У чому відмінність cpu від gpu

Процесори і графічні процесори дуже схожі, вони обидва зроблені з сотень мільйонів транзисторів і можуть обробляти тисячі операцій за одну секунду. Але чим саме відрізняються ці два важливих компонента будь-якого домашнього комп`ютера?

У даній статті ми спробуємо дуже просто і доступно розповісти, в чому відмінність CPU від GPU. Але спочатку потрібно розглянути два цих процесора окремо.

Що таке CPU?

CPU (Central Processing Unit або ж Центральне Процесорне Пристрій) часто називають "мозком" комп`ютера. Усередині центрального процесора розташовано близько мільйона транзисторів, за допомогою яких виробляються різні обчислення. У домашніх комп`ютерах зазвичай встановлюються процесори, які мають від 1 до 4 ядер з тактовою частотою приблизно від 1 ГГц до 4 ГГц.

Процесор є потужним, тому що може робити все. Комп`ютер здатний виконати будь-яку задачу, так як процесор здатний виконати це завдання. Програмістам вдалося досягти цього завдяки широким набором інструкцій і величезним списками функцій, спільно використовуваних в сучасних центральних процесорах.

Що таке GPU?

Відео: Відеоприскорювачі Mali, Tegra, Power VR, Adreno - в чому різниця

GPU (Graphics Processing Unit або ж Графічне Процесорне Пристрій) являє собою спеціалізований тип мікропроцесора, оптимізований для дуже специфічних обчислень і відображення графіки. Графічний процесор працює на більш низькій тактовій частоті на відміну від процесора, але має набагато більше процесорних ядер.

Також можна сказати, що GPU - це спеціалізований CPU, зроблений для однієї конкретної мети - рендеринг відео. Під час рендеринга графічний процесор величезну кількість раз виконує нескладні математичні обчислення. GPU має тисячі ядер, які будуть працювати одночасно. Хоч і кожне ядро ​​графічного процесора повільніше ядра центрального процесора, це все одно ефективніше для виконання простих математичних обчислень, необхідних для відображення графіки. Цей масивний паралелізм є тим, що робить GPU здатним до рендерингу складної 3D графіки, необхідної сучасними іграми.

Відео: OpenCL vs Cuda Rendering (GTX 650 vs 7770, FX 6300)

Відмінність CPU і GPU

Графічний процесор може виконати лише частину операцій, які може виконати центральний процесор, але він робить це з неймовірною швидкістю. GPU буде використовувати сотні ядер, щоб виконати термінові обчислення для тисяч пікселів і відобразити при цьому складну 3D графіку. Але для досягнення високих швидкостей GPU повинен виконувати одноманітні операції.

Візьмемо, наприклад, Nvidia GTX 1080. Дана відеокарта має 2560 шейдерних ядер. Завдяки цим ядер Nvidia GTX 1080 може виконати 2560 інструкцій або операцій за один такт. Якщо ви захочете зробити картинку на 1% яскравіше, то GPU з цим впорається без особливих зусиль. А ось чотирьохядерний центральний процесор Intel Core i5 зможе виконати тільки 4 інструкції за один такт.

Проте, центральні процесори більш гнучкі, ніж графічні. Центральні процесори мають більший набір інструкцій, тому вони можуть виконувати більш широкий діапазон функцій. Також CPU працюють на більш високих максимальних тактових частотах і мають можливість управляти введенням і виведенням компонентів комп`ютера. Наприклад, центральний процесор може інтегруватися з віртуальною пам`яттю, яка необхідна для запуску сучасної операційної системи. Це якраз те, що графічний процесор виконати не зможе.

Обчислення на GPU

Навіть незважаючи на те, що графічні процесори призначені для рендеринга, вони здатні на більше. Обробка графіки - це тільки вид повторюваних паралельних обчислень. Інші завдання, такі як Майнінг Bitcoin і зломи паролів покладаються на одні і ті ж види масивних наборів даних і простих математичних обчислень. Саме тому деякі користувачі використовують відеокарти для неграфічних операцій. Таке явище називається GPU Computation або ж обчислення на GPU.

висновки

У даній статті ми провели порівняння CPU і GPU. Думаю, всім стало зрозуміло, що GPU і CPU мають схожі цілі, але оптимізовані для різних обчислень. Пишіть свою думку в коментарях, я постараюся відповісти.