Grafische kaarten zijn niet alleen interessant voor gamers, maar ook voor de wetenschap. De vele rekenkernen die nodig zijn om de mooiste spelwerelden tevoorschijn te toveren, zijn bijvoorbeeld ook uitermate geschikt voor DNA-onderzoek. PCM zoekt het uit.

Door de hoge snelheid waarmee de grafisch processor (gpu) kan rekenen kunnen er 3D-werelden worden gecreëerd met gedetailleerde en grote weidse vlaktes om in te verdwalen. Om deze werelden te kunnen zien, bestaat elke 3D-wereld uit punten die gecombineerd vlakken vormen en daardoor als herkenbare objecten op het scherm komen. Lees ook: Linux 4.10 ondersteunt virtuele gpu's.

GPU in games

Als je in een spel met een slagschip over een virtuele zee vaart, bestaat alles geheel uit een verzameling van deze punten en vlakken. Het aantal punten dat tijdens het modelleren van het schip wordt gebruikt, heeft invloed op de hoeveelheid details die je van het schip ziet. Om dan een brandslang er rood en beschadigd uit te laten zien en op het dek van het schip een houten vloer te kunnen zien liggen, worden over alle vlakken afbeeldingen gelegd. Vergelijkbaar met een autodeur die je met een heel grote sticker beplakt.

Bij het bewegen van het schip worden alle punten opnieuw berekend, wat in de huidige spellen al snel kan oplopen tot zestig keer per seconde. Om al deze berekeningen zo snel uit te kunnen voeren, wordt er van zoveel mogelijk cores van een gpu gebruikgemaakt. Bij de meest recente grafische kaarten worden al processoren gebruikt met ruim 3800 cores (rekenkernen) aan boord, wat veel berekeningen tegelijkertijd mogelijk maakt om zo ontzettend veel detail in de 3D-werelden aan te brengen.

©PXimport

GPGPU

Doordat de gpu steeds krachtiger wordt, is het interessant geworden om ook ándere rekenintensieve applicaties gebruik te laten maken van de gpu. Door middel van ‘General-Purpose computing on Graphics Processing Units’ (GPGPU) is het mogelijk om software te schrijven die op de gpu wordt uitgevoerd. Taken die van origine op de cpu uitgerekend werden, zijn nu met aanzienlijke tijdswinst door de gpu uit te voeren. Je zou in eerste instantie denken dat de hoeveelheid cores hiervoor verantwoordelijk is. Het verschil in snelheid wordt echter voornamelijk veroorzaakt door de sterk afwijkende architectuur tussen beide processoren.

Van oorsprong heeft de cpu de taak om berekeningen uit te voeren evenals om alle componenten binnen de computer en de aangesloten randapparatuur aan te sturen. Om de verschillende taken in goede banen te leiden, heeft de cpu onder andere de mogelijkheid om bepaalde taken tijdelijk in de wacht te zetten en andere taken voorrang te geven. Denk hierbij aan het registreren van een toetsaanslag of het uitvoeren van een berekening met prioriteit. 

Ieder programma krijgt in de vorm van een thread om de beurt rekentijd

Deze eigenschap zorgt ervoor dat meerdere programma’s naast elkaar op de computer kunnen draaien. Ieder programma, in de vorm van een thread, krijgt om de beurt wat rekentijd en kan zo de benodigde berekeningen uitvoeren. Threads zorgen voor een afgebakende omgeving waarbinnen de programmacode wordt uitgevoerd.

Door voor rekenintensieve programma’s meerdere threads te starten, kunnen de threads op een cpu met meerdere cores verdeeld worden over de beschikbare cores. Hiermee voorkomt de applicatie dat het zelf bevroren op het scherm staat en verhoogt het de snelheid waarmee gerekend wordt.

Het cachegeheugen

De gegevens waarmee gerekend wordt, staan opgeslagen in het interne geheugen van de computer. Dit is relatief traag geheugen, doordat het buiten de cpu geplaatst is. Daarnaast is er tijdens het productieproces gebruikgemaakt van zeer verfijnde technieken, die het mogelijk maken om op een klein oppervlak zeer veel geheugen te creëren, wat wel ten koste gaat van de snelheid. De wachttijd voor het benaderen van dit geheugen kan daardoor oplopen tot honderden processor-kloktikken. 

