Разлика между CPU и GPU

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 08:37

CPU срещу GPU

CPU, съкращението за Central Processing Unit, е мозъкът на изчислителна система, която извършва „изчисленията“, дадени като инструкции чрез компютърна програма. Следователно наличието на процесор е смислено само когато имате изчислителна система, която е „програмируема“(така че да може да изпълнява инструкции) и трябва да отбележим, че процесорът е централният процесор, модулът, който контролира останалите блокове / части от изчислителна система. В днешния контекст централният процесор обикновено се намира в един силициев чип, познат и като микропроцесор. От друга страна, GPU, съкращението на Graphics Processing Unit, е проектиран да разтовари изчислително интензивни задачи за обработка на графики от CPU. Крайната цел на такива задачи е да се проектира графиката на дисплей, като монитор. Като се има предвид, че подобни задачи са добре известни и конкретни,по същество не е необходимо да бъдат програмирани и освен това такива задачи са по същество успоредни поради естеството на дисплейните единици. Отново в настоящия контекст, докато по-малко способните графични процесори обикновено се намират в същия силициев чип, където намирате процесора (тази настройка е известна като интегриран графичен процесор) други, по-способните и мощни графични процесори се намират в техния собствен силициев чип, обикновено на отделна платка (печатни платки).

Какво е CPU?

Терминът CPU се използва в изчислителните системи вече повече от пет десетилетия и това беше единственият процесор в ранните компютри, докато не бяха въведени „други” процесори (като GPU), които допълват неговата процесорна мощ. Двата основни компонента на процесора са неговият блок за аритметична логика (известен още като ALU) и контролен блок (известен още като CU). ALU на CPU е отговорен за аритметичните и логическите операции на изчислителната система, а CU е отговорен за извличането на програмата с инструкции от паметта, декодирането им и инструктирането на други единици като ALU да изпълняват инструкциите. Следователно, управляващият блок на процесора е отговорен за привличането на славата за процесора като „централен” процесорен блок. CU за извличане на инструкциите от паметта, инструкциите трябва да се съхраняват като програми в паметта и следователно,такава система за инструктиране е известна още като „съхранени програми“. Би било ясно, че CU няма да изпълни инструкциите, но ще улесни същото, като комуникира с правилните единици като ALU.

Какво е GPU (известен още като VPU)?

Терминът Graphics Processing Unit (GPU) е въведен в края на деветдесетте от NVIDIA, компания за производство на GPU, която твърди, че е пуснала на пазара първия в света GPU (GeForce256) през 1999 г. Според Wikipedia, по времето на GeForce256, NVIDIA определя GPU като следното: „процесор с един чип с интегрирана трансформация, осветление, настройка / изрязване на триъгълник и рендиране, които могат да обработват минимум 10 милиона полигона в секунда“. Няколко години по-късно съперникът на NVIDIA ATI Graphics, друга подобна компания, пусна подобен процесор (Radeon300) с термина VPU за визуална обработваща единица. Тъй като обаче е ясно, че терминът GPU е станал по-популярен от термина VPU.

Днес графичните процесори са разположени навсякъде, например във вградени системи, мобилни телефони, персонални компютри и лаптопи и игрови конзоли. Съвременните графични процесори са изключително мощни в манипулирането на графики и са направени програмируеми, така че да могат да бъдат адаптирани към различни ситуации и приложения. Въпреки това, дори и сега, типичните графични процесори се програмират фабрично чрез така наречения фърмуер. По принцип графичните процесори са по-ефективни от процесорите за алгоритми, при които обработката на големи блокове данни се извършва паралелно. Очаква се, тъй като графичните процесори са предназначени да манипулират компютърна графика, която е изключително паралелна по своя характер.

Съществува и тази нова концепция, известна като GPGPU (General Purpose computing on GPU), за да се използват графични процесори за използване на паралелизма на данните, наличен в някои приложения (като биоинформатика) и, следователно, извършване на не-графична обработка в GPU. Те обаче не се разглеждат в това сравнение.

Каква е разликата между CPU и GPU?

• Докато причините за внедряването на CPU трябва да действат като мозък на изчислителна система, GPU е въведен като допълнителен процесор, който обработва изчислителната интензивна обработка и обработка на графики, необходими за задачата за проектиране на графики на дисплея единици.

• По своята същност графичната обработка по своята същност е паралелна и следователно може лесно да бъде паралелизирана и ускорена.

• В ерата на многоядрените системи, процесорите са проектирани само с няколко ядра, които могат да обработват няколко софтуерни нишки, които могат да бъдат използвани в приложна програма (паралелизъм на ниво инструкции и нишки). Графичните процесори са проектирани със стотици ядра, за да използват наличния паралелизъм.