CPU vs GPU
CPU, lyhenne sanoista Central Processing Unit, on laskentajärjestelmän aivot, jotka suorittavat tietokoneohjelman kautta ohjeina annetut "laskut". Siksi CPU:lla on merkitystä vain silloin, kun sinulla on tietokonejärjestelmä, joka on "ohjelmoitava" (jotta se pystyy suorittamaan käskyjä), ja meidän tulee huomioida, että CPU on "keskus" prosessoriyksikkö, yksikkö, joka ohjaa muita yksiköitä/ laskentajärjestelmän osia. Nykyajan kontekstissa CPU sijaitsee tyypillisesti yhdessä piisirun sisällä, joka tunnetaan myös mikroprosessorina. Toisa alta GPU, lyhenne sanoista Graphics Processing Unit, on suunniteltu poistamaan laskennallisesti intensiiviset grafiikankäsittelytehtävät suorittimesta. Tällaisten tehtävien perimmäisenä tavoitteena on heijastaa grafiikka näyttöyksikköön, kuten näyttöön. Koska tällaiset tehtävät ovat hyvin tunnettuja ja spesifisiä, niitä ei olennaisesti tarvitse ohjelmoida, ja lisäksi tällaiset tehtävät ovat luonnostaan rinnakkaisia näyttöyksiköiden luonteen vuoksi. Jälleen, vaikka nykyisessä tilanteessa vähemmän kyvykkäät GPU:t sijaitsevat tyypillisesti samassa piisirussa, josta löydät CPU:n (tämä kokoonpano tunnetaan nimellä integroitu GPU), muut tehokkaammat ja tehokkaammat GPU:t löytyvät niiden omasta piisirusta, tyypillisesti erillisellä piirilevyllä (printed Circuit Board).
Mikä on CPU?
Termitystä CPU on käytetty tietojenkäsittelyjärjestelmissä nyt yli viiden vuosikymmenen ajan, ja se oli ainoa prosessointiyksikkö varhaisissa tietokoneissa, kunnes "muita" prosessointiyksiköitä (kuten GPU:ta) otettiin käyttöön täydentämään sen prosessointitehoa. CPU:n kaksi pääkomponenttia ovat sen aritmeettinen logiikkayksikkö (alias ALU) ja ohjausyksikkö (alias CU). CPU:n ALU vastaa laskentajärjestelmän aritmeettisista ja loogisista toiminnoista, ja CU vastaa ohjeohjelman hakemisesta muistista, niiden dekoodaamisesta ja ohjeistaa muita yksiköitä, kuten ALU:ta, suorittamaan käskyt. Siksi CPU:n ohjausyksikkö on vastuussa siitä, että CPU on "keskus" prosessoriyksikkö. CU noutaa käskyt muistista, käskyt on tallennettava ohjelmina muistiin ja siksi tällainen ohjejärjestelmä tunnetaan myös nimellä "tallennettu ohjelma". Olisi selvää, että CU ei suorita ohjeita, mutta helpottaa sitä kommunikoimalla oikeiden yksiköiden, kuten ALU:n kanssa.
Mikä on GPU (alias VPU)?
Termin Graphics Processing Unit (GPU) otti käyttöön 1990-luvun lopulla NVIDIA, GPU-valmistaja, joka väitti markkinoineensa maailman ensimmäistä GPU:ta (GeForce256) vuonna 1999. Wikipedian mukaan GeForce256:n aikaan, NVIDIA määritteli GPU:n seuraavasti: "yksisiruinen prosessori, jossa on integroitu muunnos, valaistus, kolmion asetus/leikkaus ja renderöintimoottorit, joka pystyy käsittelemään vähintään 10 miljoonaa polygonia sekunnissa". Pari vuotta myöhemmin NVIDIA:n kilpailija ATI Graphics, toinen samanlainen yritys, julkaisi samanlaisen prosessorin (Radeon300), jossa on termi VPU for Visual Processing Unit. Koska on kuitenkin selvää, että termistä GPU on tullut suositumpi kuin termistä VPU.
Nykyään GPU:ita käytetään kaikkialla, kuten sulautetuissa järjestelmissä, matkapuhelimissa, henkilökohtaisissa tietokoneissa ja kannettavissa tietokoneissa sekä pelikonsoleissa. Nykyaikaiset GPU:t ovat erittäin tehokkaita grafiikan käsittelyssä, ja ne on tehty ohjelmoitaviksi, jotta ne voidaan mukauttaa erilaisiin tilanteisiin ja sovelluksiin. Kuitenkin jo nytkin tyypilliset GPU:t ohjelmoidaan tehtaalla niin kutsutun laiteohjelmiston kautta. Yleensä GPU:t ovat tehokkaampia kuin suorittimet algoritmeissa, joissa suuria tietolohkoja käsitellään rinnakkain. Se on odotettavissa, koska grafiikkasuorittimet on suunniteltu käsittelemään tietokonegrafiikkaa, joka on luonteeltaan äärimmäisen rinnakkainen.
On myös tämä uusi konsepti, joka tunnetaan nimellä GPGPU (General Purpose computing on GPU), joka käyttää GPU:ita hyödyntämään joissakin sovelluksissa (kuten bioinformatiikassa) saatavilla olevaa tiedon rinnakkaisuutta ja siten suorittamaan ei-grafiikkaa GPU:ssa.. Niitä ei kuitenkaan oteta huomioon tässä vertailussa.
Mitä eroa on CPU:lla ja GPU:lla?• CPU:n käyttöönoton perusteluna on toimia laskentajärjestelmän aivoina, kun taas GPU esitellään täydentävänä prosessointiyksikkönä, joka hoitaa laskentatehokkaan grafiikan käsittelyn ja käsittelyn, jota tarvitaan grafiikan projisointi näyttöyksiköihin. • Grafiikan käsittely on luonnostaan rinnakkaista, joten sitä voidaan helposti rinnastaa ja kiihdyttää. • Moniytimisjärjestelmien aikakaudella suorittimissa on vain muutama ydin, jotka pystyvät käsittelemään muutamia ohjelmistosäikeitä, joita voidaan hyödyntää sovellusohjelmassa (käsky- ja säietason rinnakkaisuus). Grafiikkasuorittimet on suunniteltu sadoilla ytimillä hyödyntämään saatavilla olevaa rinnakkaisuutta. |