Processorfabrikanten lossen dit op door in de cpu zelf snel cachegeheugen aan te bieden, waardoor er nog maar vier processorkloktikken nodig zijn om een berekening te voorzien van gegevens. Omdat dat cachegeheugen kostbaar is en er niet oneindig ruimte beschikbaar is binnen de chip, maken weinig geraadpleegde gegevens ruimte voor gegevens die vaker nodig zijn. Deze weinig geraadpleegde gegevens moeten dan wel, wanneer ze opnieuw geraadpleegd worden, weer uit het tragere intern geheugen worden gehaald. 

De groeiende hoeveelheid cachegeheugen van moderne processors verkleint de kans dat een waarde niet meer in de cache past: een belangrijke reden waarom computers sneller worden. Programma’s hebben daardoor vaker direct toegang tot gegevens uit het cachegeheugen wat de algehele prestatie van de computer vergroot.

Verschil CPU en GPU

Een gpu heeft, net als de cpu, de beschikking over cachegeheugen en kan ook berekeningen op meerdere cores uitvoeren. Toch kan de gpu niet zomaar de cpu vervangen en kan bestaande software niet zomaar op de gpu uitgevoerd worden. Om niet afhankelijk te zijn van het interne geheugen van de computer heeft de grafische kaart beschikking over eigen geheugen.

Er zijn vier verschillende soorten geheugen op een GPU aanwezig

Er zijn vier verschillende soorten geheugen op de grafische kaart aanwezig. De bekendste wordt altijd gebruikt om mee te adverteren en is het grootste maar tevens traagste geheugen. Op de gpu zelf zijn de drie overige typen geheugen geplaatst. Er is lokaal en gedeeld geheugen waar de cores toegang tot hebben. Per core is er een zeer kleine hoeveelheid cache aanwezig, ongeveer 10 KB, een stuk kleiner dan de ruim 2 MB waarmee de meest recente cpu’s uitgerust worden.

Wanneer waardes uit het geheugen nodig zijn, worden deze uit het algemene geheugen gehaald en in het snel toegankelijke cachegeheugen geplaatst. De gpu is zo slim om bij elke opvraging eerst te kijken of de waarde nog in de cache aanwezig is. Doordat de cache per core klein is, zullen weinig gebruikte waardes snel uit de cache komen te vervallen. Bij een volgend gebruik zal dan eerst de waarde opnieuw uit het lokale of algemene geheugen gehaald moeten worden. Een techniek die ook in de cpu toegepast wordt, maar bij de gpu veel sneller voorkomt door de veel kleinere cache. 

Threads en cores

Om hiervoor een oplossing te kunnen bieden, is de architectuur van de grafische processor zo ingericht dat wanneer er te lang op geheugen moet worden gewacht, de thread tijdelijk uit de core gehaald kan worden. Zo kan een andere thread in de core worden gezet, waarmee het verlies van snelheid bij het wachten op geheugen verlaagd wordt. Om dit in goede banen te kunnen leiden, worden alle threads gesynchroniseerd. Ze voeren daardoor altijd exact dezelfde regel programmacode uit. Het is dus niet mogelijk dat een thread alvast de volgende som berekent en daarmee vooruit loopt op andere threads.

Voor het schrijven van GPGPU-code wordt gebruik gemaakt van CUDA of OpenCL. NVIDIA is de ontwikkelaar van CUDA en werkt alleen op NVIDIA-kaarten. Het opensource-project OpenCL is platform-onafhankelijk en werkt op zowel NVIDIA-, AMD- als Intel-processoren. Beide implementaties zijn een dialect van de programmeertaal C, maar wijken onderling sterk af als het gaat om het aansturen van de gpu. Het is dan ook niet mogelijk om zomaar een stukje bestaande C-code met GPGPU uit te voeren.

Voor het schrijven van GPGPU-code wordt gebruikgemaakt van CUDA of OpenCL

Niet alleen dient de programmeur een nieuw dialect aan te leren, het gebruik van geheugen met een gpu verschilt ook flink met die van de cpu. Op het moment dat code op een cpu uitgevoerd wordt, kan het eenvoudig nieuwe delen geheugen reserveren en deze ook direct gebruiken. Een algoritme kan daardoor actief inspelen op het soort data dat het te verwerken krijgt. 

Bij een gpu heeft de code alleen beschikking over vooraf gereserveerd geheugen. Voordat een berekening start, moet het dus al bekend zijn hoeveel geheugen er precies nodig is. Dit vergt van de programmeur wederom meer kennis over de data en het probleem wat opgelost moet worden om zo alsnog een goed werkend algoritme te bouwen.

