CPU dan GPU adalah sangat serupa; kedua-duanya diperbuat daripada ratusan juta transistor dan boleh memproses beribu-ribu operasi sesaat. Tetapi apakah sebenarnya perbezaan antara dua komponen penting mana-mana komputer rumah ini?

Dalam artikel ini kami akan cuba menerangkan dengan cara yang sangat mudah dan boleh diakses apakah perbezaan antara CPU dan GPU. Tetapi pertama-tama kita perlu melihat kedua-dua pemproses ini secara berasingan.

CPU (Unit Pemprosesan Pusat atau Unit Pemprosesan Pusat) sering dipanggil "otak" komputer. Di dalam pemproses pusat terdapat kira-kira satu juta transistor, dengan bantuan yang pelbagai pengiraan dilakukan. Komputer rumah biasanya mempunyai pemproses yang mempunyai 1 hingga 4 teras dengan kelajuan jam lebih kurang 1 GHz hingga 4 GHz.

Pemproses itu berkuasa kerana ia boleh melakukan segala-galanya. Komputer mampu melaksanakan tugas kerana pemproses mampu melaksanakan tugas tersebut. Pengaturcara telah dapat mencapai ini berkat set arahan yang luas dan senarai besar fungsi yang dikongsi dalam unit pemprosesan pusat moden.

Apakah GPU?

GPU (Unit Pemprosesan Grafik atau Unit Pemprosesan Grafik) ialah jenis mikropemproses khusus yang dioptimumkan untuk pengkomputeran dan paparan grafik yang sangat spesifik. GPU berjalan pada kelajuan jam yang lebih rendah daripada CPU, tetapi mempunyai lebih banyak teras pemprosesan.

Anda juga boleh mengatakan bahawa GPU ialah CPU khusus yang dibuat untuk satu tujuan tertentu - pemaparan video. Semasa pemaparan, GPU melakukan pengiraan matematik mudah beberapa kali. GPU mempunyai beribu-ribu teras yang akan berjalan serentak. Walaupun setiap teras GPU adalah lebih perlahan daripada teras CPU, ia masih lebih cekap dalam melaksanakan pengiraan matematik mudah yang diperlukan untuk memaparkan grafik. Keselarian besar-besaran inilah yang menjadikan GPU mampu menghasilkan grafik 3D kompleks yang diperlukan oleh permainan moden.

Perbezaan antara CPU dan GPU

GPU hanya boleh melakukan sebahagian kecil daripada perkara yang boleh dilakukan oleh CPU, tetapi ia melakukannya pada kelajuan yang luar biasa. GPU akan menggunakan beratus-ratus teras untuk melakukan pengiraan segera pada beribu-ribu piksel sambil memaparkan grafik 3D yang kompleks. Tetapi untuk mencapai kelajuan tinggi, GPU mesti melakukan operasi yang membosankan.

Ambil, sebagai contoh, Nvidia GTX 1080. Kad video ini mempunyai 2560 teras shader. Terima kasih kepada teras ini, Nvidia GTX 1080 boleh melaksanakan 2,560 arahan atau operasi dalam satu kitaran jam. Jika anda ingin menjadikan gambar 1% lebih cerah, GPU boleh mengendalikannya tanpa banyak kesukaran. Tetapi pemproses pusat Intel Core i5 quad-core hanya boleh melaksanakan 4 arahan dalam satu kitaran jam.

Walau bagaimanapun, CPU lebih fleksibel daripada GPU. Unit pemprosesan pusat mempunyai set arahan yang lebih besar supaya mereka boleh melaksanakan pelbagai fungsi yang lebih luas. CPU juga beroperasi pada kelajuan jam maksimum yang lebih tinggi dan mempunyai keupayaan untuk mengawal input dan output komponen komputer. Sebagai contoh, unit pemprosesan pusat boleh disepadukan dengan memori maya, yang diperlukan untuk menjalankan sistem pengendalian moden. Inilah yang tidak dapat dilakukan oleh GPU.

