Render Là Gì? Nên Dùng CPU Hay GPU Để Render?

Render là một quá trình kiến tạo một hình ảnh từ một mô hình (hoặc một tập hợp các mô hình) thành một cảnh phim hoặc hình ảnh nào đó bằng cách sử dụng phần mềm máy tính.

Render (kết xuất) được sử dụng trong: điện ảnh, các trò chơi video và điện tử, các chương trình mô phỏng, hiệu ứng đặc biệt trên ti vi, hay trong các hình tượng hóa thiết kế…

Trong quy trình xử lý đồ họa, render (kết xuất) là bước quan trọng cuối cùng để tạo ra một sản phẩm đồ họa đẹp, chất lượng.

GPU và CPU

Nên dùng CPU hay GPU để render

Trước đây, quá trình render được thực hiện chủ yếu nhờ vào sự hỗ trợ đắc lực của CPU. Nhưng hiện tại đã xuất hiện 1 loại chip đồ họa cũng hỗ trợ mạnh mẽ cho quá trình này đó chính là GPU.

GPU là chip điện tử có chức năng như một bộ vi xử lý riêng của card đồ họa, chuyên được sử dụng trong lĩnh vực đồ họa.

Hai dòng chip đồ họa phổ biến nhất hiện nay là NVIDIAAMD/ATI. Nhưng NVIDIA được biết đến nhiều hơn nhờ vào các dòng sản phẩm như: Nvidia Quadro, Tesla, …

Chúng ta sẽ đi sâu phân tích những ưu và nhược điểm của 2 hình thức render bằng CPUrender bằng GPU để từ đó đưa ra giải pháp “Nên dùng CPU hay GPU để render?”

Quá trình render đòi hỏi tiêu tốn một lượng tài nguyên đáng kể và thời gian render cũng khác nhau tuỳ thuộc vào mỗi dòng máy tính.

Hai hình thức render được sử dụng phổ biến hiện nay là render bằng CPU và render bằng GPU, mỗi hình thức lại chứa đựng những ưu và nhược điểm riêng.

Nếu CPU có ưu điểm là số lượng chương trình sử dụng CPU để render nhiều hơn và cũng dễ lập trình hơn so với GPU thì GPU lại có ưu điểm về tốc độ, các chương trình render bằng GPU cho tốc độ nhanh hơn CPU rất nhiều lần.

Nếu render bằng CPU thì CPU sẽ phải làm rất nhiều nhiệm vụ:

Đầu tiên, là phải tính toán các đỉnh, điểm, đường từ các mẫu 3D trong máy thành các điểm ảnh và mảng màu 2D. Sau đó là phải truy xuất chúng ra màn hình.

Nếu render bằng GPU:

Chúng sẽ tạo ra một ma trận các điểm ảnh và các mảng, CPU chỉ việc phân công cho các thành phần này mà thôi. Lúc này, công việc của CPU sẽ nhẹ nhàng hơn nhiều và CPU có thể dành sức lực vào các nhiệm vụ khác.

Mỗi sản phẩm đồ họa sẽ có những đặc điểm và độ phức tạp riêng vì vậy:

CPU không thể xử lý được hết các vấn đề của từng sản phẩm được. CPU sẽ rơi vào tình trạng bị động trong một số thuật toán có độ phức tạp cao.

GPU thì lại được thiết kế riêng biệt hơn. Mỗi GPU sẽ phù hợp với một lĩnh vực riêng như: Geforce là card đồ họa dành riêng cho các game thủ, Quadro là card  đồ họa dành cho máy trạm CAD và sáng tạo nội dung kỹ thuật số, Tesla dành riêng cho các ứng dụng đồ họa cao cấp trong các lĩnh vực chuyên nghiệp và khoa học…

Chính nhờ sự riêng biệt đó mà mỗi GPU sẽ được chuyên môn hóa hơn, có khả năng giải quyết những thuật toán phức tạp mà CPU không thể làm được.

Ngoài ra, tùy vào mục đích sử dụng mà người dùng cũng có thể linh hoạt lựa chọn cho mình một GPU phù hợp.

Ngoài tốc độ, độ phức tạp, tính linh hoạt thì chất lượng của các sản phẩm đồ họa render bằng GPU còn vượt xa so với các sản phẩm render bằng CPU.

Các bạn có thể quan sát những hình ảnh bên dưới để thấy được sự khác biệt về độ nhiễu giữa các phiên bản render bằng CPU và GPU trong một vài thử nghiệm.

Render bằng CPU, CPU version, single Intel Core i7-920
Render bằng CPU, CPU version, single Intel Core i7-920
Render bằng GPU, GPU/OpenCL version, single Quadro K600
Render bằng GPU, GPU/OpenCL version, single Quadro K600

Từ những phân tích và ví dụ trên, ta có thể dễ dàng nhận thấy trong việc render thì GPU có những ưu điểm vượt xa so với CPU như: tốc độ, chất lượng sản phẩm sau khi render, tính linh hoạt, độ phức tạp…

CPU cũng được khuyến khích sử dụng trong quá trình dựng hơn là quá trình render.

Vì vậy, để tạo ra được một sản phẩm đồ họa có chất lượng cao đáp ứng các đòi hỏi khắt khe của người tiêu dùng thì cần lưu ý:

Ngoài việc quan tâm đến ý tưởng và quá trình dựng một sản phẩm đồ họa nên bỏ chút thời gian để tìm hiểu và lựa chọn một card đồ họa thích hợp (Xem bài cách chọn card đồ hoạ phù hợp), vì mỗi loại card sẽ thích hợp với mỗi lĩnh vực và độ phức tạp riêng.

Tuy render là bước cuối cùng nhưng lại là yếu tố có ảnh hưởng lớn đến chất lượng của sản phẩm. Lựa chọn được card đồ họa phù hợp (Xem bài card đồ hoạ cho Workstation) sẽ giúp rút ngắn được thời gian cũng như nâng cao được hiệu suất làm việc một cách đáng kể.

HOÀNG TRẦN

HOANGIT.ORG chia sẽ kiến thức máy tính về phần cứng, giải pháp về hạ tầng CNTT cho doanh nghiệp, card đồ hoạ cao cấp Nvidia Quadro dành cho thiết kế đồ họa.