Selv om noe av det mer datamaskinkyndige blant oss kanskje er godt klar over forskjellene mellom en sentral prosesseringsenhet (AKA CPU) og grafikkbehandlingsenheten (GPU), vet de fleste av oss bare en ting om dem - CPU håndterer det meste av datamaskinbehandlingen bortsett fra noe av den mer intense grafiske behandlingen som håndteres av GPU. Utover det er det imidlertid ganske mange viktige forskjeller å huske på.
Enten du ønsker å bygge en datamaskin eller bare vil ha en dypere forståelse av komponentene på datamaskinen din, her er noen av forskjellene mellom en CPU og GPU du må huske på.
Hjernen til datamaskinen
Selvfølgelig, sammen med at det er noen avveininger - CPU-er må være mye mer allsidige og i stand til å håndtere alle slags oppgaver som en datamaskin kan kaste på seg, mens en GPU egentlig bare trenger å håndtere bildebehandling, og som sådan kan optimaliseres for det formålet. Med andre ord kan GPU-er håndtere grafikk bedre fordi grafikk inkluderer tusenvis av små beregninger som må utføres. I stedet for å sende disse bittesmå likningene til CPU, som bare kan håndtere noen få om gangen, blir de sendt til GPU, som kan håndtere mange av dem samtidig. Det er fordi en GPU er bygd på en enkeltinstruksjonsdata, eller SIMD, arkitektur, slik at GPUen kan utføre operasjoner på matriser av data. Det betyr at når et datasett har den samme sekvensen av operasjoner som de trenger å utføre, planlegges de i datastrømmer og behandles alt sammen. I utgangspunktet er GPU-er gode for å utføre den samme operasjonen på tusenvis av dataopplysninger. For mer informasjon om SIMD-arkitektur, gå hit.
Senest har det også blitt opprettet en ny datamaskinbrikke - APU, eller Accelerated Processing Unit. Dette kombinerer en CPU og GPU til en arkitektur, og utfører i det vesentlige hver eneste handling datamaskinen krever. Nei, det er ikke en integrert grafikkprosessor - det er ganske enkelt en prosessor for alt. Fordelen med dette er at den reduserer overføringshastigheten mellom CPU og GPU og bruker langt mindre strøm.
Spesifikasjonene
- Intel Core i7-7500U har en basis klokkehastighet på 2, 70 GHz og 2 fysiske kjerner med 4 tråder per kjerne.
- NVIDIA GTX1080 GPU har en basis klokkehastighet på 1, 60 GHz og heftige 2560 kjerner.
Basert på spesifikasjonene kan du sannsynligvis se to viktige forskjeller - CPUer har raskere klokkehastighet mens GPU-er har flere kjerner. Med andre ord er CPU-er best på å håndtere enkeltberegninger ekstremt raskt, mens GPU-er er flinkere til å håndtere flere beregninger når tiden kanskje ikke er like stor.
Faktisk blir mer og mer GPU-er brukt til ting utover å bare gjengi grafikk - for eksempel økonomisk modellering, vitenskapelig forskning og så videre.
En annen forskjell er at selv om prosessorer generelt ikke har sin egen RAM, gjør GPU-er ofte det, og det kalles VRAM. Denne RAM-en er ofte raskere enn system-RAM, fordi den implementeres på samme brikke, men den er generelt mye mindre i størrelse. Når VRAM på en GPU ikke er stor nok, vil den laste ressurser på system RAM i stedet, men som nevnt er det mye tregere enn VRAM. De fleste grafikkort inkluderer høyst 4 GB eller noen ganger 8 GB VRAM, men etter hvert som grafikk blir mer intens og virtual reality blir mer fremtredende, vil vi sannsynligvis se kort med mer VRAM.
cache
Det er en annen forskjell mellom CPU og GPU også. CPU-en har for eksempel en arkitektur som inneholder mye hurtigbufferminne, som gjør at CPU-en kan håndtere bare noen få tråder om gangen. En GPU vil derimot ha en mye mindre cache-minne som i stor grad er dedikert til å gjøre opp for en høyere latenstid fra datamaskinens system RAM. Etter hvert som GPU-er er utviklet, har de inkludert stadig større cacher som er i stand til å gjøre mye mer generelle ting - som instruksjoner for lysere.
konklusjoner
Selv om det er mange forskjeller mellom en CPU og GPU, er det også mange likheter. Til slutt er det virkelig CPU og GPU som jobber sammen som gir best resultat - en virkelig kraftig datamaskin vil ha både en god CPU og en god GPU.
