CPU pret GPU
CPU, centrālā procesora bloka saīsinājums, ir skaitļošanas sistēmas smadzenes, kas veic “aprēķinus”, kas doti kā norādījumi, izmantojot datorprogrammu. Tāpēc CPU ir jēga tikai tad, ja jums ir skaitļošanas sistēma, kas ir “programmējama” (lai tā varētu izpildīt instrukcijas), un jāņem vērā, ka CPU ir “centrālais” procesors, vienība, kas kontrolē citas vienības/ skaitļošanas sistēmas daļas. Mūsdienu kontekstā centrālais procesors parasti atrodas vienā silīcija mikroshēmā, ko sauc arī par mikroprocesoru. No otras puses, GPU, Graphics Processing Unit akronīms, ir paredzēts, lai no CPU izlādētu skaitļošanas intensīvus grafikas apstrādes uzdevumus. Šādu uzdevumu galvenais mērķis ir projicēt grafiku displeja blokā, piemēram, monitorā. Ņemot vērā to, ka šādi uzdevumi ir labi zināmi un specifiski, tie būtībā nav jāprogrammē, un turklāt šādi uzdevumi pēc būtības ir paralēli displeja vienību rakstura dēļ. Atkal, pašreizējā kontekstā, lai gan mazāk spējīgie GPU parasti atrodas tajā pašā silīcija mikroshēmā, kur atrodas CPU (šī iestatīšana ir pazīstama kā integrētais GPU), jaudīgākie, jaudīgākie GPU ir atrodami to pašu silīcija mikroshēmā. parasti uz atsevišķas PCB (drukātās shēmas plates).
Kas ir centrālais procesors?
Termins CPU skaitļošanas sistēmās tiek lietots jau vairāk nekā piecus gadu desmitus, un tas bija vienīgais procesors agrīnajos datoros, līdz tika ieviesti “citi” procesori (piemēram, GPU), lai papildinātu tā apstrādes jaudu. Divas galvenās CPU sastāvdaļas ir tā aritmētiskā loģiskā vienība (aka ALU) un vadības bloks (aka CU). CPU ALU ir atbildīgs par skaitļošanas sistēmas aritmētiskajām un loģiskajām operācijām, un CU ir atbildīgs par instrukciju programmas izgūšanu no atmiņas, to dekodēšanu un instrukcijas citām vienībām, piemēram, ALU, lai izpildītu instrukcijas. Tāpēc CPU vadības bloks ir atbildīgs par to, lai CPU kļūtu par “centrālo” procesoru. CU, lai izgūtu instrukcijas no atmiņas, instrukcijas ir jāsaglabā kā programmas atmiņā, un tāpēc šādu instrukciju sistēmu sauc arī par "glabātajām programmām". Būtu skaidrs, ka CU neizpildīs instrukcijas, bet veicinās to pašu, sazinoties ar pareizajām vienībām, piemēram, ALU.
Kas ir GPU (pazīstams arī kā VPU)?
Terminu Graphics Processing Unit (GPU) deviņdesmito gadu beigās ieviesa GPU ražošanas uzņēmums NVIDIA, kurš apgalvoja, ka 1999. gadā ir pārdevis pasaulē pirmo GPU (GeForce256). Saskaņā ar Wikipedia datiem GeForce256 laikā., NVIDIA definēja GPU šādi: "vienas mikroshēmas procesors ar integrētu pārveidošanu, apgaismojumu, trīsstūra iestatīšanu/izgriešanu un renderēšanas dzinējiem, kas spēj apstrādāt vismaz 10 miljonus daudzstūru sekundē". Pāris gadus vēlāk NVIDIA sāncensis ATI Graphics, cits līdzīgs uzņēmums, izlaida līdzīgu procesoru (Radeon300) ar terminu VPU vizuālās apstrādes vienībai. Tomēr, tā kā ir skaidrs, ka termins GPU ir kļuvis populārāks par terminu VPU.
Mūsdienās GPU tiek izvietoti visur, piemēram, iegultās sistēmās, mobilajos tālruņos, personālajos datoros un klēpjdatoros, kā arī spēļu konsolēs. Mūsdienu GPU ir ārkārtīgi spēcīgi manipulējot ar grafiku, un tie ir programmējami, lai tos varētu pielāgot dažādām situācijām un lietojumprogrammām. Tomēr pat tagad tipiskie GPU tiek ieprogrammēti rūpnīcā, izmantojot tā saukto programmaparatūru. Parasti GPU ir efektīvāki par CPU algoritmiem, kuros lielu datu bloku apstrāde notiek paralēli. Tas ir paredzēts, jo GPU ir paredzēti, lai manipulētu ar datorgrafiku, kas pēc būtības ir ārkārtīgi paralēla.
Ir arī šis jaunais jēdziens, kas pazīstams kā GPGPU (General Purpose Computing on GPU), lai izmantotu GPU, lai izmantotu dažās lietojumprogrammās (piemēram, bioinformātikā) pieejamo datu paralēlismu un tādējādi veiktu apstrādi, kas nav grafiska GPU.. Tomēr tie šajā salīdzinājumā netiek ņemti vērā.
Kāda ir atšķirība starp CPU un GPU?• Lai gan CPU izvietošanas pamatojums ir darboties kā skaitļošanas sistēmas smadzenes, GPU tiek ieviests kā papildu apstrādes vienība, kas apstrādā skaitļošanas intensīvu grafikas apstrādi un apstrādi, kas nepieciešama uzdevumam grafikas projicēšana uz displeja vienībām. • Grafikas apstrāde pēc būtības ir paralēla, un tāpēc to var viegli paralēli un paātrināt. • Daudzkodolu sistēmu laikmetā CPU ir izstrādāti tikai ar dažiem kodoliem, kas spēj apstrādāt dažus programmatūras pavedienus, kurus var izmantot lietojumprogrammā (instrukciju un pavedienu līmeņa paralēlisms). GPU ir izstrādāti ar simtiem kodolu, lai izmantotu pieejamo paralēlismu. |
