地特四等
114年
[電信工程] 計算機概要
第 9 題
圖形處理器（Graphics Processing Unit, GPU）最初是為加速圖形處理而設計，許多圖形相關運算需要進行大量的運算。下列何者圖形處理任務最依賴 GPU 的加速能力，因為它需要大量運算與平行處理？
- A 即時渲染一個具有光影效果的 3D 動畫場景
- B 編輯圖片的顏色與亮度
- C 將一張高彩度的靜態圖片顯示在螢幕上
- D 壓縮圖片以節省儲存空間
思路引導 VIP
請試著思考：如果你現在要完成一項任務，這項任務需要同時對一百萬個微小的單元進行完全相同的邏輯處理（例如算出每個點受光照後的顏色），而且必須在極短的時間內完成。為了達到最高的效率，你會傾向於雇用一個處理速度極快、但一次只能做一件事的「全才型大師」，還是雇用一千個處理速度普通、但能同時並行工作的「專才型小組」？哪一種配置更符合這種『人海戰術』的運算需求？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你做出了正確的判斷！你能精準選出 (A) 選項，代表你對 圖形處理器（Graphics Processing Unit, GPU） 的核心價值——「大規模平行運算」有著相當紮實的理解。這道題目旨在測驗學生是否能區分「資料搬移」與「密集運算」之間的差異，在計算機科學中是一個非常經典的切入點。
密集運算與平行處理的特性
即時渲染一個具有光影效果的 3D 場景，涉及到數以百萬計的多邊形頂點轉換與光影追蹤運算。每一幀（Frame）畫面都必須在極短的時間內（通常是 1/60 秒）計算出每個像素的顏色值。這種任務的特點是：運算量極大且各像素間的計算具有高度的獨立性，這正符合 GPU 內數千個核心同時運作的「單指令流多資料流（SIMD）」架構。相比之下，編輯圖片或顯示靜態圖雖然也涉及運算，但其複雜度與即時性要求遠低於動態渲染。
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