडडमो फ्र
े भ सॊसाधधत औय एन्कोड फकए जाने क
े फाद , उन्हें डडस््रे ऩय आउटऩुट फकमा जा सकता है मा डडस्क भें
सहेजा जा सकता है। जीऩीमू विशेष हाडयिेमय (जैसे िीडडमो आउटऩुट मूननट) का उऩमोग कयक
े सीधे िीडडमो फ्र
े भ को डडस््रे
ऩय आउटऩुट कय सकता है , मा मह एन्कोडेड िीडडमो डेटा को फाद भें ्रेफैक क
े सरए डडस्क भें सहेज सकता है।
िीडडमो डडकोडडॊग औय एन्कोडडॊग जट्रटर कामय हैं जजनक
े सरए फहुत अधधक प्रसॊस्कयण शजक्त की आिश्मकता होती है। जीऩीमू
सभानाॊतय प्रसॊस्कयण क
े सरए अनुक
ू सरत है , जो इसे इन कामों को तेजी से औय क
ु शरता से कयने की अनुभनत देता है।
जीऩीमू ऩाइऩराइन भें विशेष हाडयिेमय औय ए्गोरयदभ का उऩमोग िीडडमो प्रोसेससॊग कामों क
े सरए इसक
े प्रदशयन को औय
फढ़ाता है।
6. सामान्य प्रयोजन क
िं प्यूटर्टिंग ( General-purpose computing):
CUDA, OpenCL, औय Vulkan जैसे API का उऩमोग कयक
े आधुननक GPU का उऩमोग साभान्म-उद्देश्म क
ॊ ्मूट्रटॊग कामों क
े
सरए बी फकमा जा सकता है। मह डेिरऩसय को बौनतकी ससभुरेशन , इभेज प्रोसेससॊग औय फर्टोग्रापी जैसे कामों क
े सरए
जीऩीमू की सभाॊतय प्रसॊस्कयण शजक्त का उऩमोग कयने की अनुभनत देता है।
जीपीयू में सामान्य प्रयोजन क
िं प्यूटर्टिंग क
ै से काम करती है ?
ग्राफफ़क्स प्रोसेससॊग मूननट्स ( GPGPU) ऩय साभान्म-उद्देश्म क
ॊ ्मूट्रटॊग गैय-ग्राफफ़कर क
ॊ ्मूट्रटॊग कामों क
े सरए GPU का उऩमोग
है। इसभें क
े िर CPU का उऩमोग कयने क
े फजाम GPU ऩय साभान्म-उद्देश्म क
ॊ ्मूट्रटॊग िक
य रोड चराना शासभर है। महाॉ
साभान्म-उद्देश्म क
ॊ ्मूट्रटॊग क
े GPU भें कामय कयने क
े तयीक
े का अिरोकन ट्रदमा गमा है:
1. प्रोग्रासमिंग भाषा ( Programming languages):
GPU ऩय साभान्म-उद्देश्म क
ॊ ्मूट्रटॊग िक
य रोड चराने क
े सरए , CUDA मा OpenCL जैसी विशेष प्रोग्रासभॊग बाषाओॊ का उऩमोग
फकमा जाता है। मे बाषाएॊ ननदेशों का एक सेट प्रदान कयती हैं जजन्हें GPU ऩय सभानाॊतय भें ननष्ऩाट्रदत फकमा जा सकता है ,
जो CPU ऩय ऩायॊऩरयक सीरयमर प्रोसेससॊग की तुरना भें फहुत तेज गणना की अनुभनत देता है।
2. मेमोरी आकक
त र्टेक्चर ( Memory architecture):
एक जीऩीमू की भेभोयी आफक
य टेक्चय सभानाॊतय प्रसॊस्कयण क
े सरए अनुक
ू सरत है , जजसभें कई भेभोयी फैंक औय साझा भेभोयी
स्ऩेस हैं जो धागे क
े फीच क
ु शर डेटा साझा कयने की अनुभनत देते हैं। मह CPU की तुरना भें फहुत तेजी से जट्रटर गणना
कयने क
े सरए GPU क
े फड़े ऩैभाने ऩय सभानता का राब उठाना सॊबि फनाता है।
3. थ्रेड मैनेजमेंर्ट ( Thread management):
जीऩीमू कामों क
े सभाॊतय प्रसॊस्कयण को प्रफॊधधत कयने क
े सरए धागे की एक प्रणारी का उऩमोग कयते हैं। इन थ्रेड्स को
ब्लरॉक भें प्रफॊधधत फकमा जा सकता है , प्रत्मेक ब्लरॉक भें फड़ी सॊख्मा भें थ्रेड्स होते हैं जजन्हें सभानाॊतय भें ननष्ऩाट्रदत फकमा जा
सकता है। थ्रेड ससॊरोनाइजेशन औय सॊचाय का उऩमोग मह सुननजश्चत कयने क
े सरए फकमा जा सकता है फक अॊनतभ आउटऩुट
उत्ऩन्न कयने क
े सरए प्रत्मेक थ्रेड क
े ऩरयणाभ ठीक से सॊमोजजत हों।
4. एपगोररथम अनुक
ू ऱन ( Algorithm optimization):
जीऩीमू ऩय सियश्ेष्ठ प्रदशयन प्रा्त कयने क
े सरए , ए्गोरयदभ को सभाॊतय प्रसॊस्कयण क
े सरए अनुक
ू सरत फकमा जाना चाट्रहए।
इसभें जट्रटर कामों को छोटे , सभाॊतय घटकों भें तोड़ना शासभर है जजन्हें एक साथ कई धागे द्िाया ननष्ऩाट्रदत फकमा जा
सकता है।