Pengkomputeran GPU

Walaupun GPU direka untuk pemaparan, ia mampu melakukan lebih banyak lagi. Pemprosesan grafik hanyalah sejenis pengiraan selari berulang. Tugas lain, seperti perlombongan Bitcoin dan pemecahan kata laluan, bergantung pada jenis set data besar-besaran yang sama dan pengiraan matematik mudah. Inilah sebabnya mengapa sesetengah pengguna menggunakan kad video untuk operasi bukan grafik. Fenomena ini dipanggil GPU Computation atau pengkomputeran GPU.

kesimpulan

Dalam artikel ini kami membandingkan CPU dan GPU. Saya fikir ia telah menjadi jelas kepada semua orang bahawa GPU dan CPU mempunyai matlamat yang sama, tetapi dioptimumkan untuk pengiraan yang berbeza. Tulis pendapat anda dalam komen, saya akan cuba menjawab.

Ramai orang telah melihat singkatan GPU, tetapi tidak semua orang tahu apa itu. ini komponen, yang merupakan sebahagian daripada kad video. Kadang-kadang ia dipanggil kad video, tetapi ini tidak betul. GPU sibuk pemprosesan arahan yang membentuk imej tiga dimensi. Ini adalah elemen utama yang bergantung pada kuasanya prestasi keseluruhan sistem video.

makan beberapa jenis kerepek seperti itu - diskret Dan terbina dalam. Sudah tentu, patut disebut dengan segera bahawa yang pertama lebih baik. Ia diletakkan pada modul berasingan. Ia berkuasa dan memerlukan kebaikan penyejukan. Yang kedua dipasang pada hampir semua komputer. Ia dibina ke dalam CPU, menjadikan penggunaan tenaga beberapa kali lebih rendah. Sudah tentu, ia tidak boleh dibandingkan dengan cip diskret penuh, tetapi pada masa ini ia menunjukkan agak baik keputusan.

Bagaimana pemproses berfungsi

GPU terlibat pemprosesan Grafik 2D dan 3D. Terima kasih kepada GPU, CPU komputer lebih bebas dan boleh melaksanakan tugas yang lebih penting. Ciri utama GPU ialah ia mencuba sebanyak mungkin meningkatkan kelajuan pengiraan maklumat grafik. Seni bina cip membolehkan lebih besar kecekapan memproses maklumat grafik dan bukannya CPU pusat PC.

Pemasangan GPU lokasi model tiga dimensi dalam bingkai. Terlibat dalam penapisan segi tiga termasuk di dalamnya, menentukan yang mana yang boleh dilihat, dan memotong yang disembunyikan oleh objek lain.

Apa yang kita lihat pada mulanya apabila memilih telefon pintar? Jika kita mengabaikan kos untuk seketika, maka pertama sekali kita, sudah tentu, memilih saiz skrin. Kemudian kami berminat dengan kamera, jumlah RAM, bilangan teras dan kekerapan pemproses. Dan di sini semuanya mudah: semakin banyak, semakin baik, dan semakin kurang, semakin teruk. Walau bagaimanapun, peranti moden juga menggunakan pemproses grafik, juga dikenali sebagai GPU. Apakah itu, cara ia berfungsi dan mengapa penting untuk mengetahui tentangnya, kami akan memberitahu anda di bawah.

GPU (Unit Pemprosesan Grafik) ialah pemproses yang direka khusus untuk pemprosesan grafik dan pengiraan titik terapung. Ia wujud terutamanya untuk meringankan beban kerja pemproses utama apabila ia datang kepada permainan yang menuntut atau aplikasi grafik 3D. Apabila anda bermain permainan, GPU bertanggungjawab untuk mencipta grafik, warna dan tekstur, manakala CPU boleh mengendalikan kecerdasan buatan atau pengiraan mekanik permainan.

Seni bina GPU tidak begitu berbeza dengan seni bina CPU, tetapi ia lebih dioptimumkan untuk pemprosesan grafik yang cekap. Jika anda memaksa GPU melakukan apa-apa pengiraan lain, ia akan menunjukkan sisi terburuknya.

