Rozdiel Medzi CPU A GPU

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 08:42

CPU vs GPU

CPU, skratka pre Central Processing Unit, je mozgom výpočtového systému, ktorý vykonáva „výpočty“dané ako pokyny prostredníctvom počítačového programu. Preto mať procesor má zmysel, iba ak máte výpočtový systém, ktorý je „programovateľný“(aby mohol vykonávať pokyny), a mali by sme si uvedomiť, že CPU je „centrálna“procesorová jednotka, jednotka, ktorá riadi ostatné jednotky / časti výpočtového systému. V dnešnom kontexte je procesor zvyčajne umiestnený v jednom kremíkovom čipe známom tiež ako mikroprocesor. Na druhej strane, GPU, skratka pre Graphics Processing Unit, je navrhnutá na odľahčenie výpočtovo náročných úloh grafického spracovania z CPU. Konečným cieľom týchto úloh je premietnuť grafiku na zobrazovaciu jednotku, napríklad na monitor. Vzhľadom na to, že tieto úlohy sú dobre známe a konkrétne,v podstate ich nie je potrebné programovať a navyše sú tieto úlohy inherentne paralelné vzhľadom na charakter zobrazovacích jednotiek. V súčasnej situácii, zatiaľ čo menej schopné GPU sú zvyčajne umiestnené na rovnakom kremíkovom čipe, kde nájdete procesor (toto nastavenie je známe ako integrovaný GPU), tie výkonnejšie a výkonnejšie GPU sa nachádzajú v ich vlastných silikónových čipoch, zvyčajne na samostatnej doske s plošnými spojmi (doska s plošnými spojmi).

Čo je CPU?

Pojem CPU sa vo výpočtových systémoch používa už viac ako päť desaťročí a bol jedinou procesorovou jednotkou v raných počítačoch, kým neboli zavedené „ďalšie“procesorové jednotky (napríklad GPU), ktoré by dopĺňali jej výpočtový výkon. Dva hlavné komponenty CPU sú jeho aritmetická logická jednotka (aka ALU) a riadiaca jednotka (aka CU). ALU CPU je zodpovedná za aritmetické a logické operácie výpočtového systému a CU je zodpovedná za načítanie inštruktážneho programu z pamäte, ich dekódovanie a inštruovanie ďalších jednotiek, ako je ALU, aby vykonali inštrukcie. Preto je riadiaca jednotka CPU zodpovedná za slávu CPU ako „centrálnej“procesnej jednotky. CU na načítanie pokynov z pamäte sa pokyny musia uložiť ako programy do pamäte, a pretotakýto inštruktážny systém je tiež známy ako „uložené programy“. Bolo by zrejmé, že CU nebude vykonávať pokyny, ale uľahčí to komunikáciou so správnymi jednotkami, ako je ALU.

Čo je to GPU (aka VPU)?

Termín Graphics Processing Unit (GPU) bol predstavený na konci deväťdesiatych rokov spoločnosťou NVIDIA, výrobnou spoločnosťou GPU, ktorá tvrdila, že uviedla na trh prvý GPU na svete (GeForce256) v roku 1999. Podľa Wikipedie NVIDIA v čase GeForce256 definovala GPU ako nasledovné: „jednočipový procesor s integrovanou transformáciou, osvetlením, nastavením / orezaním trojuholníka a vykresľovacími modulmi, ktorý je schopný spracovať minimálne 10 miliónov polygónov za sekundu“. O pár rokov neskôr vydala konkurenčná spoločnosť NVIDIA ATI Graphics, iná podobná spoločnosť, podobný procesor (Radeon300) s označením VPU pre Visual Processing Unit. Je však zrejmé, že výraz GPU sa stal populárnejším ako výraz VPU.

Dnes sú GPU nasadené všade, napríklad vo vstavaných systémoch, mobilných telefónoch, osobných počítačoch a notebookoch a herných konzolách. Moderné GPU sú mimoriadne výkonné pri manipulácii s grafikou a sú programovateľné tak, aby ich bolo možné prispôsobiť rôznym situáciám a aplikáciám. Avšak aj teraz sú typické GPU naprogramované vo výrobe prostredníctvom takzvaného firmvéru. Všeobecne sú GPU pre algoritmy, kde sa spracovanie veľkých blokov dát vykonáva paralelne, efektívnejšie ako CPU. Očakáva sa, pretože GPU sú určené na manipuláciu s počítačovou grafikou, ktorá je svojou podstatou mimoriadne paralelná.

Existuje aj tento nový koncept známy ako GPGPU (General Purpose computing on GPU), ktorý využíva GPU na využitie dátového paralelizmu dostupného v niektorých aplikáciách (napríklad v bioinformatike), a teda na vykonávanie grafického spracovania v GPU. V tomto porovnaní sa s nimi však nepočíta.

Aký je rozdiel medzi CPU a GPU?

• Zatiaľ čo dôvodom nasadenia CPU je pôsobiť ako mozog výpočtového systému, GPU sa zavádza ako doplnková procesorová jednotka, ktorá zvláda výpočtovo náročné grafické spracovanie a spracovanie vyžadované úlohou premietania grafiky na displej. Jednotky.

• Grafické spracovanie je zo svojej podstaty paralelné, a preto ho možno ľahko paralelizovať a urýchliť.

• V ére viacjadrových systémov sú procesory navrhnuté iba s niekoľkými jadrami, ktoré zvládnu niekoľko softvérových vlákien, ktoré je možné využiť v aplikačnom programe (výučba a paralelnosť na úrovni vlákien). GPU sú navrhnuté so stovkami jadier, aby sa využila dostupná paralelnosť.