[有字天書]GPGPU應用的現狀 Part 3

（原文作者：Eji） PC市場一直都是以效能創造需求，而不見得是針對需求來設計產品。所以我們的影片解析度越看越高、螢幕也越來越大、硬碟容量也跟著膨脹；當然這是質的進步，只是好像變成每次都來這套的感覺……。 總之，目前來說，PC上最吃運算性能的東西除了3D之外，就是動畫壓縮了，以暴力來解決擋在眼前的問題，使得無法實現的應用成為常識，過去在DVD時代已經發生過一次，現在在HD時代似乎也很合理。 DVD轉檔的流行背景 以前DVD影片壓縮流行時具備兩個背景： 1. DVD從高價轉低價的同時CD燒錄設備已經普及。 2. MPEG-4推出，提供比DVD所用的MPEG-2更好的壓縮比例。

因此使用者會想要把DVD的MPEG-2轉為MPEG-4，讓檔案更容易傳播、儲存。隨著DVD變得更普及，想把影片轉成MPEG-4的人也越來越多。

HD影片轉檔吃資源
到了HD時代，看影片的型態更多，有MP3隨身聽、有YouTube或ニコニコ動畫等網路媒介，而實體光學儲存媒體，像是Blu-Ray Disc，或者已經退出市場的HD-DVD，在規格定案的過程就已經加入了目前仍然是壓縮能力最強的格式之一：H.264/AVC。

它在壓縮過程需要的計算量，目前來說一般人的CPU還無法輕易負擔（中低階CPU無法即時處理），所以對消費者而言，如果想要自己剪接HD格式的家用影片、或是將高解析度的HD影片轉成低解析度，放到行動裝置上看，需要的處理時間都相當可觀。

為了應付HD影片的轉檔，傳統的做法就是買更快的CPU，比方說更高時脈的雙核心、四核心、或者是新架構的Core i7；但是如果GPU就可以轉檔，能不能應付這樣的需求？

專做硬壓的處理器
在2005年左右、CELL剛發表推出沒多久，曾有人認為x264之類的影像壓縮工具如果可以移植到CELL上面執行，表現應該會非常好。不過Toshiba和Sony努力了很久，相關應用還是沒有普及，畢竟90nm的CELL耗電量高達110W。

最後到了2007年，Toshiba還是推出了內建H.264硬體壓縮功能的SpursEngine，降低處理時的耗電量，削減並且降頻過後的SPE只拿來做高品質的圖形縮放處理（所謂的「超解像技術」）。另外TMPGEnc壓縮軟體則是透過filter的方式來支援CUDA，不難發現兩種結構的相近之處。

寫程式的動力來自硬體
硬體需要軟體設計配合才能發揮，而平行處理要處理的問題很多，如果做起來容易，以前也不是沒有多核心CPU，為何現在才開始流行？David Kirk曾經說過，升級硬體之後軟體速度只提高兩倍到五倍，程式設計師沒什麼動力改變寫作方式。

如果差了10倍，算是有明顯差距，頂多也只會讓程式設計師找出關鍵部分，針對硬體來小幅改寫程式。但是如果效率相差到一百倍的話，這對程式設計師就會很有挑戰性，針對特殊硬體從頭到尾地重新撰寫。就像是前面提到的壓縮軟體，挑戰性到底大不大，就得看CUDA硬體提供的加速效果有多少了。

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