Videokaart niet alleen voor games

Een grafische kaart wordt dus niet alleen maar gebruikt voor games. Veel programma’s voeren weinig en sterk van elkaar verschillende soorten berekeningen uit. Ze maken daarvoor gebruik van de cpu en benutten het cachegeheugen van de processor optimaal. Er zijn ook momenten waarop bekende programma’s als Excel, Spotify of Photoshop veel wiskundige berekeningen moeten uitvoeren in een zo kort mogelijke tijd. Daarvoor wordt bij deze acties gebruik gemaakt van GPGPU, zoals Photoshop doet bij het toepassen van een blur-filter. 

©PXimport

Ook wordt GPGPU steeds meer toegepast in de wetenschappelijke wereld, zoals bij het uitvoeren van analyses op grote verzamelingen data. Zo worden er met software bloedbaansimulaties berekend, zoekt men naar buitenaardse radiosignalen met het SETI-project en vindt er onderzoek plaats naar het uitvoeren van DNA-analyses voor nieuwe behandelmethodes.

Het moge inmiddels duidelijk zijn dat de grafische kaart tot véél meer in staat is dan alleen het er zo realistisch mogelijk uit te laten zien van games. Je zou daarom wel kunnen stellen dat de naam ‘grafische kaart’ hooguit nog als marketingterm correct is. Wellicht wordt het langzamerhand tijd om de benaming ‘grafisch’ laten varen en de nieuwe krachtpatser wat meer eer aan te doen?

Tekst: Maarten Pater

Nieuwe smartphone, nieuw hoesje! Het lijkt zo simpel, maar toch kan het vinden van een passend ‘jasje’ lastig zijn. Voor vrijwel ieder mobiel toestel is de keuze namelijk enorm. Daarnaast zijn er verschillen op het gebied van bescherming en functionaliteit. Uit welke hoesjes kun je allemaal kiezen en wat zijn hiervan de voor- en nadelen?

Heb je bijvoorbeeld net een iPhone 16 gekocht en wil je daar een bijpassend hoesje voor kopen? De bekende webshop www.smartphonehoesjes.nl verkoopt alleen al voor dit exemplaar ruim duizend verschillende producten! Zie tussen dit overweldigende aanbod maar eens een geschikt exemplaar te vinden. Welk hoesje je het best kunt kopen, hangt grotendeels af van hoe je het duurbetaalde toestel wilt beschermen. Bovendien wil het oog natuurlijk ook wat! Ontdek aan de hand van dit artikel welk smartphonehoesje goed bij je past. 

Backcover

Bij een backcover zijn alleen de achterkant en zijkanten van de smartphone beschermd. Je drukt het toestel in een soort houder, waarna je het aanraakscherm altijd kunt bereiken. Handig, maar tegelijkertijd is het display op die manier wel kwetsbaar voor vuil en krassen. Gebruik om die reden bij voorkeur een goede screenprotector (zie kader).

Een goede backcover heeft verstevigde hoeken die bij een onverhoopte valfungeren als schokdempers. Zo verklein je het risico op een gebroken scherm. Bij de betere hoesjes staat in de specificaties de valbescherming vermeld, bijvoorbeeld één, twee of zelfs vijf meter. Verder heeft een goede backcover verhoogde randen; leg je de smartphone ondersteboven neer, dan beschermen deze randen het display en de selfiecamera.

Het merk Urban Armor Gear (UAG) ontwikkelt backcovers met extra verstevigde hoeken.

Bookcase

Ga je de deur uit, dan neem je al gauw een sleutelbos, smartphone en portemonnee mee. Je zakken zitten dus behoorlijk vol. Met een geschikte bookcase laat je die dikke portefeuille gewoon thuis liggen. Zoals de naam al doet vermoeden, is een bookcase een soort ‘boekje’. Zodra je de flap openslaat, kun je de smartphone bedienen. Deze flap behoedt het scherm voor krassen. Kies bij voorkeur een bookcase met een magnetische sluiting, zodat de flap niet vanzelf kan openklappen.

Een bookcase heeft vrijwel altijd plek voor enkele pasjes . Daarnaast bevat zo’n hoesje doorgaans een groot vak met eventueel een rits, waardoor je nog wat (klein)geld kunt meenemen. Tot slot hebben sommige modellen een geïntegreerde standaard. Nuttig voor wie onderweg geregeld filmpjes kijkt.

Deze bookcase van Nomad vervangt de traditionele portemonnee.

Naast de genoemde pluspunten heeft een bookcover ook enkele nadelen. Vooral tijdens het fotograferen en filmen kan de flap in de weg zitten. Gebruik je de smartphonecamera vaak, dan is dat wel iets om over na te denken. Verder passen er drie, vier, vijf of hooguit zes (bank)pasjes in de bookcase, waardoor je niet alle klantenpassen kunt meenemen. Overigens hoeft dat niet zo’n probleem te zijn, want je kunt die pasjes ook digitaal opslaan. Gebruik hiervoor Stocard of een vergelijkbare app .

