Razlika Između CPU-a I GPU-a

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 08:39

CPU vs GPU

CPU, kratica za Central Processing Unit, mozak je računalnog sustava koji izvodi "proračune" dane kao upute putem računalnog programa. Stoga je imati CPU smisleno samo kada imate računalni sustav koji je „programabilan“(tako da može izvršavati upute) i trebali bismo imati na umu da je CPU „Centralna“procesorska jedinica, jedinica koja kontrolira ostale jedinice / dijelovi računalnog sustava. U današnjem kontekstu, CPU se obično nalazi u jednom silicijskom čipu koji je poznat i kao mikroprocesor. S druge strane, GPU, skraćenica od Graphics Processing Unit, dizajniran je za rasterećenje računski intenzivnih zadataka obrade grafike s CPU-a. Krajnji je cilj takvih zadataka projicirati grafiku na prikaznu jedinicu kao što je monitor. S obzirom da su takvi zadaci dobro poznati i specifični,u osnovi ih nije potrebno programirati, a osim toga, takvi su zadaci u osnovi paralelni zbog prirode jedinica prikaza. Opet, u trenutnom kontekstu, dok su manje sposobni GPU-ovi obično smješteni u istom silicijskom čipu gdje se nalazi CPU (ovo postavljanje poznato je kao integrirani GPU), drugi, sposobniji i moćniji GPU-ovi nalaze se u vlastitom silicijskom čipu, tipično na odvojenoj PCB (tiskana ploča).

Što je CPU?

Pojam CPU koristi se u računalnim sustavima već više od pet desetljeća i bio je jedina procesorska jedinica u ranim računalima sve dok nisu uvedene "druge" procesne jedinice (poput GPU-a) koje nadopunjuju njegovu procesorsku snagu. Dvije glavne komponente CPU-a su njegova jedinica za aritmetičku logiku (aka ALU) i upravljačka jedinica (aka CU). ALU CPU-a odgovoran je za aritmetičke i logičke operacije računalnog sustava, a CU je odgovoran za dohvaćanje programa s uputama iz memorije, njihovo dekodiranje i upućivanje drugih jedinica poput ALU-a da izvrše upute. Stoga je upravljačka jedinica CPU-a odgovorna za donošenje slave CPU-u kao „središnjoj“procesorskoj jedinici. CU za dohvaćanje uputa iz memorije, upute se moraju pohraniti kao programi u memoriju i, prema tome,takav sustav poučavanja poznat je i kao "pohranjeni programi". Bilo bi jasno da CU neće izvršavati upute, već će im olakšati komunikaciju s pravim jedinicama kao što je ALU.

Što je GPU (aka VPU)?

Termin Graphics Processing Unit (GPU) uveo je krajem devedesetih NVIDIA, tvrtka za proizvodnju GPU-a, koja je tvrdila da je 1999. godine plasirala prvi GPU na svijetu (GeForce256). Prema Wikipediji, u vrijeme GeForce256, NVIDIA je GPU definirala kao sljedeće: „procesor s jednim čipom s integriranim transformatorima, osvjetljenjem, postavljanjem / isjecanjem trokuta i prikazivanjem motora koji je sposoban za obradu najmanje 10 milijuna poligona u sekundi“. Nekoliko godina kasnije, NVIDIA-in suparnički ATI Graphics, još jedna slična tvrtka, objavila je sličan procesor (Radeon300) s nazivom VPU za jedinicu za vizualnu obradu. Međutim, kako je jasno da je pojam GPU postao popularniji od izraza VPU.

Danas su GPU-ovi raspoređeni posvuda, poput ugrađenih sustava, mobilnih telefona, osobnih računala i prijenosnih računala te igraćih konzola. Moderni grafički procesori izuzetno su moćni u manipulaciji grafikom i programirani su tako da se mogu prilagoditi različitim situacijama i aplikacijama. Međutim, čak i sada se tipični GPU tvornički programiraju putem takozvanog firmware-a. Općenito, GPU-ovi su učinkovitiji od CPU-a za algoritme gdje se obrada velikih blokova podataka vrši paralelno. Očekuje se, budući da su GPU-ovi dizajnirani za manipulaciju računalnom grafikom, koja je izuzetno paralelne prirode.

Tu je i ovaj novi koncept poznat kao GPGPU (računalo opće namjene na GPU-u), koji koristi GPU-ove za iskorištavanje paralelizma podataka dostupnog u nekim aplikacijama (kao što je bioinformatika) i, prema tome, izvođenje ne-grafičke obrade u GPU-u. Međutim, oni se u ovoj usporedbi ne uzimaju u obzir.

Koja je razlika između CPU-a i GPU-a?

• Iako je obrazloženje postavljanja CPU-a da djeluje kao mozak računalnog sustava, GPU je predstavljen kao dopunska procesna jedinica koja obrađuje računalno intenzivnu obradu i obradu grafike potrebne za zadatak projiciranja grafike na zaslon jedinice.

• Po svojoj je naravi grafička obrada u biti paralelna i stoga se lako može paralelizirati i ubrzati.

• U eri višejezgrenih sustava, procesori su dizajnirani sa samo nekoliko jezgri koje mogu obrađivati nekoliko softverskih niti, koje se mogu iskoristiti u aplikacijskom programu (paralelizam naputaka i razine niti). GPU-ovi su dizajnirani sa stotinama jezgri kako bi iskoristili raspoloživi paralelizam.