CPU vs GPU
CPU, centrinio procesoriaus bloko santrumpa, yra skaičiavimo sistemos smegenys, atliekančios „skaičiavimus“, pateiktus kaip instrukcijos per kompiuterio programą. Todėl turėti procesorių prasminga tik tada, kai turite „programuojamą“skaičiavimo sistemą (kad galėtų vykdyti instrukcijas) ir turėtume atkreipti dėmesį, kad CPU yra „centrinis“procesorius, blokas, valdantis kitus įrenginius/ kompiuterinės sistemos dalys. Šiandieniniame kontekste CPU paprastai yra vienoje silicio lustoje, dar žinomoje kaip mikroprocesorius. Kita vertus, GPU, grafinio apdorojimo bloko akronimas, yra skirtas iš procesoriaus iškrauti daug skaičiavimo reikalaujančias grafikos apdorojimo užduotis. Galutinis tokių užduočių tikslas yra projektuoti grafiką į ekraną, pvz., monitorių. Atsižvelgiant į tai, kad tokios užduotys yra gerai žinomos ir specifinės, jų iš esmės nereikia programuoti, be to, tokios užduotys iš esmės yra lygiagrečios dėl ekrano blokų pobūdžio. Vėlgi, dabartinėmis aplinkybėmis, nors mažiau pajėgūs GPU paprastai yra tame pačiame silicio luste, kuriame yra CPU (ši sąranka vadinama integruotu GPU), o galingesni ir galingesni GPU yra jų pačių silicio luste, paprastai ant atskiros PCB (spausdintinės plokštės).
Kas yra CPU?
Sąvoka CPU naudojama skaičiavimo sistemose jau daugiau nei penkis dešimtmečius ir tai buvo vienintelis apdorojimo įrenginys ankstyvuosiuose kompiuteriuose, kol nebuvo pristatyti „kiti“procesoriai (pvz., GPU), papildantys jo apdorojimo galią. Du pagrindiniai procesoriaus komponentai yra jo aritmetinis loginis blokas (dar žinomas kaip ALU) ir valdymo blokas (dar žinomas kaip CU). Centrinio procesoriaus ALU yra atsakingas už aritmetines ir logines skaičiavimo sistemos operacijas, o CU yra atsakingas už komandų programos paėmimą iš atminties, jų dekodavimą ir nurodymą kitiems įrenginiams, pvz., ALU, vykdyti komandas. Todėl procesoriaus valdymo blokas yra atsakingas už tai, kad CPU būtų „centrinis“procesorius. CU norint gauti instrukcijas iš atminties, instrukcijos turi būti saugomos kaip programos atmintyje, todėl tokia instrukcijų sistema taip pat žinoma kaip „išsaugotos programos“. Būtų aišku, kad CU nevykdys instrukcijų, bet tai palengvins bendraudamas su tinkamais įrenginiais, tokiais kaip ALU.
Kas yra GPU (dar žinomas kaip VPU)?
Grafikos apdorojimo bloko (GPU) terminą devintojo dešimtmečio pabaigoje įvedė NVIDIA, GPU gamybos įmonė, kuri teigė 1999 m. pardavinėjusi pirmąjį pasaulyje GPU (GeForce256). Pasak Vikipedijos, GeForce256, NVIDIA apibrėžė GPU taip: „vieno lusto procesorius su integruotu transformavimu, apšvietimu, trikampio sąranka / iškirpimu ir atvaizdavimo varikliais, galintis apdoroti mažiausiai 10 milijonų daugiakampių per sekundę“. Po poros metų NVIDIA konkurentė ATI Graphics, kita panaši įmonė, išleido panašų procesorių (Radeon300) su terminu VPU, skirtą Visual Processing Unit. Tačiau aišku, kad terminas GPU tapo populiaresnis už terminą VPU.
Šiandien GPU naudojami visur, pavyzdžiui, įterptosiose sistemose, mobiliuosiuose telefonuose, asmeniniuose ir nešiojamuosiuose kompiuteriuose bei žaidimų pultuose. Šiuolaikiniai GPU yra nepaprastai galingi manipuliuojant grafika, jie yra programuojami, kad juos būtų galima pritaikyti skirtingoms situacijoms ir programoms. Tačiau net ir dabar įprasti GPU gamykloje programuojami naudojant vadinamąją programinę-aparatinę įrangą. Paprastai GPU yra efektyvesni už procesorius algoritmams, kuriuose dideli duomenų blokai apdorojami lygiagrečiai. Tikimasi, nes GPU yra skirti manipuliuoti kompiuterine grafika, kuri iš esmės yra labai lygiagreti.
Taip pat yra ši nauja koncepcija, žinoma kaip GPGPU (bendros paskirties skaičiavimas GPU), skirta naudoti GPU tam tikrose programose (pvz., bioinformatikoje) esantiems duomenų lygiagretumui išnaudoti ir todėl atlikti ne grafikos apdorojimą GPU.. Tačiau į juos šiame palyginime neatsižvelgiama.
Kuo skiriasi CPU ir GPU?• Nors centrinio procesoriaus diegimas yra pagrįstas, kad jis veiktų kaip skaičiavimo sistemos smegenys, GPU pristatomas kaip papildomas apdorojimo įrenginys, kuris atlieka intensyvų skaičiavimo grafikos apdorojimą ir apdorojimą, reikalingą atliekant grafikos projektavimas į ekrano blokus. • Iš prigimties grafikos apdorojimas yra lygiagretus, todėl jį galima lengvai sugretinti ir pagreitinti. • Kelių branduolių sistemų eroje CPU sukurti tik keli branduoliai, galintys apdoroti keletą programinės įrangos gijų, kurias galima išnaudoti taikomojoje programoje (instrukcijų ir gijų lygiagretumas). GPU sukurti su šimtais branduolių, kad būtų išnaudotas galimas lygiagretumas. |