Met Stocard heb je alsnog alle klantenpassen van je favoriete winkels op zak.

2-in-1-hoesje

Kun je niet tussen een backcase en bookcover kiezen? Een zogeheten 2-in-1-hoesje biedt het beste van twee werelden. Hierbij bevindt zich een uitneembare backcover in een bookcase . Dat werkt veelal met een magnetische constructie. Handig, want wanneer je de deur uitgaat, maak je de backcase weer vast. Vervolgens heb je de belangrijkste pasjes bij de hand. Wil je filmen of fotograferen? Haal het toestel dan tijdelijk even uit de bookcase. Meestal zijn 2-in-1-hoesjes iets dikker, waardoor ze een goede valbescherming bieden.

Dit 2-in-1-hoesje van Accezz heeft een krachtige magneet, zodat je de backcover in de bookcase kunt bevestigen.

Extra stevig!

Bij gebruik in een fabriek, bouwplaats of soortgelijke omgeving heeft een smartphone meer te lijden. Misschien is dan een extra stevig hoesje iets voor jou. Let hierbij vooral op de dikte van de hoeken. UAG, PanzerGlass (Care) en iDEAL of Sweden produceren bijvoorbeeld op grote schaal robuuste smartphonehoesjes met een valbescherming tot vijf meter. Deze producten voldoen doorgaans aan de militaire MIL-STD-810H-standaard.

Dit hoesje van UAG heeft dikke randen en hoeken, zodat de smartphone moeiteloos een val van maximaal vijf meter overleeft.

Eigen hoes ontwerpen

Een foto van je (klein)kind, huisdier of partner. Met een zelfontworpen hoesje maak je jouw smartphone extra persoonlijk. Verschillende bedrijven kunnen zo’n hoesje voor je maken. Nadat je een geschikt hoesje hebt gekozen, verschijnt er in de browser een ontwerptool. Hierin upload je het beoogde kiekje. Afhankelijk van de gekozen aanbieder kun je mogelijk ook een foto op jouw Facebook- of Instagramaccount selecteren. Gebruik altijd een afbeelding met een hoge resolutie, want anders oogt het resultaat korrelig. Kies je tóch een foto van een matige kwaliteit, dan toont de online ontwerptool waarschijnlijk een waarschuwing.

Het is belangrijk om de foto goed uit te lijnen. Vaak is het namelijk nodig om het beeld wat te schuiven omdat de camera’s bijvoorbeeld een belangrijk gedeelte van de foto afdekken. Afhankelijk van het gekozen product voeg je optioneel ook nog een tekst, illustratie en/of achtergrond toe. Houd er rekening mee dat de meeste gepersonaliseerde smartphonehoesjes geen goede valbescherming bieden.

Voeg in de ontwerptool van Smartphonehoesjes.nl eenvoudig je eigen foto toe.

Koordhoesje of telefoontas?

Met name voor vrouwen zijn koordhoesjes erg interessant. Deze backcover-modellen hebben een lang touwtje of riem . Dat maakt het mogelijk om de smartphone in ‘handtasstijl’ te dragen. Nuttig voor wie het toestel niet in een broek- of jaszak kwijt kan. Je past de lengte van het touwtje of de riem eenvoudig aan.

Als alternatief zijn er uiteraard ook handtassen met een speciaal smartphonevak te koop. Hiermee kun je ook nog wat andere spullen meenemen, zoals sleutels en geld. In plaats van de naam handtas gebruiken veel (web)winkels hiervoor de term telefoontas. Ten slotte bestaan er ook speciale heuptassen waarin je het mobiele toestel kunt opbergen.

Met behulp van de afneembare riem draag je dit koordhoesje van Selencia comfortabel om je schouder.

Kleur en materiaal

Weet je al wat voor smartphonehoesje je wilt kopen? Bedenk dan welke kleur je wilt. Is jouw smartphone een lust voor het oog, dan kun je ook een transparant exemplaar overwegen waarmee het design zichtbaar blijft. Het gebruikte materiaal heeft veel invloed op de aanschafprijs. De goedkoopste producten bestaan uit (dun) kunststof of siliconen; die kun je over het algemeen goed buigen. Geef je iets meer geld uit, dan kun je een stevig kunststof hoesje aanschaffen.

