CPU vs GPU
CPU, skrót od Central Processing Unit, jest mózgiem systemu komputerowego, który wykonuje „obliczenia” podawane jako instrukcje przez program komputerowy. Dlatego posiadanie procesora ma znaczenie tylko wtedy, gdy masz system komputerowy, który jest „programowalny” (tak, aby mógł wykonywać instrukcje) i powinniśmy zauważyć, że procesor jest „centralną” jednostką przetwarzającą, jednostką, która kontroluje inne jednostki / części systemu komputerowego. W dzisiejszym kontekście procesor jest zwykle umieszczony w pojedynczym chipie krzemowym, znanym również jako mikroprocesor. Z drugiej strony GPU, skrót od Graphics Processing Unit, ma na celu odciążenie procesora wymagającego dużej mocy obliczeniowej przetwarzania grafiki. Ostatecznym celem takich zadań jest rzutowanie grafiki na jednostkę wyświetlającą, taką jak monitor. Biorąc pod uwagę, że takie zadania są dobrze znane i specyficzne,w zasadzie nie trzeba ich programować, a ponadto takie zadania są z natury równoległe ze względu na charakter jednostek wyświetlających. Ponownie, w obecnym kontekście, podczas gdy mniej wydajne procesory graficzne są zwykle zlokalizowane w tym samym chipie krzemowym, w którym znajduje się procesor (ta konfiguracja jest znana jako zintegrowana karta graficzna), inne, bardziej wydajne, wydajne procesory graficzne znajdują się w ich własnym chipie krzemowym, zwykle na oddzielnej płytce drukowanej (płytce drukowanej).
Co to jest procesor?
Termin CPU jest używany w systemach komputerowych od ponad pięćdziesięciu lat i był jedyną jednostką przetwarzającą we wczesnych komputerach do czasu wprowadzenia „innych” jednostek przetwarzających (takich jak GPU) w celu uzupełnienia ich mocy obliczeniowej. Dwoma głównymi komponentami procesora są jego arytmetyczna jednostka logiczna (aka ALU) i jednostka sterująca (aka CU). Jednostka ALU procesora jest odpowiedzialna za arytmetyczne i logiczne operacje systemu obliczeniowego, a CU jest odpowiedzialna za pobieranie programu instrukcji z pamięci, dekodowanie go i instruowanie innych jednostek, takich jak ALU, w celu wykonania instrukcji. Dlatego jednostka sterująca procesora jest odpowiedzialna za doprowadzenie do chwały procesora jako „centralnej” jednostki przetwarzania. CU do pobierania instrukcji z pamięci, instrukcje muszą być przechowywane jako programy w pamięci, a zatemtaki system instrukcji jest również znany jako „programy zapisane w pamięci”. Byłoby jasne, że CU nie wykona instrukcji, ale ułatwi to, komunikując się z właściwymi jednostkami, takimi jak ALU.
Co to jest GPU (inaczej VPU)?
Termin Graphics Processing Unit (GPU) został wprowadzony pod koniec lat dziewięćdziesiątych przez firmę NVIDIA, firmę produkującą GPU, która twierdziła, że wprowadziła na rynek pierwszy na świecie procesor graficzny (GeForce256) w 1999 roku. Według Wikipedii, w czasach GeForce256, NVIDIA zdefiniowała GPU jako co następuje: „jednoukładowy procesor ze zintegrowanym przetwarzaniem, oświetleniem, konfiguracją / obcinaniem trójkątów i silnikami renderującymi, zdolny do przetwarzania co najmniej 10 milionów wielokątów na sekundę”. Kilka lat później inna podobna firma NVIDIA, ATI Graphics, wypuściła podobny procesor (Radeon300) pod nazwą VPU for Visual Processing Unit. Jednak, jak widać, termin GPU stał się bardziej popularny niż termin VPU.
Obecnie procesory graficzne są wdrażane wszędzie, na przykład w systemach wbudowanych, telefonach komórkowych, komputerach osobistych i laptopach oraz konsolach do gier. Nowoczesne procesory graficzne są niezwykle wydajne w manipulowaniu grafiką i są programowalne, dzięki czemu można je dostosować do różnych sytuacji i aplikacji. Jednak nawet teraz typowe GPU są programowane fabrycznie za pomocą tak zwanego oprogramowania układowego. Ogólnie rzecz biorąc, procesory graficzne są bardziej wydajne niż procesory w przypadku algorytmów, w których przetwarzanie dużych bloków danych odbywa się równolegle. Jest to oczekiwane, ponieważ procesory graficzne są zaprojektowane do manipulowania grafiką komputerową, która ma niezwykle równoległy charakter.
Istnieje również ta nowa koncepcja znana jako GPGPU (obliczenia ogólnego przeznaczenia na GPU), która wykorzystuje GPU do wykorzystania równoległości danych dostępnych w niektórych aplikacjach (takich jak bioinformatyka), a tym samym do przetwarzania nie graficznego przetwarzania w GPU. Jednak nie są brane pod uwagę w tym porównaniu.
Jaka jest różnica między CPU a GPU?
• Podczas gdy uzasadnieniem zastosowania procesora jest działanie jako mózg systemu komputerowego, GPU jest wprowadzany jako uzupełniająca jednostka przetwarzająca, która obsługuje intensywne obliczeniowo przetwarzanie grafiki i przetwarzanie wymagane przy wyświetlaniu grafiki na wyświetlacz jednostki.
• Z natury przetwarzanie grafiki jest z natury równoległe i dlatego można je łatwo zrównoleglać i przyspieszyć.
• W dobie systemów wielordzeniowych procesory są projektowane tylko z kilkoma rdzeniami, które mogą obsługiwać kilka wątków oprogramowania, które można wykorzystać w programie użytkowym (równoległość instrukcji i wątków). Procesory graficzne są zaprojektowane z setkami rdzeni, aby wykorzystać dostępną równoległość.