5. ननष्पादन की ननगरानी ( Performance monitoring):
मह सुननजश्चत कयने क
े सरए फक जीऩीमू ऩय साभान्म-उद्देश्म क
ॊ ्मूट्रटॊग िक
य रोड क
ु शरताऩूियक चर यहे हैं , प्रदशयन ननगयानी
उऩकयण का उऩमोग भेभोयी फैंडविड्थ , इॊस्िक्शन थ्रूऩुट औय विरॊफता जैसे प्रदशयन भेट्रिक्स को भाऩने क
े सरए फकमा जा
सकता है। इन भेट्रिक्स का उऩमोग ए्गोरयदभ औय हाडयिेमय कॉजन्फ़गयेशन को अधधकतभ प्रदशयन क
े सरए अनुक
ू सरत कयने
क
े सरए फकमा जा सकता है।

8. जीऩीमू ऩय साभान्म-उद्देश्म क
ॊ ्मूट्रटॊग क
ु छ प्रकाय क
े िक
य रोड क
े सरए ऩायॊऩरयक सीऩीमू-आधारयत क
ॊ ्मूट्रटॊग ऩय भहत्िऩूणय
प्रदशयन राब प्रदान कय सकती है। विसशष्ट प्रोग्रासभॊग बाषाओॊ औय भेभोयी आफक
य टेक्चय क
े साथ सभरकय जीऩीमू की फड़े
ऩैभाने ऩय सभानाॊतय िास्तुकरा , सीऩीमू की तुरना भें फहुत तेजी से जट्रटर सॊगणना कयना सॊबि फनाती है।
GPU एक अत्मधधक सभानाॊतय औय क
ु शर प्रोसेसय है जो ग्राफपक्स येंडरयॊग , िीडडमो प्रोसेससॊग औय साभान्म-उद्देश्म क
ॊ ्मूट्रटॊग
से सॊफॊधधत कई तयह क
े ऑऩयेशन कय सकता है।
क
िं प्यूर्टर में ग्राकिक्स प्रोसेससिंग यूननर्ट ऱगाने क
े क्या िायदे हैं ?
क
ॊ ्मूटय भें ग्राफपक्स प्रोसेससॊग मूननट (जीऩीमू) स्थावऩत कयने से कई राब सभर सकते हैं , जजनभें ननम्पन शासभर हैं:
1. उन्नत ग्राकिकऱ प्रदशतन ( Enhanced graphical performance):
एक जीऩीमू विशेष रूऩ से उच्च गुणित्ता िारे ग्राफपक्स को प्रस्तुत कयने भें शासभर जट्रटर गणनाओॊ को सॊबारने क
े सरए
डडजाइन फकमा गमा है। सीऩीमू से जीऩीमू भें इन गणनाओॊ को ऑपरोड कयक
े , एक सभवऩयत जीऩीमू िारा क
ॊ ्मूटय गेभ,
िीडडमो औय अन्म ग्राफपकर अनुप्रमोगों भें धचकनी , अधधक उत्तयदामी ग्राफपक्स प्रदान कय सकता है।
2. तेज समानािंतर प्रोसेससिंग ( Faster parallel processing):
GPU को सभानाॊतय प्रोसेससॊग क
े सरए अनुक
ू सरत फकमा जाता है , जजससे िे एक साथ कई गणनाएॉ कय सकते हैं। मह उन्हें
िीडडमो येंडरयॊग , िैऻाननक ससभुरेशन औय भशीन रननिंग जैसे कामों क
े सरए उऩमुक्त फनाता है।
3. बेहतर उत्क्पादकता ( Improved productivity):
क
ु छ एज्रक
े शन जैसे पोटो औय िीडडमो एडडट्रटॊग , 3डी भॉडसरॊग औय ससभुरेशन सॉफ्टिेमय एक सभवऩयत जीऩीमू से फहुत राब
उठा सकते हैं। तेज प्रदशयन प्रदान कयक
े , मे एज्रक
े शन जट्रटर गणनाओॊ क
े सरए आिश्मक सभम को कभ कय सकते हैं औय
सभग्र उत्ऩादकता भें सुधाय कय सकते हैं।
4. बेहतर ऊजात दऺता ( Better energy efficiency):
आधुननक जीऩीमू ऩायॊऩरयक सीऩीमू की तुरना भें अधधक ऊजाय क
ु शर होने क
े सरए डडजाइन फकए गए हैं , जजससे उन्हें कभ
त्रफजरी की खऩत क
े साथ जट्रटर गणना कयने की अनुभनत सभरती है। इससे ऊजाय त्रफरों ऩय रागत फचत हो सकती है औय
मह उन भोफाइर उऩकयणों क
े सरए बी पामदेभॊद हो सकता है , जहाॊ फैटयी राइप एक धचॊता का विषम है।
5. फ्यूचर-प्रूकििं ग ( Future-proofing):
जैसे-जैसे सॉफ्टिेमय अधधक जट्रटर औय भाॊग िारा होता जाता है , एक सभवऩयत जीऩीमू होने से मह सुननजश्चत हो सकता है
फक एक क
ॊ ्मूटय निीनतभ एज्रक
े शन औय गेभ को सॊबार सकता है। उच्च-गुणित्ता िारे जीऩीमू भें ननिेश कयक
े , उऩमोगकताय
मह सुननजश्चत कय सकते हैं फक उनका क
ॊ ्मूटय आने िारे िषों क
े सरए निीनतभ सॉफ़्टिेमय क
े साथ फना यहेगा।
एक क
ॊ ्मूटय भें एक सभवऩयत जीऩीमू स्थावऩत कयने से ग्राफपकर प्रदशयन , उत्ऩादकता , ऊजाय दऺता औय फ्मूचय-प्रूफपॊ ग क
े
भाभरे भें भहत्िऩूणय राब सभर सकते हैं।