Forskel mellem CPU og GPU

CPU vs GPU

CPU, forkortelsen for Central Processing Unit, er hjernen i et computersystem, der udfører "beregningerne", der er givet som instruktioner gennem et computerprogram. Derfor er det kun meningsfuldt at have en CPU, når du har et computersystem, der er "programmerbart" (så det kan udføre instruktioner), og vi skal bemærke, at CPU'en er den "centrale" behandlingsenhed, den enhed, der styrer de andre enheder / dele af et computersystem. I dagens sammenhæng er en CPU typisk placeret i en enkelt siliciumchip, også kendt som en mikroprocessor. På den anden side er GPU, forkortelsen til Graphics Processing Unit, designet til at downloade beregningsintensive grafikbehandlingsopgaver fra CPU'en. Det endelige mål med sådanne opgaver er det at projicere grafikken til en displayenhed, f.eks. En skærm. I betragtning af at sådanne opgaver er velkendte og specifikke, behøver de ikke i det væsentlige at blive programmeret, og derudover er sådanne opgaver i sagens natur parallelle på grund af displayenhedernes art. Igen i den nuværende kontekst, mens de mindre kapable GPU'er typisk er placeret i den samme siliciumchip, hvor du finder CPU'en (denne opsætning er kendt som integreret GPU) andre, findes de mere dygtige, kraftfulde GPU'er i deres egen siliciumchip, typisk på et separat PCB (Printed Circuit Board).

Hvad er CPU?

Udtrykket CPU bruges i computersystemer i mere end fem årtier nu, og det var den eneste behandlingsenhed i de tidlige computere, indtil "andre" behandlingsenheder (såsom GPU'er) blev introduceret for at komplementere dens processorkraft. De to hovedkomponenter i en CPU er dens aritmetiske logiske enhed (alias ALU) og styreenhed (alias CU). ALU'en til en CPU er ansvarlig for de aritmetiske og logiske operationer i computersystemet, og CU er ansvarlig for at hente instruktionsprogrammet fra hukommelsen, afkode dem og instruere andre enheder såsom ALU til at udføre instruktionerne. Derfor er CPU's kontrolenhed ansvarlig for at bringe æren for, at CPU er den "centrale" behandlingsenhed. CU'en til at hente instruktionerne fra hukommelsen, instruktionerne skal gemmes som programmer i hukommelsen, og derfor er et sådant instruktionssystem også kendt som “lagrede programmer”. Det ville være klart, at CU ikke vil udføre instruktionerne, men vil lette det samme ved at kommunikere med de rigtige enheder som ALU. 

Hvad er GPU (også kendt som VPU)?

Udtrykket Graphics Processing Unit (GPU) blev introduceret i slutningen af ​​halvfemserne af NVIDIA, en GPU-fremstillingsvirksomhed, der hævdede at have markedsført verdens første GPU (GeForce256) i 1999. Ifølge Wikipedia på GeForce256-tidspunktet definerede NVIDIA GPU som følgende: "en processor med en enkelt chip med integreret transformering, belysning, triangelopsætning / klipning og rendering af motorer, der er i stand til at behandle mindst 10 millioner polygoner pr. sekund". Et par år senere frigav NVIDIAs rival ATI Graphics, et andet lignende firma, en lignende processor (Radeon300) med betegnelsen VPU for Visual Processing Unit. Da det imidlertid er klart, at udtrykket GPU er blevet mere populært end udtrykket VPU. 

I dag implementeres GPU'er overalt, såsom i indlejrede systemer, mobiltelefoner, personlige computere og laptops og spilkonsoller. Moderne GPU'er er ekstremt magtfulde til at manipulere grafik, og de gøres programmerbare, så de kan tilpasses til forskellige situationer og applikationer. Men selv nu er typiske GPU'er programmeret fra fabrikken gennem det, der kaldes firmware. Generelt er GPU'er mere effektive end CPU'er til algoritmer, hvor behandling af store datablokke udføres parallelt. Det forventes, da GPU'er er designet til at manipulere computergrafik, som er ekstremt parallelle. 

Der er også dette nye koncept, kendt som GPGPU (General Purpose computing on GPU), til at bruge GPU'er til at udnytte den dataparallalisme, der er tilgængelig i nogle applikationer (såsom bioinformatik) og derfor udføre ikke-grafisk behandling i GPU. De betragtes imidlertid ikke i denne sammenligning.