CPU ja GPU erinevus

CPU vs GPU

CPU, mis on akronüüm keskseks protsessoriks, on arvutisüsteemi aju, mis täidab arvutiprogrammi kaudu juhistena antud arvutusi. Seetõttu on keskseadme omamine mõttekas ainult siis, kui teil on arvutisüsteem, mis on “programmeeritav” (nii et see suudab käske täita) ja peaksime arvestama, et keskseade on “keskseade” protsessorüksus, üksus, mis juhib teisi seadmeid / arvutisüsteemi osad. Tänapäeva kontekstis asub protsessor tavaliselt ühes ränikiibis, mida tuntakse ka kui mikroprotsessorit. Teisest küljest on graafikaprotsessoriüksuse akronüümi GPU eesmärk arvutuslikult intensiivsete graafikatöötlusülesannete CPU-st mahalaadimine. Selliste ülesannete lõppeesmärk on projitseerida graafika ekraanile, näiteks monitorile. Arvestades, et sellised ülesanded on üldtuntud ja konkreetsed, ei pea neid põhimõtteliselt programmeerima ning lisaks on sellised ülesanded kuvarite olemuse tõttu olemuselt paralleelsed. Jällegi, kui vähem võimekad GPU-d asuvad praeguses olukorras tavaliselt samas ränikiibis, kus leiate keskseadme (seda seadistust tuntakse integreeritud GPU-na), siis võimekamad ja võimsamad GPU-d asuvad nende enda ränikiibis, tavaliselt eraldi PCB-l (trükkplaat).

Mis on protsessor??

Terminit CPU on arvutisüsteemides kasutatud juba enam kui viis aastakümmet ja see oli varastes arvutites ainus protsessorüksus, kuni selle töötlemisvõimsuse täiendamiseks võeti kasutusele “muud” protsessorimoodulid (näiteks GPU-d). CPU kaks peamist komponenti on selle aritmeetiline loogikaüksus (aka ALU) ja juhtseade (aka CU). CPU ALU vastutab arvutisüsteemi aritmeetiliste ja loogiliste toimingute eest ning CU vastutab käsuprogrammi mälust toomise, nende dekodeerimise ja muude üksuste, näiteks ALU juhendamise eest instruktsioonide täitmiseks. Seetõttu vastutab keskseadme juhtimisüksus selle eest, et keskseadme jaoks oleks keskne protsessor. CU, et juhiseid mälust tõmmata, tuleb juhised salvestada mällu programmidena ja seetõttu nimetatakse sellist juhendamissüsteemi ka “salvestatud programmideks”. On selge, et CU ei täida juhiseid, vaid hõlbustab seda, suheldes õigete üksustega nagu ALU. 

Mis on GPU (teise nimega VPU)?

Graafikaprotsessoriüksuse (GPU) termini võttis üheksakümnendate aastate lõpus kasutusele GPU-ga tegelev NVIDIA, kes väitis, et turustas 1999. aastal maailma esimest GPU-d (GeForce256). Wikipedia andmetel määratles NVIDIA GPF-i ajal GeForce256 ajal GPU kui järgmised: “ühekiibiline protsessor integreeritud muundamise, valgustuse, kolmnurga seadistamise / lõikamise ja renderdusmootoritega, mis on võimeline töötlema vähemalt 10 miljonit polügooni sekundis”. Paar aastat hiljem andis NVIDIA konkurent ATI Graphics, teine ​​sarnane ettevõte, välja sarnase protsessori (Radeon300) nimetusega Visual Processing Unit - VPU. Kuna aga on selge, et mõiste GPU on muutunud populaarsemaks kui mõiste VPU. 

Tänapäeval kasutatakse GPU-sid kõikjal, näiteks manustatud süsteemides, mobiiltelefonides, personaalarvutites ja sülearvutites ning mängukonsoolides. Kaasaegsed GPU-d on graafikaga manipuleerimisel äärmiselt võimsad ja need on programmeeritavad, nii et neid saab kohandada erinevateks olukordadeks ja rakendusteks. Kuid ka praegu on tavalised GPU-d tehases programmeeritud nn püsivara kaudu. Üldiselt on GPU-d tõhusamad kui CPU-d algoritmide jaoks, kus suurte andmeplokkide töötlemine toimub paralleelselt. Eeldatakse, kuna GPU-d on mõeldud arvutigraafikaga manipuleerimiseks, mis on oma olemuselt äärmiselt paralleelsed. 

Samuti on see uus kontseptsioon, mida tuntakse GPGPU-na (GPU) (General Purpose computing on GPU), et kasutada GPU-sid mõnedes rakendustes (näiteks bioinformaatika) saadaolevate andmete paralleelsuse ärakasutamiseks ja seetõttu graafikavälise töötluse teostamiseks GPU-s. Neid ei võeta selles võrdluses arvesse.