Különbség A CPU és A GPU Között

2024 Szerző: Mildred Bawerman | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 08:39

CPU vs GPU

A CPU, a Central Processing Unit rövidítése, egy olyan számítógépes rendszer agya, amely számítógépes programon keresztül hajtja végre az utasításként megadott „számításokat”. Ezért a CPU-nak csak akkor van értelme, ha van egy „programozható” számítási rendszere (hogy utasításokat hajthasson végre), és meg kell jegyeznünk, hogy a CPU a „központi” feldolgozó egység, a többi egységet vezérlő egység / számítási rendszer részei. A mai helyzetben a CPU tipikusan egyetlen szilícium chipben található, amelyet mikroprocesszornak is neveznek. Másrészt a GPU-t, a Graphics Processing Unit rövidítést úgy tervezték, hogy kiszámításigényes grafikai feldolgozási feladatokat töltsön le a CPU-ról. Az ilyen feladatok végső célja a grafika vetítése egy megjelenítő egységre, például egy monitorra. Tekintettel arra, hogy az ilyen feladatok jól ismertek és specifikusak,lényegében nem kell őket programozni, ráadásul az ilyen feladatok eleve párhuzamosak a megjelenítő egységek jellege miatt. Megint a jelenlegi helyzetben, míg a kevésbé képes GPU-k általában ugyanazon a szilícium chipen helyezkednek el, ahol a CPU-t találja (ezt a beállítást integrált GPU-nak hívják), addig a nagyobb képességű, nagy teljesítményű GPU-k a saját szilícium chipjükben találhatók, általában külön NYÁK-on (nyomtatott áramköri lapon).

Mi az a CPU?

A CPU kifejezést már több mint öt évtizede használják a számítástechnikai rendszerekben, és ez volt az egyetlen feldolgozó egység a korai számítógépekben, amíg „más” processzorokat (például GPU-kat) bevezettek a processzor teljesítményének kiegészítésére. A CPU két fő alkotóeleme a számtani logikai egység (más néven ALU) és a vezérlő egység (más néven CU). A processzor ALU-ja felelős a számítási rendszer aritmetikai és logikai műveleteiért, a CU pedig az utasításprogram memóriából történő lekéréséért, dekódolásáért és más egységek, például az ALU-nak az utasítások végrehajtására való utasításáért. Ezért a CPU vezérlőegysége felelős azért, hogy a CPU legyen a „központi” feldolgozó egység. A CU az utasítások memóriából történő lekéréséhez az utasításokat programként kell tárolni a memóriában, ezértaz ilyen oktatási rendszert „tárolt programoknak” is nevezik. Világos lenne, hogy a CU nem hajtja végre az utasításokat, de ugyanezt megkönnyíti azáltal, hogy kommunikál a megfelelő egységekkel, például az ALU-val.

Mi a GPU (más néven VPU)?

A grafikus processzor (GPU) kifejezést a kilencvenes évek végén vezette be az NVIDIA, egy GPU gyártó cég, amely azt állította, hogy 1999-ben forgalmazta a világ első GPU-ját (GeForce256). A Wikipedia szerint a GeForce256 idején az NVIDIA a GPU-t a következő: „egy chipes processzor integrált átalakítással, világítással, háromszög beállításával / vágásával és motorjainak renderelésével, amely másodpercenként legalább 10 millió sokszög feldolgozására képes”. Pár évvel később az NVIDIA riválisa, az ATI Graphics, egy másik hasonló vállalat, kiadott egy hasonló processzort (Radeon300) VPU kifejezéssel a Visual Processing Unit számára. Mivel azonban egyértelmű, hogy a GPU kifejezés népszerűbbé vált, mint a VPU kifejezés.

Ma a GPU-k mindenütt telepítve vannak, például beágyazott rendszerekben, mobiltelefonokban, személyi számítógépekben és laptopokban, valamint játékkonzolokban. A modern GPU-k rendkívül hatékonyan kezelik a grafikát, és programozhatóvá teszik őket, hogy a különböző helyzetekhez és alkalmazásokhoz igazíthatók legyenek. A tipikus GPU-kat azonban még most is gyárilag programozzák úgynevezett firmware-en keresztül. Általában a GPU-k hatékonyabbak, mint a CPU-k olyan algoritmusok esetében, ahol a nagy adatblokkok párhuzamos feldolgozása történik. Várható, mivel a GPU-kat a számítógépes grafika manipulálására tervezték, amelyek rendkívül párhuzamosak.

Van egy új, GPGPU (GPU-ként használt általános célú számítás) néven ismert koncepció is, amely a GPU-k felhasználásával hasznosítja az egyes alkalmazásokban (például a bioinformatikában) elérhető adat párhuzamosságot, és ezért nem grafikus feldolgozást végez a GPU-ban. Ezeket az összehasonlításokat azonban nem veszik figyelembe.

Mi a különbség a CPU és a GPU között?

• Míg a CPU telepítésének az az oka, hogy a számítástechnikai rendszer agyaként működjön, a GPU-t egy kiegészítő feldolgozó egységként vezetik be, amely kezeli a grafikák vetítésének feladatához szükséges számításigényes grafikai feldolgozást és feldolgozást. egységek.

• A grafika feldolgozása természeténél fogva párhuzamos, ezért könnyen párhuzamosítható és gyorsítható.

• A többmagos rendszerek korában a CPU-kat csak néhány maggal tervezik, amelyek képesek kezelni néhány szoftverszálat, és amelyek felhasználhatók egy alkalmazásban (utasítások és szálszintű párhuzamosság). A GPU-kat több száz maggal tervezték, hogy kihasználják a rendelkezésre álló párhuzamosságot.