虽然我们当中一些比较精通计算机的人可能已经很好地意识到了中央处理器(AKA CPU)和图形处理器(GPU)之间的区别,但我们大多数人实际上只知道一件事-CPU处理大多数除了某些由GPU处理的更强大的图形处理外,计算机处理。 但是,除此之外,还有很多重要的差异需要牢记。
无论您是要构建计算机还是只想更深入地了解计算机内部组件,这里都需要牢记一些CPU和GPU之间的差异。
电脑的大脑
当然,还有一些权衡取舍– CPU必须具有更多的通用性,并且能够处理计算机可能要执行的各种任务,而GPU实际上仅需要处理图像处理,因此可以为此目的进行优化。 换句话说,GPU可以更好地处理图形,因为图形包含数千个需要进行的微小计算。 不再将这些微小的方程式发送到CPU(一次只能处理几个方程式),而是将它们发送到GPU(GPU),后者可以一次处理许多方程式。 这是因为GPU建立在单指令多数据(SIMD)架构上,从而使GPU可以对数据阵列执行操作。 这意味着,当一组数据具有所需执行的相同操作序列时,它们将按数据流进行调度,并一起处理。 基本上,GPU非常适合对数千个数据执行相同的操作。 有关SIMD体系结构的更多信息,请转到此处。
最近,还创建了一种新的计算机芯片-APU或加速处理单元。 它将CPU和GPU组合到一个体系结构中,基本上可以执行计算机需要执行的每一项操作。 不,它不是集成的图形处理器-仅仅是所有功能的一个处理器。 这样做的好处是,它降低了CPU和GPU之间的传输速率,并且消耗的功率少得多。
规格
- 英特尔酷睿i7-7500U具有2.70GHz的基本时钟速度和2个物理内核,每个内核具有4个线程。
- NVIDIA GTX1080 GPU具有1.60GHz的基本时钟速度和2560个核心。
根据这些规格,您可能会发现两个主要差异-CPU的时钟速度更快,而GPU的内核更多。 换句话说,CPU可以非常迅速地处理单个计算,而GPU则可以在时间不那么重要的情况下处理多个计算。
实际上,越来越多的GPU不仅用于简单地渲染图形,还用于诸如财务建模,科学研究等领域。
另一个区别是,尽管处理器通常没有自己的RAM,但GPU通常有,这称为VRAM。 该RAM通常在同一芯片上实现,因此通常比系统RAM快,但是通常尺寸要小得多。 当GPU上的VRAM不够大时,它将把资源加载到系统RAM上,但是如上所述,它比VRAM慢得多。 大多数图形卡最多包含4GB或 有时 8GB的VRAM,但是,随着图形变得越来越紧张,虚拟现实变得越来越突出,我们很可能会看到具有更多VRAM的卡。
快取
CPU和GPU之间也有其他区别。 例如,CPU的架构包含大量缓存,这使得CPU一次只能处理几个线程。 另一方面,GPU将具有少量的高速缓存,主要用于弥补计算机系统RAM的较高延迟。 随着GPU的发展,它们已经包含了越来越大的缓存,这些缓存能够执行更通用的操作,例如着色器指令。
结论
虽然CPU和GPU之间有很多差异,但也有很多相似之处。 最后,真正实现最佳效果的是CPU和GPU一起工作-真正强大的计算机将拥有良好的CPU和良好的GPU。