Medan några av de mer datorsnaviga bland oss kanske är väl medvetna om skillnaderna mellan en central bearbetningsenhet (AKA CPU) och grafikbehandlingsenheten (GPU), vet de flesta av oss egentligen bara en sak om dem - CPU hanterar de flesta av datorbehandling förutom en del av den mer intensiva grafikbearbetningen som hanteras av GPU. Utöver det finns det dock en hel del viktiga skillnader att tänka på.
Oavsett om du vill bygga en dator eller bara vill ha en djupare förståelse för komponenterna inuti din dator, här är några av skillnaderna mellan en CPU och GPU att komma ihåg.
Datorns hjärna
Naturligtvis, tillsammans med det finns det några avvägningar - CPU måste vara mycket mer mångsidig och kunna hantera alla slags uppgifter som en dator kan kasta på den, medan en GPU egentligen bara behöver hantera bildbehandling, och som sådan det kan optimeras för det ändamålet. Med andra ord kan GPU: er hantera grafik bättre eftersom grafik innehåller tusentals små beräkningar som måste genomföras. Istället för att skicka de små ekvationerna till CPU, som bara kunde hantera några få i taget, skickas de till GPU, som kan hantera många av dem samtidigt. Det beror på att en GPU är byggd på en enkelinstruktionsmultidata, eller SIMD, arkitektur, vilket gör att GPU: n kan utföra operationer på matriser av data. Det betyder att när en uppsättning data har samma sekvens av operationer som de behöver utföra, schemaläggs de i dataströmmar och behandlas alla tillsammans. I grund och botten är GPU: er bra för att utföra samma operation på tusentals databitar. För mer information om SIMD-arkitektur, gå hit.
Senast har ett nytt datorchip skapats - APU, eller Accelerated Processing Unit. Detta kombinerar en CPU och GPU till en arkitektur, i princip vidtar alla åtgärder som din dator kräver. Nej, det är inte en integrerad grafikprocessor - det är helt enkelt en processor för allt. Fördelen med detta är att det minskar överföringshastigheten mellan CPU och GPU och använder mycket mindre ström.
Specifikationerna
- Intel Core i7-7500U har en basklockhastighet på 2, 70 GHz och 2 fysiska kärnor med 4 trådar per kärna.
- NVIDIA GTX1080 GPU har en basklockhastighet på 1, 60 GHz och en rejäl 2560 kärnor.
Baserat på dessa specifikationer kan du antagligen se två viktiga skillnader - CPU: er har en snabbare klockhastighet medan GPU: er har fler kärnor. Med andra ord är CPU: er bäst på att hantera enstaka beräkningar extremt snabbt, medan GPU: er är bättre på att hantera flera beräkningar när tiden kanske inte är lika stor.
Faktum är att fler och fler GPU: er används för saker utöver att helt enkelt återge grafik - till exempel ekonomisk modellering, vetenskaplig forskning och så vidare.
En annan skillnad är att även om processorer i allmänhet inte har sitt eget RAM, så gör GPU: er ofta och det kallas VRAM. Detta RAM är ofta snabbare än system-RAM, eftersom det implementeras på samma chip, men det är i allmänhet mycket mindre i storlek. När VRAM på en GPU inte är tillräckligt stor, kommer den att ladda resurser på system RAM istället, men som nämnts är det mycket långsammare än VRAM. De flesta grafikkort innehåller högst 4 GB eller ibland 8 GB VRAM, men eftersom grafik blir mer intensiv och virtual reality blir mer framträdande, kommer vi sannolikt att se kort med mer VRAM.
cache
Det finns en annan skillnad mellan CPU och GPU också. CPU till exempel har en arkitektur som innehåller mycket cacheminne, vilket gör att CPU kan hantera bara några trådar åt gången. En GPU, å andra sidan, kommer att ha en mycket mindre mängd cacheminne som till stor del är avsedd för att kompensera för en högre latens från en dators system RAM. När GPU: er har utvecklats har de inkluderat allt större cachar som kan göra mycket mer generella saker - som instruktioner för skuggare.
Slutsatser
Det finns många skillnader mellan en CPU och GPU, men det finns också massor av likheter. I slutändan är det verkligen CPU och GPU som arbetar tillsammans som ger de bästa resultaten - en verkligt kraftfull dator kommer att ha både en bra CPU och en bra GPU.