Kad video yang disambungkan secara berasingan dan dijalankan pada kuasa tinggi hanya wujud dalam komputer riba dan komputer meja. Jika kita bercakap tentang peranti Android, maka kita bercakap tentang grafik bersepadu dan apa yang kita panggil SoC (System-on-a-Chip). Sebagai contoh, pemproses mempunyai pemproses grafik Adreno 430 bersepadu Memori yang digunakan untuk operasinya ialah memori sistem, manakala kad grafik dalam PC desktop diperuntukkan memori hanya tersedia untuk mereka. Benar, terdapat juga cip hibrid.

Walaupun CPU dengan berbilang teras berjalan pada kelajuan tinggi, GPU mempunyai banyak teras pemproses yang berjalan pada kelajuan rendah dan melakukan lebih daripada pengiraan bucu dan piksel. Pemprosesan bucu terutamanya berkisar pada sistem koordinat. GPU memproses tugas geometri dengan mencipta ruang tiga dimensi pada skrin dan membenarkan objek bergerak di dalamnya.

Pemprosesan piksel ialah proses yang lebih kompleks yang memerlukan banyak kuasa pemprosesan. Pada ketika ini, GPU menggunakan pelbagai lapisan, menggunakan kesan, dan melakukan segala-galanya untuk mencipta tekstur yang kompleks dan grafik yang realistik. Setelah kedua-dua proses diproses, hasilnya dipindahkan ke skrin telefon pintar atau tablet anda. Semua ini berlaku berjuta-juta kali sesaat semasa anda bermain permainan.


Sudah tentu, cerita tentang pengendalian GPU ini sangat cetek, tetapi ia sudah cukup untuk mendapatkan idea umum yang baik dan dapat meneruskan perbualan dengan rakan atau penjual elektronik, atau memahami sebab peranti anda menjadi sangat panas semasa permainan. Kemudian kita pasti akan membincangkan kelebihan GPU tertentu apabila bekerja dengan permainan dan tugasan tertentu.

Berdasarkan bahan daripada AndroidPit

Dalam artikel ini anda boleh mendapatkan penjelasan bahawa GPU dalam komputer ialah pemproses grafik, atau, seperti yang ramai orang rasa senang untuk mengatakan, kad video. Ia boleh terbina dalam atau diskret. Bergantung pada keperluan, anda boleh memilih penyejukan yang diperlukan dan bekalan kuasa yang baik.

GPU terbina dalam

Kad video bersepadu terletak pada papan induk atau dalam pemproses. Hanya kerana ia adalah GPU dalam komputer tidak bermakna ia perlu menjalankan permainan atau filem yang menuntut dalam kualiti yang tinggi. Hakikatnya ialah kad video jenis ini direka untuk berfungsi dengan aplikasi mudah yang tidak memerlukan sumber yang besar. Di samping itu, mereka tidak menggunakan sejumlah besar tenaga.

Bagi jumlah memori pula, GPU bersepadu dalam komputer menggunakan jumlah dan kekerapan RAM untuk beroperasi.

Kebanyakan pengguna menggunakan kad jenis ini hanya untuk memasang pemacu pada kad video diskret.

GPU diskret

Jenis GPU diskret dalam komputer - apakah itu? Tidak seperti pemproses grafik bersepadu, kad video diskret adalah modul berasingan, yang terdiri daripada pemproses itu sendiri, beberapa radiator, penyejuk penyejuk, cip memori, kapasitor, dan dalam kes peningkatan kuasa - penyejukan air.

Kad video sedemikian boleh digunakan untuk kedua-dua tujuan permainan dan pejabat. Sebagai contoh, pengeluar Invidia berbeza dalam siri keluaran. GT630 ialah model pejabat, manakala GTX660 dipanggil model permainan. Nombor pertama menunjukkan penjanaan GPU, dan dua seterusnya menunjukkan siri. Penomboran sehingga siri 50 menunjukkan bahawa peralatan adalah pejabat, dan dari 50 hingga 90 adalah kad permainan. Lebih-lebih lagi, semakin tinggi bilangannya, semakin produktif cip digunakan dalam kad video. Awalan dalam bentuk huruf "X" bermakna ia tergolong dalam kategori permainan, kerana kad video tersebut mempunyai potensi overclocking. Mereka juga memerlukan kuasa tambahan yang berasingan kerana sumber mereka menggunakan banyak tenaga. Kini terdapat idea umum bahawa ia adalah GPU dalam komputer.

