Mi a különbség a CPU és a GPU között?

Míg a köztünk lévő számítógépes hozzáértések közül sokan tisztában vannak a központi feldolgozó egység (AKA CPU) és a grafikus feldolgozó egység (GPU) közötti különbségekkel, többségünk valójában csak egy dolgot tud róluk - a CPU kezeli a legtöbb a számítógépes feldolgozás, kivéve néhány intenzívebb grafikus feldolgozást, amelyet a GPU kezel. Ezen túlmenően azonban sok fontos különbség van, amelyeket szem előtt kell tartani.

Akár számítógépet épít, akár csak a számítógép belsejében lévő összetevők mélyebb megértését szeretné, alább tartson szem előtt néhány különbséget a CPU és a GPU között.

A számítógép agya

Az első dolog, amelyet emlékezni kell az egyes chipek szerepére - a CPU-t gyakran a számítógép agyának hívják, és sok CPU-ban valójában egyenesen be vannak építve grafikus chipek. Ennek oka az, hogy a GPU valójában csak ott van, hogy dicséretet nyújtson a CPU-nak. Valójában, ha az alaplapon vagy a CPU-ban grafikus képességek vannak, akkor műszakilag egyáltalán nincs szüksége GPU-ra - csak szüksége lehet rá, különösen, ha játékkal, videószerkesztéssel vagy fotószerkesztéssel foglalkozik.

Természetesen, emellett vannak bizonyos kompromisszumok is - a CPU-knak sokkal sokoldalúbbnak kell lenniük, és képeseknek kell lenniük mindenféle feladat kezelésére, amelyekre a számítógép rávilágíthat, míg a GPU-nak valójában csak a képfeldolgozásra van szüksége, és mint ilyen, optimalizálható erre a célra. Más szavakkal, a GPU-k jobban kezelik a grafikákat, mivel a grafikák apró számítások ezreit tartalmazzák, amelyeket el kell végezni. Ahelyett, hogy elküldné azokat az apró egyenleteket a CPU-nak, amelyek egyszerre csak néhányat tudtak kezelni, azokat a GPU-ra küldik, amely sokuk egyszerre képes kezelni. Ennek oka az, hogy a GPU az egyszeres utasításos több adat, vagy a SIMD architektúrára épül, lehetővé téve a GPU-nak, hogy műveleteket végezzen az adattömbökön. Ez azt jelenti, hogy ha egy adatkészlet ugyanazzal a műveletsorral rendelkezik, mint a végrehajtáshoz, akkor az adatfolyamba ütemezendő, és az összeset feldolgozza. Alapvetően a GPU-k nagyszerűek arra, hogy ugyanazt a műveletet végezzék el több ezer adatrészen. A SIMD architektúráról további információt itt talál.

Legutóbb egy új számítógépes chipet is létrehoztak - az APU vagy Accelerated Processing Unit. Ez egyesíti a CPU-t és a GPU-t egy architektúrába, alapvetően minden számítógép által elvégzendő művelet elvégzéséhez. Nem, ez nem egy integrált grafikus processzor - mindenki számára egyszerűen csak egy processzor. Ennek előnye, hogy csökkenti a CPU és a GPU közötti átviteli sebességet, és sokkal kevesebb energiát fogyaszt.

A szemüveg

A CPU és a GPU közötti különbség megállapításának egyik legjobb módja a műszaki adatok megtekintése. Vessen egy pillantást néhány felső szintű CPU és GPU specifikációra.

• Az Intel Core i7-7500U alapvető órájának sebessége 2, 70 GHz és 2 fizikai mag, 4 szálonként, magonként.
• Az NVIDIA GTX1080 GPU alapvető órasebessége 1, 60 GHz és izmos 2560 magok.

Ezen specifikációk alapján valószínűleg két kulcsfontosságú különbséget látsz - a CPU-k gyorsabb órajel-sebességet mutatnak, míg a GPU-k több magját tartalmaznak. Más szavakkal: a CPU-k a legjobban rendkívül gyorsan kezelik az egyes számításokat, míg a GPU-k jobban kezelik a többszörös számításokat, amikor az idő nem olyan nagy üzlet.

Valójában egyre több és több GPU-t használnak olyan dolgokhoz, amelyek nem csupán grafikák készítését teszik lehetővé - például pénzügyi modellezés, tudományos kutatás stb.

Egy másik különbség az, hogy míg a processzorok általában nem rendelkeznek saját RAM-mal, a GPU-k gyakran megteszik, és annak neve VRAM. Ez a RAM gyakran gyorsabb, mint a rendszer RAM, mivel ugyanazon a chipen valósul meg, azonban általában sokkal kisebb méretű. Ha a GPU-n a VRAM nem elég nagy, akkor az erőforrásokat a rendszer RAM-jára tölti be, mindazonáltal, amint már említettük, ez sokkal lassabb, mint a VRAM. A legtöbb grafikus kártya legfeljebb 4 GB-os vagy néha 8 GB-os VRAM-ot tartalmaz, azonban mivel a grafika egyre intenzívebbé válik, és a virtuális valóság szembetűnőbbé válik, valószínűleg több VRAM-ot tartalmazó kártyákat fogunk látni.

gyorsítótár

Más különbség van a CPU és a GPU között is. Például a CPU architektúrája sok cache memóriát tartalmaz, amely lehetővé teszi a CPU-nak, hogy egyszerre csak néhány szálat kezeljen. A GPU-nak viszont sokkal kevesebb gyorsítótára van, amelyet nagyrészt arra törekszenek, hogy a számítógép RAM-ból megnöveljék a nagyobb késést. A GPU fejlesztésével egyre nagyobb gyorsítótárakat foglaltak magukban, amelyek sokkal általánosabb feladatokat tudnak megtenni - például az árnyékoló utasításokat.

Következtetések

Noha sok különbség van a CPU és a GPU között, van egy csomó hasonlóság is. Végül, valóban a CPU és a GPU együtt működve hozza a legjobb eredményt - egy valóban nagy teljesítményű számítógépnek jó CPU és jó GPU is lesz.