Razlika između CPU-a i GPU-a

CPU vs GPU

CPU, akronim za Centralnu procesnu jedinicu, mozak je računalnog sustava koji izvodi „računanja” dane kao upute kroz računalni program. Stoga je imati CPU smisleno samo ako imate računalni sustav koji je „programirljiv“ (tako da može izvršavati upute) i trebali bismo napomenuti da je CPU „centralna“ procesna jedinica, jedinica koja upravlja ostalim jedinicama / dijelovi računalnog sustava. U današnjem kontekstu, procesor se obično nalazi u jednom silikonskom čipu koji je također poznat kao mikroprocesor. S druge strane, GPU, akronim za jedinicu za obradu grafičkih obrada, dizajniran je za učitavanje računski intenzivnih zadataka grafičke obrade iz procesora. Krajnji cilj takvih zadataka je projiciranje grafike na jedinicu za prikaz poput monitora. S obzirom na to da su takvi zadaci dobro poznati i specifični, oni ih u osnovi ne trebaju programirati, a osim toga, takvi su zadaci inherentno paralelni zbog prirode jedinica prikaza. Opet, u trenutnom kontekstu, dok su manje sposobni GPU-ovi obično smješteni u istom silicijskom čipu u kojem pronađete CPU (ovo je postavljanje poznato kao integrirani GPU) drugi, sposobniji, moćniji GPU-ovi nalaze se u vlastitom silicijskom čipu, obično na zasebnom PCB-u (tiskana pločica).

Što je CPU?

Izraz CPU koristi se u računalnim sustavima već više od pet desetljeća i bio je jedina procesorska jedinica na ranim računalima sve dok „druge“ procesne jedinice (poput GPU-a) nisu uvedene kako bi nadopunile svoju procesorsku snagu. Dvije glavne komponente CPU-a su njegova aritmetička logička jedinica (aka ALU) i upravljačka jedinica (aka CU). ALU CPU-a odgovoran je za aritmetičke i logičke operacije računalnog sustava, a CU je odgovoran za dohvaćanje programa s uputama iz memorije, dekodiranje istih i upućivanje drugih jedinica kao što je ALU da izvršavaju upute. Stoga je upravljačka jedinica CPU-a odgovorna za donošenje slave da CPU bude „središnja“ procesorska jedinica. CU da bi preuzeo upute iz memorije, upute moraju biti pohranjene kao programi u memoriji i, zato je takav instruktivni sustav poznat i kao "pohranjeni programi". Bilo bi jasno da CU neće izvršavati upute, ali će to olakšati komunikacijom s pravim jedinicama kao što je ALU. 

Što je GPU (aka VPU)?

Izraz Graphic Processing Unit (GPU) uveo je krajem devedesetih NVIDIA, tvrtka za proizvodnju GPU-a, koja je tvrdila da je prvi svjetski GPU (GeForce256) plasirala 1999. godine. Prema Wikipediji, u vrijeme GeForce256, NVIDIA je GPU definirala kao slijedeće: "procesor s jednim čipom s integriranim motorima za transformaciju, osvjetljenje, postavljanje / rezanje trokuta i renderiranje koji može obraditi najmanje 10 milijuna poligona u sekundi". Par godina kasnije, NVIDIA-in rival ATI Graphics, još jedna slična tvrtka, objavio je sličan procesor (Radeon300) s izrazom VPU za jedinicu za vizualnu obradu. No, kako je jasno, pojam GPU postao je popularniji od termina VPU. 

Danas su GPU raspoređeni svugdje, poput ugrađenih sustava, mobilnih telefona, osobnih računala i prijenosnih računala i igraćih konzola. Suvremeni GPU-ovi izuzetno su moćni u manipuliranju grafikom te ih se može programirati tako da se mogu prilagoditi različitim situacijama i aplikacijama. Međutim, i sada se u tvornici programiraju tipični GPU-ovi koji se nazivaju firmware. Općenito, GPU-ovi su učinkovitiji od CPU-a za algoritme u kojima se obrada velikih blokova podataka vrši paralelno. Očekuje se, budući da su GPU-i dizajnirani za manipuliranje računalnom grafikom, koja je po prirodi izuzetno paralelna. 

Tu je i ovaj novi koncept poznat kao GPGPU (General Purpose računarstvo na GPU-u) za korištenje GPU-a za iskorištavanje podataka paralelizma dostupnih u nekim aplikacijama (poput bioinformatike) i, prema tome, izvođenje ne-grafičke obrade u GPU-u. Međutim, oni se ne razmatraju u ovoj usporedbi.