====== Architektura GPU: Od hrubého výkonu k ray tracingu ======

Moderní grafické karty již nejsou jen "zobrazovadla". Staly se z nich masivně paralelní superpočítače, které obsahují různé typy specializovaných jader pro specifické matematické úlohy.

----

===== 1. CUDA jádra a Stream procesory: Základní dělníci =====

I když mají odlišné názvy, plní v podstatě stejnou roli. Jsou to základní výpočetní jednotky (ALU), které provádějí matematické operace (sčítání, násobení) v obrovském měřítku.

* **CUDA jádra (NVIDIA):** Marketingový název pro procesory v architektuře CUDA. Jsou seskupeny do bloků zvaných **SM** (Streaming Multiprocessor).
* **Stream procesory (AMD):** Ekvivalent u AMD (architektury RDNA). Jsou součástí jednotek **CU** (Compute Units).

**Hlavní úkol:** Výpočet geometrie, fyziky ve hrách a obecných matematických operací (GPGPU).



----

===== 2. Ray Tracing (RT) jednotky: Simulace světla =====

Výpočet odrazů a stínů pomocí sledování paprsků (Ray Tracing) je pro běžná CUDA jádra extrémně náročný. Proto vznikla specializovaná **RT jádra**.

* **Jak fungují:** Hardwarově urychlují výpočty průsečíků paprsků s geometrií (tzv. BVH traversal a Ray-Triangle intersection).
* **Výsledek:** Umožňují počítat realistické osvětlení v reálném čase, což by bez nich srazilo FPS na nehratelnou úroveň.

----

===== 3. Tensor jádra: Specialisté na AI =====

Tensor jádra jsou unikátní jednotky navržené pro **maticové operace**, které jsou základem hlubokého učení (Deep Learning) a umělé inteligence.

* **Využití v praxi:**
  * **DLSS (NVIDIA):** AI dopočítává chybějící pixely a zvyšuje tak plynulost obrazu.
  * **Denoising:** Odstraňování šumu z obrazu při ray tracingu.
  * **Trénování neuronových sítí:** Zásadně zrychlují vědecké výpočty.

----

===== Srovnání jednotek v tabulce =====

| Typ jednotky | Primární funkce | Příklad využití |
|--------------|-----------------|-----------------|
| **CUDA / Stream** | Obecné výpočty (FP32) | Geometrie, shadery, fyzika |
| **RT jádra** | Sledování paprsků | Realistické stíny, odrazy |
| **Tensor jádra** | Maticová matematika | AI, DLSS, Upscaling |

----

===== Hierarchie v čipu (Příklad NVIDIA) =====

Aby byl čip efektivní, nejsou jádra rozhozena náhodně, ale organizována do struktury:
  - **GPC (Graphics Processing Cluster):** Největší bloky čipu.
    - **SM (Streaming Multiprocessor):** Obsahuje skupinu CUDA jader, RT jádro a Tensor jádra.
      - **L1 Cache:** Velmi rychlá paměť přímo u jader.



----

===== Závěr =====
Výkon moderní GPU už není jen o "počtu jader", ale o jejich **mixu**. Pro hráče jsou klíčová RT jádra, pro vědce a grafiky Tensor jádra a pro všeobecný výkon hrubá síla CUDA/Stream procesorů.

**Klíčová slova:** //CUDA, Stream Processors, Ray Tracing, Tensor Cores, Architektura GPU//