Vaikka jotkut tietokoneen asiantuntevammista keskuudessamme saattavat olla hyvin tietoisia eroista keskusyksikön (AKA CPU) ja graafisen prosessointiyksikön (GPU) välillä, useimmat meistä tietävät niistä vain yhden asian - CPU käsittelee suurimman osan tietokoneprosessointi lukuun ottamatta osaa intensiivisemmästä grafiikan käsittelystä, jota GPU käsittelee. Tämän lisäksi on kuitenkin pidettävä mielessä useita tärkeitä eroja.
Haluatpa rakentaa tietokonetta vai haluatko vain syventää tietokoneesi sisäisiä komponentteja, tässä on mielessä joitain CPU: n ja GPU: n eroista.
Tietokoneen aivot
Tietysti sen lisäksi on joitain kompromisseja - prosessorien on oltava paljon monipuolisempia ja kyettävä käsittelemään kaikenlaisia tehtäviä, joita tietokone saattaa heittää siihen, kun taas GPU: n on todellakin käsiteltävä vain kuvankäsittelyä, ja sellaisena se voidaan optimoida tätä tarkoitusta varten. Toisin sanoen GPU pystyy käsittelemään grafiikkaa paremmin, koska grafiikka sisältää tuhansia pieniä laskelmia, jotka on suoritettava. Sen sijaan, että lähetettäisiin pieniä yhtälöitä CPU: lle, joka pystyy käsittelemään vain muutamia kerrallaan, ne lähetetään GPU: lle, joka pystyy käsittelemään monia niistä kerralla. Tämä johtuu siitä, että GPU on rakennettu yhden käskyn usean datan tai SIMD: n arkkitehtuuriin, joka antaa GPU: lle mahdollisuuden suorittaa toimintoja tietoryhmissä. Tämä tarkoittaa, että kun tietojoukolla on sama toimintajakso, joka niiden on suoritettava, ne ajoitetaan datavirroiksi ja käsitellään kaikki yhdessä. Periaatteessa GPU: t ovat hienoja suorittaa sama operaatio tuhansille tietopapereille. Lisätietoja SIMD-arkkitehtuurista on täällä.
Viime aikoina on myös luotu uusi tietokonepiiri - APU tai Accelerated Processing Unit. Tämä yhdistää CPU: n ja GPU: n yhdeksi arkkitehtuuriksi, joka suorittaa käytännössä kaikki tietokoneesi tarvitsemat toiminnot. Ei, se ei ole integroitu grafiikkaprosessori - se on yksinkertaisesti yksi prosessori kaikelle. Tämän etuna on, että se vähentää prosessorin ja GPU: n välistä siirtonopeutta ja käyttää paljon vähemmän virtaa.
Tekniset tiedot
- Intel Core i7-7500U: n peruskellonopeus on 2, 70 GHz ja 2 fyysistä ydintä, joissa on 4 säiettä per ydin.
- NVIDIA GTX1080 GPU: n peruskellonopeus on 1, 60 GHz ja mojova 2560-ydin.
Näihin spesifikaatioihin perustuen näet todennäköisesti kaksi keskeistä eroa - CPU: lla on nopeampi kellonopeus, kun taas GPU: lla on enemmän ytimiä. Toisin sanoen suorittimet pystyvät parhaiten käsittelemään yksittäisiä laskelmia erittäin nopeasti, kun taas GPU: t käsittelevät paremmin useita laskelmia, kun aika ei ehkä ole niin suuri.
Itse asiassa yhä enemmän GPU: ta käytetään muuhun kuin pelkästään grafiikan tuottamiseen - kuten taloudelliseen mallintamiseen, tieteelliseen tutkimukseen ja niin edelleen.
Toinen ero on, että vaikka prosessoreilla ei yleensä ole omaa RAM-muistia, GPU: t usein, ja sen nimi on VRAM. Tämä RAM on usein nopeampi kuin järjestelmän RAM, koska se on toteutettu samalle sirulle, mutta se on yleensä paljon pienempi. Kun GPU: n VRAM ei ole tarpeeksi suuri, se lataa resurssit järjestelmän RAM-muistiin, sen sijaan, kuten mainittiin, se on paljon hitaampaa kuin VRAM. Useimmissa näytönohjaimissa on korkeintaan 4 Gt tai joskus 8 Gt VRAM-muistia, mutta kun grafiikat kiristyvät ja virtuaalitodellisuus tulee näkyvämmäksi, näemme todennäköisesti kortteja, joissa on enemmän VRAM-muistia.
Kätkö
Myös CPU: n ja GPU: n välillä on muita eroja. Esimerkiksi CPU: lla on arkkitehtuuri, joka sisältää paljon välimuistia, jonka avulla CPU pystyy käsittelemään vain muutamia ketjuja kerrallaan. Toisaalta GPU: lla on paljon pienempi määrä välimuistia, joka on suurelta osin omistettu suuremman viiveen palauttamiseen tietokoneen järjestelmän RAM: sta. Kun GPU: it on kehitetty, ne ovat sisällyttäneet yhä suurempia välimuiskejä, jotka pystyvät tekemään paljon yleisempiä asioita - kuten ohjeet shaderille.
johtopäätökset
Vaikka prosessorin ja GPU: n välillä on paljon eroja, on myös paljon samankaltaisuuksia. Loppujen lopuksi parhaimmat tulokset tuottavat CPU ja GPU yhdessä työskentelemällä - todella tehokkaassa tietokoneessa on sekä hyvä suoritin että hyvä GPU.
