CPU έναντι GPU
Το CPU, το ακρωνύμιο του Central Processing Unit, είναι ο εγκέφαλος ενός υπολογιστικού συστήματος που εκτελεί τους «υπολογισμούς» που δίνονται ως οδηγίες μέσω ενός προγράμματος υπολογιστή. Επομένως, η ύπαρξη CPU έχει νόημα μόνο όταν έχετε ένα υπολογιστικό σύστημα που είναι «προγραμματιζόμενο» (ώστε να μπορεί να εκτελεί οδηγίες) και θα πρέπει να σημειώσουμε ότι η CPU είναι η «Κεντρική» μονάδα επεξεργασίας, η μονάδα που ελέγχει τις άλλες μονάδες/ μέρη ενός υπολογιστικού συστήματος. Στο σημερινό πλαίσιο, μια CPU βρίσκεται συνήθως σε ένα τσιπ πυριτίου γνωστό και ως μικροεπεξεργαστής. Από την άλλη πλευρά, η GPU, το ακρωνύμιο του Graphics Processing Unit, έχει σχεδιαστεί για να εκφορτώνει εργασίες επεξεργασίας γραφικών με υπολογιστική ένταση από την CPU. Ο απώτερος στόχος τέτοιων εργασιών είναι η προβολή των γραφικών σε μια μονάδα οθόνης, όπως μια οθόνη. Δεδομένου ότι τέτοιες εργασίες είναι γνωστές και συγκεκριμένες, δεν χρειάζεται ουσιαστικά να προγραμματιστούν, και επιπλέον, τέτοιες εργασίες είναι εγγενώς παράλληλες λόγω της φύσης των μονάδων απεικόνισης. Και πάλι, στο τρέχον πλαίσιο, ενώ οι λιγότερο ικανές GPU βρίσκονται συνήθως στο ίδιο τσιπ πυριτίου όπου βρίσκετε την CPU (αυτή η ρύθμιση είναι γνωστή ως ενσωματωμένη GPU), άλλες, οι πιο ικανές, ισχυρές GPU βρίσκονται στο δικό τους τσιπ πυριτίου. συνήθως σε ξεχωριστό PCB (Πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος).
Τι είναι η CPU;
Ο όρος CPU χρησιμοποιείται σε υπολογιστικά συστήματα για περισσότερες από πέντε δεκαετίες τώρα και ήταν η μόνη μονάδα επεξεργασίας στους πρώιμους υπολογιστές έως ότου εισήχθησαν «άλλες» μονάδες επεξεργασίας (όπως οι GPU) για να συμπληρώσουν την επεξεργαστική της ισχύ. Τα δύο κύρια στοιχεία μιας CPU είναι η Αριθμητική Λογική Μονάδα (γνωστή και ως ALU) και η Μονάδα Ελέγχου (γνωστή και ως CU). Η ALU μιας CPU είναι υπεύθυνη για τις αριθμητικές και λογικές λειτουργίες του υπολογιστικού συστήματος και η CU είναι υπεύθυνη για την ανάκτηση του προγράμματος εντολών από τη μνήμη, την αποκωδικοποίησή τους και την εντολή σε άλλες μονάδες όπως η ALU να εκτελέσουν τις εντολές. Επομένως, η μονάδα ελέγχου της CPU είναι υπεύθυνη να φέρει τη δόξα για την CPU να είναι η «κεντρική» μονάδα επεξεργασίας. Η CU για να ανακτήσει τις οδηγίες από τη μνήμη, οι οδηγίες πρέπει να αποθηκευτούν ως προγράμματα στη μνήμη και, επομένως, ένα τέτοιο σύστημα εντολών είναι επίσης γνωστό ως «αποθηκευμένα προγράμματα». Θα ήταν σαφές ότι η CU δεν θα εκτελέσει τις οδηγίες, αλλά θα διευκολύνει το ίδιο επικοινωνώντας με τις σωστές μονάδες όπως η ALU.
