Ενώ μερικοί από τους πιο κατανοητούς υπολογιστές μεταξύ μας ίσως γνωρίζουν τις διαφορές μεταξύ μιας κεντρικής μονάδας επεξεργασίας (AKA CPU) και της μονάδας επεξεργασίας γραφικών (GPU), οι περισσότεροι από εμάς γνωρίζουν μόνο ένα πράγμα γι 'αυτούς - η CPU χειρίζεται το μεγαλύτερο μέρος την επεξεργασία του υπολογιστή εκτός από μερικές από τις πιο έντονες επεξεργασίες γραφικών που χειρίζεται η GPU. Πέρα από αυτό, ωστόσο, υπάρχουν αρκετές σημαντικές διαφορές που πρέπει να θυμάστε.
Είτε θέλετε να χτίσετε έναν υπολογιστή είτε απλώς θέλετε μια βαθύτερη κατανόηση των στοιχείων μέσα στον υπολογιστή σας, εδώ είναι μερικές από τις διαφορές μεταξύ CPU και GPU που πρέπει να θυμάστε.
Ο εγκέφαλος του υπολογιστή
Φυσικά, μαζί με αυτό υπάρχουν και ορισμένες συμφωνίες - οι επεξεργαστές πρέπει να είναι πολύ πιο ευέλικτοι και ικανοί να χειρίζονται όλα τα είδη των εργασιών που μπορεί να πετάξει ένας υπολογιστής, ενώ μια GPU χρειάζεται να χειρίζεται μόνο την επεξεργασία εικόνας και ως εκ τούτου μπορεί να βελτιστοποιηθεί για το σκοπό αυτό. Με άλλα λόγια, οι GPU μπορούν να χειριστούν τα γραφικά καλύτερα επειδή τα γραφικά περιλαμβάνουν χιλιάδες μικροσκοπικούς υπολογισμούς που πρέπει να γίνουν. Αντί να στέλνουν αυτές τις μικροσκοπικές εξισώσεις στην CPU, η οποία θα μπορούσε να χειριστεί μόνο μερικές φορές, στέλνονται στη GPU, η οποία μπορεί να χειριστεί πολλές από αυτές ταυτόχρονα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι μια GPU είναι χτισμένη σε μια ενιαία εντολή πολλαπλών δεδομένων, ή SIMD, αρχιτεκτονική, επιτρέποντας στη GPU να εκτελεί λειτουργίες σε πίνακες δεδομένων. Αυτό σημαίνει ότι όταν ένα σύνολο δεδομένων έχει την ίδια ακολουθία λειτουργιών που πρέπει να εκτελέσουν, έχουν προγραμματιστεί σε ροές δεδομένων και έχουν επεξεργαστεί όλα μαζί. Βασικά, οι μονάδες GPU είναι εξαιρετικές για την εκτέλεση της ίδιας ενέργειας σε χιλιάδες τεμάχια δεδομένων. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την αρχιτεκτονική SIMD, κατευθυνθείτε εδώ.
Πιο πρόσφατα, δημιουργήθηκε επίσης ένα νέο τσιπ υπολογιστή - το APU ή η μονάδα επιτάχυνσης επεξεργασίας. Αυτό συνδυάζει τη CPU και τη GPU σε μία αρχιτεκτονική, βασίζοντας ουσιαστικά κάθε ενέργεια που απαιτεί ο υπολογιστής σας. Όχι, δεν είναι ένας ενσωματωμένος επεξεργαστής γραφικών - είναι απλά ένας επεξεργαστής για όλα. Το πλεονέκτημα αυτού είναι ότι μειώνει το ρυθμό μεταφοράς μεταξύ CPU και GPU και χρησιμοποιεί πολύ λιγότερη ισχύ.
Οι προδιαγραφές
- Το Intel Core i7-7500U έχει ταχύτητα ρολογιού βάσης 2.70GHz και 2 φυσικούς πυρήνες με 4 κλωστές ανά πυρήνα.
- Η GPU NVIDIA GTX1080 έχει ταχύτητα ρολογιού βάσης 1, 60GHz και βαρύ 2560 πυρήνα.
Με βάση αυτές τις προδιαγραφές, μπορείτε να δείτε δύο βασικές διαφορές - οι CPU έχουν ταχύτερη ταχύτητα ρολογιού ενώ οι GPU έχουν περισσότερους πυρήνες. Με άλλα λόγια, οι επεξεργαστές είναι οι καλύτεροι στο χειρισμό των μοναδικών υπολογισμών εξαιρετικά γρήγορα, ενώ οι GPU είναι καλύτερες στο χειρισμό πολλαπλών υπολογισμών όταν ο χρόνος μπορεί να μην είναι τόσο μεγάλος μιας συμφωνίας.
Στην πραγματικότητα, όλο και περισσότερο, οι GPU χρησιμοποιούνται για πράγματα πέρα από τα απλά γραφικά - όπως η οικονομική μοντελοποίηση, η επιστημονική έρευνα κ.ο.κ.
Μια άλλη διαφορά είναι ότι ενώ οι επεξεργαστές γενικά δεν έχουν τη δική τους μνήμη RAM, οι GPU συχνά το κάνουν και ονομάζεται VRAM. Αυτή η μνήμη RAM είναι συχνά ταχύτερη από τη μνήμη RAM του συστήματος, όπως εφαρμόζεται στο ίδιο τσιπ, ωστόσο είναι γενικά πολύ μικρότερο σε μέγεθος. Όταν το VRAM σε μια GPU δεν είναι αρκετά μεγάλο, θα φορτώσει τους πόρους στη RAM του συστήματος, ωστόσο, όπως αναφέρθηκε, αυτό είναι πολύ πιο αργό από το VRAM. Οι περισσότερες κάρτες γραφικών περιλαμβάνουν το πολύ 4GB ή μερικές φορές 8GB VRAM, ωστόσο, καθώς τα γραφικά γίνονται πιο έντονα και η εικονική πραγματικότητα γίνεται πιο εμφανής, πιθανότατα θα δούμε κάρτες με περισσότερους VRAM.
Κρύπτη
Υπάρχουν και άλλες διαφορές μεταξύ της CPU και της GPU. Η CPU, για παράδειγμα, έχει μια αρχιτεκτονική που περιλαμβάνει πολλή μνήμη προσωρινής μνήμης, η οποία δίνει τη δυνατότητα στην CPU να χειρίζεται μερικά μόνο νήματα τη φορά. Μια GPU, από την άλλη πλευρά, θα έχει μια πολύ μικρότερη μνήμη μνήμης cache, η οποία είναι σε μεγάλο βαθμό αφιερωμένη στην αντιστάθμιση για υψηλότερη λανθάνουσα κατάσταση από τη μνήμη RAM ενός υπολογιστή. Καθώς έχουν αναπτυχθεί GPUs, έχουν συμπεριλάβει όλο και μεγαλύτερες κρυφές μνήμες που είναι σε θέση να κάνουν πολύ πιο γενικά πράγματα - όπως τις οδηγίες για shaders.
Συμπεράσματα
Ενώ υπάρχουν πολλές διαφορές μεταξύ CPU και GPU, υπάρχουν και αρκετοί ομοιότητες. Στο τέλος, είναι πραγματικά η CPU και η GPU που δουλεύουν από κοινού και παράγουν τα καλύτερα αποτελέσματα - ένας πραγματικά ισχυρός υπολογιστής θα έχει τόσο καλή CPU όσο και καλή GPU.