Wie een chic uiterlijk belangrijk vindt, kan een hoesje van imitatieleer of echt leder kopen . Dit betreft in de meeste gevallen bookcovers. Bedenk wel dat dit materiaaltype gevoeliger is voor krassen en beschadigingen. Voor de liefhebbers zijn er in diverse webshops ook nog houten backcovers en spiegelhoesjes te vinden. Ook zijn er diverse fabrikanten die voor hun producten gerecyclede materialen gebruiken.

Nomad ontwikkelt voor diverse toestellen stijlvolle hoesjes van echt leer.

Tot slot

Hopelijk geeft dit artikel je voldoende handvatten om een geschikt en betaalbaar smartphonehoesje te vinden. De allergoedkoopste hoesjes van enkele euro’s laat je trouwens het beste links liggen. Die zitten meestal ‘slap’ om het toestel, waardoor er op den duur ruimte tussen het hoesje en de smartphone ontstaat. Goede (plastic) hoesjes kun je vanaf een bedrag van grofweg tien euro vinden.

Op zoek naar een leuk cadeau voor moeder? Maak niet de fout om aan te komen met wasmiddel, een stofzuiger of iets anders uit de categorie 'nuttig', maar verras haar met iets waar ze écht blij van wordt. We hebben voor jou een selectie gemaakt van vijf föhns en stijltangen die door andere gebruikers gewaardeerd worden met minimaal een 8. Zo laat je haar (haar) deze Moederdag echt shinen!

DYSON Airwrap I.D. Straight + Wavy Multistyler

De Dyson Airwrap I.D. is een veelzijdige 6-in-1 multistyler die droogt, krult, golft, gladmaakt, volume geeft en pluizig haar temt. Dankzij intelligente warmte- en luchtstroomregeling hoef je je geen zorgen te maken over (hitte)beschadiging van je haar. Het conische Airwrap-opzetstuk met taps toelopende punt maakt het mogelijk om dichter bij de haaraanzet te stylen. In de praktijk betekent dat: strakkere krullen met behoud van volume en veerkracht. Handig: via bluetooth kun je het apparaat koppelen aan de MyDyson-app voor gepersonaliseerde stylinginstellingen.

BaByliss Hydro Fusion 2100 (D773DE)

De BaByliss Hydro Fusion 2100 is een krachtige föhn met een vermogen van 2100 watt, uitgerust met geavanceerde plasmatechnologie en een dubbel ionensysteem. Deze technologie hydrateert het haar en vermindert pluizigheid tijdens het drogen, wat resulteert in glad en glanzend haar. Met een gewicht van slechts 420 gram en een 2,5 meter lange kabel is deze föhn licht en gebruiksvriendelijk. De meegeleverde diffuser is ideaal voor het definiëren van natuurlijke krullen en textuur.

Remington ONE Dry & Style (D6077)

De Remington ONE Dry & Style is een veelzijdige föhn met een 2000 watt motor die luchtstromen tot 120 km/u genereert voor snel drogen. Dankzij de Thermacare-sensor wordt de luchttemperatuur gereguleerd om het haar te beschermen tegen oververhitting. Met acht warmte- en snelheidsinstellingen kun je de föhn aanpassen aan jouw haartype. De vier meegeleverde opzetstukken, waaronder een diffuser en een flyaway-tamer, maken het mogelijk om verschillende stijlen te creëren.

Philips StyleCare Prestige BHB876/00

De Philips StyleCare Prestige BHB876/00 is een automatische krultang met een slimme krultechnologie die het haar automatisch oprolt en krult. Met drie temperatuurinstellingen (170°C, 190°C en 210°C), drie timerinstellingen (8s, 10s, 12s) en drie instelbare krulrichtingen kun je verschillende krulstijlen creëren, van losse golven tot strakke krullen - Philips zelf heeft het over 27 verschillende looks. De verticale grip en de langere cilinder maken het mogelijk om meer haar in één keer te stylen. De keratine-keramische coating beschermt het haar tegen hittebeschadiging.

Rowenta Infinite Looks 14-in-1 (CF4231)

De Rowenta Infinite Looks 14-in-1 is een alles-in-één multistyler die het mogelijk maakt om te krullen, stijlen, volume toe te voegen en meer. Met een conische krultang, een 32 mm ronde verwarmde borstel en een 2-in-1 stijltang/krimper kun je eindeloos variëren in haarstijlen. De keramische coating zorgt voor glad en glanzend haar. De set wordt geleverd met diverse accessoires, waaronder haarclips en een opbergtas, voor gebruiksgemak en veelzijdigheid.