ההבדל בין CPU ו- GPU

CPU לעומת GPU

CPU, ראשי תיבות של יחידת העיבוד המרכזית, הוא המוח של מערכת מחשוב מבצע את "החישובים" שניתנו כהוראות באמצעות תוכנית מחשב. לכן, לאחר שהמעבד הוא בעל משמעות רק כאשר יש לך מערכת מחשוב שהיא "ניתנת לתכנות" (כך שניתן לבצע הוראות), יש לציין שהמעבד הוא יחידת העיבוד המרכזית, היחידה השולטת ביחידות / חלקים של מערכת מחשוב. בהקשר של היום, מעבד נמצא בדרך כלל שבב סיליקון יחיד גם יודע כמו המיקרו. מצד שני, GPU, ראשי תיבות של יחידת עיבוד גרפיקה, מיועד לפרוק משימות עיבוד גרפיקה אינטנסיבית חישובית מהמעבד. המטרה הסופית של משימות כאלה היא הפרויקט גרפיקה ליחידת תצוגה כגון צג. בהתחשב בכך משימות כאלה ידועים ספציפיים, הם לא צריכים להיות מתוכנתים, ובנוסף, משימות כאלה מקבילים מטבעם בשל אופי יחידות התצוגה. שוב, בהקשר הנוכחי, בעוד GPUs פחות מסוגל נמצאים בדרך כלל באותו שבב סיליקון שבו אתה מוצא את המעבד (התקנה זו ידועה משולבת GPU) אחרים, מסוגלים יותר, GPUs חזק נמצאים שבב הסיליקון שלהם, בדרך כלל על PCB נפרד (מעגלים מודפסים Board).

-> ->

מהו מעבד?

המונח CPU משמש במערכות מיחשוב כבר יותר מחמישה עשורים, והוא היה יחידת העיבוד היחידה במחשבים הראשונים עד שעיבודים "אחרים" (כגון GPU) הוכנסו כדי להשלים את כוח העיבוד שלו. שני המרכיבים העיקריים של המעבד הם יחידת לוגיקה אריתמטית (aka ALU) ואת יחידת הבקרה (aka CU). ה- ALU של המעבד אחראי על הפעולות האריתמטיות והלוגיות של מערכת המחשוב, וה- CU אחראי על הבאת תוכנית ההוראה מהזיכרון, פענוחן והנחלת יחידות אחרות כגון ALU לביצוע ההנחיות. לכן, יחידת הבקרה של המעבד אחראית להביא את התהילה למעבד להיות יחידת עיבוד "מרכזי". CU כדי לאחזר את ההוראות מהזיכרון, ההוראות צריך להיות מאוחסן כתוכניות בזיכרון, ולכן, מערכת הדרכה כזו ידועה גם בשם "תוכניות מאוחסנות". זה יהיה ברור כי CU לא יבצע את ההוראות, אבל יהיה להקל על אותו על ידי תקשורת עם היחידות הנכונות כגון ALU.

-> ->

מהו GPU (aka VPU)?

המונח Graphics Processing Unit (GPU) הוצג בסוף שנות התשעים על ידי NVIDIA, חברת ייצור של GPU, שטענה כי שיווקה את ה- GPU הראשון בעולם (GeForce256) בשנת 1999. לפי ויקיפדיה, בזמן GeForce256, NVIDIA הגדיר את GPU כך: "מעבד שבב יחיד עם המרה משולבת, תאורה, הגדרת משולש / גזיר, ו טיוח מנועי המסוגל לעיבוד מינימום של 10 מיליון פוליגונים לשנייה".כמה שנים מאוחר יותר, המתחרה של NVIDIA ATI Graphics, חברה דומה נוספת, פרסמה מעבד דומה (Radeon300) עם המונח VPU ליחידה לעיבוד חזותי. עם זאת, כפי שברור כי המונח GPU הפך פופולרי יותר מאשר המונח VPU.

היום GPUs נפרסים בכל מקום, כגון מערכות משובצות, טלפונים ניידים, מחשבים אישיים ומחשבים ניידים, קונסולות משחק. GPUs מודרניים הם חזקים מאוד מניפולציה גרפיקה, והם עשויים לתכנות, כך שהם יכולים להיות מותאמים למצבים שונים ויישומים. עם זאת, גם עכשיו, GPU טיפוסי מתוכנתים במפעל באמצעות מה שמכונה קושחה. בדרך כלל, GPUs יעילים יותר מאשר מעבדים עבור אלגוריתמים בהם עיבוד של בלוקים גדולים של נתונים נעשה במקביל. זה צפוי, מאז GPUs נועדו לתפעל גרפיקה ממוחשבת, אשר מקביל מאוד בטבע.

יש גם תפיסה חדשה זו הידועה בשם GPGPU (מחשוב למטרות כלליות ב- GPU), כדי לנצל GPU כדי לנצל את מקביליות הנתונים הקיימת ביישומים מסוימים (כגון ביואינפורמטיקה), ולכן ביצוע עיבוד שאינו גרפי ב- GPU. עם זאת, הם לא נחשבים בהשוואה זו.

מה ההבדל בין CPU ו- GPU? בעוד שההיגיון שמאחורי הפריסה של המעבד הוא לפעול כמוח של מערכת מחשוב, GPU מוצג כמעבד עיבוד משלים שמטפל בעיבוד ועיבוד גרפי אינטנסיבי של המחשוב הנדרש על ידי המשימה של הקרנת גרפיקה אל יחידות התצוגה. מטבעו, עיבוד הגרפיקה הוא מקביל באופן טבעי, ולכן, ניתן בקלות מקביל מואץ. בעידן של מערכות מרובות ליבות, המעבדים מתוכננים עם ליבות ספורות בלבד, אשר יכולות להתמודד עם כמה חוטי תוכנה, אשר ניתן לנצלם בתוכנת יישום (הוראה והקבלה ברמת הקבלה). GPUs מתוכננים עם מאות ליבות, כדי לנצל את ההקבלה זמין.