Bagi Radeon, sistem pengenalan mereka sangat mudah. Dalam sistem empat digit, digit pertama mewakili penjanaan, kedua siri, dan dua digit terakhir menunjukkan jujukan model. Mereka bertanggungjawab untuk perbezaan antara wakil pejabat dan diskret.

Suhu GPU biasa dalam komputer

Untuk operasi biasa, pemproses mesti mengekalkan suhu optimum, dan setiap komponen mempunyai suhu sendiri. Bagi GPU pula, suhu operasinya biasanya tidak melebihi 65 darjah. Cip boleh menahan pemanasan sehingga 90 darjah, tetapi lebih baik tidak membenarkan ini berlaku, jika tidak komponen cip video akan musnah.

Beberapa komponen kad video bertanggungjawab untuk suhu biasa - pes haba, penyejuk, radiator dan sistem kuasa.

Pes haba mesti ditukar dengan kerap, kerana lama-kelamaan ia mengeras dan kehilangan fungsi penyejukannya. Menggantinya tidak mengambil banyak masa - hanya keluarkan sisa-sisa pes lama dan berhati-hati memohon yang baru.

Satu lagi cara untuk menurunkan suhu GPU dalam komputer adalah dengan bijak memilih penyejuk. Mana-mana kad video permainan dilengkapi dengan satu hingga tiga penyejuk. Lebih banyak kipas, lebih baik radiator akan disejukkan. Bagi wakil pejabat, pengeluar biasanya hanya meletakkan radiator atau satu penyejuk pada papan.

Kuasa GPU

Pemproses grafik bersepadu tidak memerlukan kuasa tambahan, tetapi yang diskret memerlukan bekalan kuasa yang lebih berkuasa. Kad video pejabat akan berfungsi seperti biasa dengan unit 450 watt. Pemecut grafik boleh tanggal akan memerlukan bekalan kuasa yang lebih besar daripada 500 watt. Dengan pemilihan yang betul, anda boleh mengeluarkan sepenuhnya potensi kad video. Selain itu, sistem penyejukan kad video diskret akan berfungsi lebih baik dengan jumlah elektrik yang mencukupi.

Pemakanan memainkan peranan penting. Tanpa pemproses pecutan grafik, adalah mustahil untuk memaparkan imej pada skrin. Untuk melihat cara kad video dipaparkan dalam sistem, hanya pergi ke panel kawalan dan buka tab "Penyesuai video". Jika mesej "Peranti tidak dikenali" dipaparkan, maka anda perlu memasang pemacu untuk GPU anda. Selepas memasang pemacu, model kad akan dipaparkan dengan betul dalam sistem.

Kita semua tahu bahawa kad video dan pemproses mempunyai tugas yang sedikit berbeza, tetapi adakah anda tahu bagaimana ia berbeza antara satu sama lain dalam struktur dalaman? Seperti CPU unit pemprosesan pusat), dan GPU (Bahasa Inggeris - unit pemprosesan grafik) ialah pemproses, dan mereka mempunyai banyak persamaan, tetapi mereka direka untuk melaksanakan tugas yang berbeza. Anda akan mengetahui lebih lanjut mengenai perkara ini daripada artikel ini.

CPU

Tugas utama CPU, secara ringkas, adalah untuk melaksanakan rantaian arahan dalam masa yang sesingkat mungkin. CPU direka bentuk untuk melaksanakan beberapa rantai sedemikian pada masa yang sama, atau untuk memisahkan satu aliran arahan kepada beberapa dan, selepas melaksanakannya secara berasingan, menggabungkannya kembali menjadi satu, dalam susunan yang betul. Setiap arahan dalam benang bergantung pada arahan yang mengikutinya, itulah sebabnya CPU mempunyai begitu sedikit unit pelaksanaan, dan keseluruhan penekanan adalah pada kelajuan pelaksanaan dan mengurangkan masa henti, yang dicapai menggunakan memori cache dan saluran paip.

