CPU-urile și GPU-urile sunt destul de similare. Ambele sunt fabricate din sute de milioane de tranzistoare și pot procesa mii de operații pe secundă. Dar care este diferența dintre un procesor și un GPU?
Ce este un CPU?
CPU (unitatea centrală de procesare) a unui computer este adesea numită „creierul” unui computer. Este o colecție de milioane de tranzistoare care pot fi manipulate pentru a efectua o varietate minunată de calcule. Un procesor standard are între unul și patru nuclee de procesare tactate oriunde de la 1 la 4 GHz.
Un procesor este puternic, deoarece poate face totul. Dacă un computer este capabil să îndeplinească o sarcină, se datorează faptului că CPU o poate face. Programatorii realizează acest lucru prin seturi largi de instrucțiuni și liste lungi de caracteristici partajate de toate procesoarele.
Ce este un GPU?
Un GPU (unitate de procesare grafică) este un tip specializat de microprocesor. Este optimizat pentru a afișa grafică și pentru a efectua sarcini de calcul foarte specifice. Funcționează la o viteză de ceas mai mică decât un procesor, dar are de multe ori numărul de nuclee de procesare.
Aproape că vă puteți gândi la un GPU ca la un procesor specializat care a fost construit pentru un scop foarte specific. Redarea video se referă la efectuarea de operații matematice simple din nou și din nou, și la asta este cel mai bine un GPU. Un GPU va avea mii de nuclee de procesare care rulează simultan. Fiecare nucleu, deși mai lent decât un nucleu CPU, este reglat pentru a fi deosebit de eficient la operațiile matematice de bază necesare pentru redarea video. Acest paralelism masiv este ceea ce face GPU-urile capabile să redea grafica 3D complexă cerută de jocurile moderne.
Care este diferența dintre un procesor și un GPU?
Dacă un CPU este un Leatherman, un GPU este un cuțit foarte ascuțit. Nu puteți strânge un șurub hexagonal cu un cuțit, dar puteți tăia cu siguranță câteva lucruri.
Un GPU poate face doar o fracțiune din numeroasele operații pe care le face un procesor, dar o face cu o viteză incredibilă. Un GPU va utiliza sute de nuclee pentru a face calcule sensibile la timp pentru mii de pixeli la un moment dat, făcând posibilă afișarea graficelor 3D complexe. Cu toate acestea, cât de repede poate merge un GPU, acesta poate efectua cu adevărat operații „stupide”.
De exemplu, un GPU modern precum Nvidia GTX 1080 are 2560 nuclee shader. Datorită acestor nuclee, poate executa 2560 de instrucțiuni sau operații pe parcursul unui ciclu de ceas. Și atunci când trebuie să faceți un ecran cu pixeli cu un procent mai luminos, este perfect. Prin comparație, un procesor Intel i5 cu patru nuclee poate executa doar patru instrucțiuni simultane pe ciclu de ceas.
Cu toate acestea, procesoarele sunt mai flexibile decât GPU-urile. CPU-urile au un set de instrucțiuni mai mare, deci pot îndeplini o gamă mai largă de sarcini. CPU-urile rulează, de asemenea, la viteze maxime mai mari de ceas și sunt capabile să gestioneze intrarea și ieșirea tuturor componentelor unui computer. De exemplu, CPU-urile se pot organiza și integra cu memoria virtuală, care este esențială pentru rularea unui sistem de operare modern. Acest lucru nu poate fi realizat de un GPU.
Ce zici de calculul GPU?
Chiar dacă GPU-urile sunt cele mai bune la redarea videoclipurilor, sunt tehnic capabile să facă mai mult. Procesarea grafică este doar un tip de sarcină de calcul repetitivă și foarte paralelă. Alte sarcini, cum ar fi extragerea bitcoinului și cracarea parolelor, se bazează pe aceleași tipuri de seturi de date masive și operațiuni matematice simple. De aceea, unii oameni vor folosi GPU-uri pentru a rula operațiuni non-grafice. Acest lucru este cel mai bine cunoscut sub numele de „calcul GPU”.
Concluzie
CPU-urile și GPU-urile au scopuri similare, dar sunt optimizate pentru diferite sarcini de calcul. Un computer eficient va avea nevoie de ambele pentru a rula corect.
Credit de imagine: Mmanss (Lucrare proprie)