Τι είναι η GPU (γνωστή και ως VPU);
Ο όρος Μονάδα Επεξεργασίας Γραφικών (GPU) εισήχθη στα τέλη της δεκαετίας του '90 από τη NVIDIA, μια εταιρεία κατασκευής GPU, η οποία ισχυρίστηκε ότι διέθεσε την πρώτη GPU στον κόσμο (GeForce256) το 1999. Σύμφωνα με τη Wikipedia, την εποχή του GeForce256, η NVIDIA όρισε τη GPU ως εξής: «επεξεργαστής ενός τσιπ με ενσωματωμένο μετασχηματισμό, φωτισμό, ρύθμιση/περικοπή τριγώνου και μηχανές απόδοσης που είναι ικανός να επεξεργαστεί τουλάχιστον 10 εκατομμύρια πολύγωνα ανά δευτερόλεπτο». Μερικά χρόνια αργότερα, η αντίπαλη ATI Graphics της NVIDIA, μια άλλη παρόμοια εταιρεία, κυκλοφόρησε έναν παρόμοιο επεξεργαστή (Radeon300) με τον όρο VPU για Μονάδα Επεξεργασίας Οπτικής. Ωστόσο, όπως είναι σαφές ότι ο όρος GPU έχει γίνει πιο δημοφιλής από τον όρο VPU.
Σήμερα οι GPU αναπτύσσονται παντού, όπως σε ενσωματωμένα συστήματα, κινητά τηλέφωνα, προσωπικούς υπολογιστές και φορητούς υπολογιστές και κονσόλες παιχνιδιών. Οι σύγχρονες GPU είναι εξαιρετικά ισχυρές στον χειρισμό γραφικών και είναι προγραμματιζόμενες έτσι ώστε να μπορούν να προσαρμοστούν σε διαφορετικές καταστάσεις και εφαρμογές. Ωστόσο, ακόμη και τώρα, οι τυπικές GPU προγραμματίζονται στο εργοστάσιο μέσω αυτού που είναι γνωστό ως υλικολογισμικό. Γενικά, οι GPU είναι πιο αποτελεσματικές από τις CPU για αλγόριθμους όπου η επεξεργασία μεγάλων μπλοκ δεδομένων γίνεται παράλληλα. Αναμένεται, καθώς οι GPU έχουν σχεδιαστεί για να χειρίζονται γραφικά υπολογιστών, τα οποία είναι εξαιρετικά παράλληλης φύσης.
Υπάρχει επίσης αυτή η νέα ιδέα γνωστή ως GPGPU (υπολογισμός γενικού σκοπού σε GPU), για τη χρήση των GPU για την εκμετάλλευση του παραλληλισμού δεδομένων που είναι διαθέσιμος σε ορισμένες εφαρμογές (όπως η βιοπληροφορική) και, ως εκ τούτου, για την εκτέλεση μη γραφικής επεξεργασίας σε GPU. Ωστόσο, δεν λαμβάνονται υπόψη σε αυτή τη σύγκριση.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ CPU και GPU;• Ενώ, ο συλλογισμός πίσω από την ανάπτυξη μιας CPU είναι να λειτουργεί ως ο εγκέφαλος ενός υπολογιστικού συστήματος, μια GPU εισάγεται ως μια συμπληρωματική μονάδα επεξεργασίας που χειρίζεται την εντατική υπολογιστική επεξεργασία και επεξεργασία γραφικών που απαιτούνται από την εργασία προβολή γραφικών στις μονάδες οθόνης. • Από τη φύση της, η επεξεργασία γραφικών είναι εγγενώς παράλληλη και, επομένως, μπορεί εύκολα να παραλληλιστεί και να επιταχυνθεί. • Στην εποχή των πολυπύρηνων συστημάτων, οι CPU έχουν σχεδιαστεί με λίγους πυρήνες που μπορούν να χειριστούν μερικά νήματα λογισμικού, τα οποία μπορούν να αξιοποιηθούν σε ένα πρόγραμμα εφαρμογής (εντολές και παραλληλισμός επιπέδου νημάτων). Οι GPU έχουν σχεδιαστεί με εκατοντάδες πυρήνες, για να χρησιμοποιούν τον διαθέσιμο παραλληλισμό. |