GPU

Fungsi utama GPU adalah memberikan grafik 3D dan kesan visual, oleh itu, semuanya lebih mudah: ia perlu menerima poligon sebagai input, dan selepas melakukan operasi matematik dan logik yang diperlukan pada mereka, koordinat piksel output. Pada asasnya, kerja GPU bergantung kepada operasi sejumlah besar tugas yang bebas antara satu sama lain oleh itu, ia mengandungi sejumlah besar memori, tetapi tidak secepat dalam CPU, dan sejumlah besar unit pelaksanaan: dalam GPU moden terdapat 2048 atau lebih daripadanya, manakala seperti CPU, bilangannya boleh mencapai 48, tetapi selalunya bilangannya terletak dalam julat 2-8.

Perbezaan utama

CPU berbeza daripada GPU terutamanya dalam cara ia mengakses memori. Dalam GPU ia adalah koheren dan mudah diramal - jika texel tekstur dibaca dari ingatan, kemudian selepas beberapa ketika giliran texels jiran akan datang. Keadaannya sama dengan rakaman - piksel ditulis pada framebuffer, dan selepas beberapa kitaran jam, yang terletak di sebelahnya akan direkodkan. Selain itu, GPU, tidak seperti pemproses tujuan umum, tidak memerlukan memori cache yang besar, dan tekstur hanya memerlukan 128–256 kilobait. Di samping itu, kad video menggunakan memori yang lebih pantas, dan akibatnya, GPU mempunyai lebar jalur berkali-kali ganda yang tersedia, yang juga sangat penting untuk pengiraan selari yang beroperasi dengan aliran data yang besar.

Terdapat banyak perbezaan dalam sokongan multithreading: CPU melaksanakan 1 – 2 utas pengiraan bagi setiap teras pemproses, dan GPU boleh menyokong beberapa ribu utas untuk setiap berbilang pemproses, yang mana terdapat beberapa pada cip! Dan jika menukar daripada satu utas ke satu lagi kos beratus-ratus kitaran jam untuk CPU, maka GPU menukar beberapa utas dalam satu kitaran jam.

Dalam CPU, kebanyakan kawasan cip diduduki oleh penimbal arahan, ramalan cawangan perkakasan, dan sejumlah besar memori cache, manakala dalam GPU, kebanyakan kawasan diduduki oleh unit pelaksanaan. Peranti yang diterangkan di atas ditunjukkan secara skematik di bawah:

Perbezaan dalam kelajuan pengkomputeran

Jika CPU adalah sejenis "bos" yang membuat keputusan mengikut arahan program, maka GPU adalah "pekerja" yang melakukan sejumlah besar pengiraan yang serupa. Ternyata jika anda memberi tugasan matematik mudah bebas kepada GPU, ia akan mengatasi lebih cepat daripada pemproses pusat. Perbezaan ini berjaya digunakan oleh pelombong Bitcoin.

Perlombongan Bitcoin

Intipati perlombongan ialah komputer yang terletak di bahagian yang berlainan di Bumi menyelesaikan masalah matematik, akibatnya bitcoin dicipta. Semua pemindahan bitcoin di sepanjang rantaian dihantar kepada pelombong, yang tugasnya adalah untuk memilih daripada berjuta-juta kombinasi satu cincangan yang sepadan dengan semua transaksi baharu dan kunci rahsia, yang akan memastikan pelombong menerima ganjaran sebanyak 25 bitcoin pada satu masa. Memandangkan kelajuan pengiraan secara langsung bergantung pada bilangan unit pelaksanaan, ternyata GPU lebih sesuai untuk melaksanakan jenis tugas ini daripada CPU. Semakin besar bilangan pengiraan yang dilakukan, semakin tinggi peluang untuk menerima bitcoin. Malah ia pergi lebih jauh untuk membina keseluruhan ladang daripada kad video.