CPU ընդդեմ GPU
CPU, Կենտրոնական մշակման միավորի հապավումը, հաշվողական համակարգի ուղեղն է, որն իրականացնում է համակարգչային ծրագրի միջոցով տրված հրահանգների «հաշվարկները»: Հետևաբար, պրոցեսոր ունենալը իմաստ ունի միայն այն դեպքում, երբ ունես հաշվողական համակարգ, որը «ծրագրավորվող» է (այնպես, որ այն կարող է կատարել հրահանգներ), և մենք պետք է նկատենք, որ պրոցեսորը «Կենտրոնական» պրոցեսորային միավորն է, այն միավորը, որը վերահսկում է մյուս միավորները/ հաշվողական համակարգի մասեր. Այսօրվա համատեքստում պրոցեսորը սովորաբար տեղակայված է մեկ սիլիկոնային չիպի մեջ, որը նաև հայտնի է որպես միկրոպրոցեսոր: Մյուս կողմից, GPU-ն՝ Graphics Processing Unit-ի հապավումը, նախատեսված է CPU-ից բեռնաթափելու հաշվողականորեն ինտենսիվ գրաֆիկական մշակման առաջադրանքները:Նման առաջադրանքների վերջնական նպատակն է գրաֆիկները նախագծել ցուցադրման միավորի վրա, ինչպիսին է մոնիտորը: Հաշվի առնելով, որ նման առաջադրանքները լավ հայտնի են և կոնկրետ, դրանք ըստ էության ծրագրավորման կարիք չունեն, և ի լրումն, նման առաջադրանքները ի սկզբանե զուգահեռ են ցուցադրման միավորների բնույթով: Կրկին, ներկայիս համատեքստում, թեև ավելի քիչ ընդունակ GPU-ները սովորաբար տեղակայված են նույն սիլիկոնային չիպում, որտեղ դուք գտնում եք պրոցեսորը (այս կարգավորումը հայտնի է որպես ինտեգրված GPU), մյուսները, ավելի ընդունակ, հզոր GPU-ները գտնվում են իրենց իսկ սիլիկոնային չիպի մեջ: սովորաբար առանձին PCB-ի վրա (Printed Circuit Board):
Ի՞նչ է CPU-ն:
CPU տերմինը օգտագործվում է հաշվողական համակարգերում արդեն ավելի քան հինգ տասնամյակ, և այն միակ մշակող միավորն էր վաղ համակարգիչների մեջ, մինչև «այլ» մշակող միավորները (օրինակ՝ GPU-ները) ներդրվեցին՝ լրացնելու դրա մշակման հզորությունը: CPU-ի երկու հիմնական բաղադրիչներն են նրա թվաբանական տրամաբանական միավորը (aka ALU) և կառավարման միավորը (aka CU): CPU-ի ALU-ն պատասխանատու է հաշվողական համակարգի թվաբանական և տրամաբանական գործողությունների համար, իսկ CU-ն պատասխանատու է հրահանգների ծրագիրը հիշողությունից հանելու, դրանք վերծանելու և այլ միավորներին, ինչպիսիք են ALU-ն, կատարել հրահանգները:Հետևաբար, պրոցեսորի կառավարման միավորը պատասխանատու է պրոցեսորի «կենտրոնական» պրոցեսորային միավորի փառքը բերելու համար: ՄՄ հրահանգները հիշողությունից վերցնելու համար հրահանգները պետք է պահվեն որպես ծրագրեր հիշողության մեջ և, հետևաբար, նման հրահանգավորման համակարգը հայտնի է նաև որպես «պահված ծրագրեր»: Պարզ է, որ ՄՄ-ն չի կատարի հրահանգները, այլ կհեշտացնի նույնը՝ շփվելով ճիշտ միավորների հետ, ինչպիսին է ALU-ն:
Ի՞նչ է GPU-ն (aka VPU):
Գրաֆիկական մշակման միավոր (GPU) տերմինը ներկայացվել է իննսունականների վերջին NVIDIA-ի՝ GPU արտադրող ընկերության կողմից, որը պնդում էր, որ 1999 թվականին շուկա է հանել աշխարհում առաջին GPU-ն (GeForce256): Ըստ Wikipedia-ի՝ GeForce256-ի ժամանակ: NVIDIA-ն GPU-ն սահմանել է հետևյալ կերպ. «մեկ չիպով պրոցեսոր՝ ինտեգրված փոխակերպման, լուսավորության, եռանկյունի տեղադրման/կտրման և մատուցման շարժիչներով, որը կարող է վայրկյանում նվազագույնը 10 միլիոն պոլիգոն մշակել»: Մի քանի տարի անց NVIDIA-ի մրցակից ATI Graphics-ը՝ մեկ այլ նմանատիպ ընկերություն, թողարկեց նմանատիպ պրոցեսոր (Radeon300)՝ VPU տերմինով Visual Processing Unit-ի համար:Այնուամենայնիվ, քանի որ պարզ է, որ GPU տերմինը դարձել է ավելի տարածված, քան VPU տերմինը:
Այսօր GPU-ները տեղակայված են ամենուր, օրինակ՝ ներկառուցված համակարգերում, բջջային հեռախոսներում, անհատական համակարգիչներում և նոութբուքերում և խաղային վահանակներում: Ժամանակակից GPU-ները չափազանց հզոր են գրաֆիկայի մանիպուլյացիայի մեջ, և դրանք ծրագրավորվում են այնպես, որ դրանք կարող են հարմարվել տարբեր իրավիճակների և ծրագրերի: Այնուամենայնիվ, նույնիսկ հիմա, տիպիկ GPU-ները ծրագրավորվում են գործարանում այն բանի միջոցով, որը հայտնի է որպես որոնվածը: Ընդհանուր առմամբ, GPU-ները ավելի արդյունավետ են, քան CPU-ները ալգորիթմների համար, որտեղ տվյալների մեծ բլոկների մշակումը կատարվում է զուգահեռ: Ակնկալվում է, որ GPU-ները նախատեսված են համակարգչային գրաֆիկայի մանիպուլյացիայի համար, որոնք իրենց բնույթով չափազանց զուգահեռ են:
Գոյություն ունի նաև այս նոր հայեցակարգը, որը հայտնի է որպես GPGPU (GPU-ի վրա ընդհանուր նշանակության հաշվարկ), GPU-ներն օգտագործելու համար տվյալների զուգահեռությունը որոշ հավելվածներում (օրինակ՝ բիոինֆորմատիկա) օգտագործելու և, հետևաբար, GPU-ում ոչ գրաֆիկական մշակում իրականացնելու համար:. Այնուամենայնիվ, դրանք հաշվի չեն առնվում այս համեմատության մեջ:
Ո՞րն է տարբերությունը CPU-ի և GPU-ի միջև:• Թեև պրոցեսորի տեղադրման հիմքում ընկած պատճառաբանությունն այն է, որ գործի որպես հաշվողական համակարգի ուղեղ, GPU-ն ներկայացվում է որպես լրացուցիչ մշակման միավոր, որը ղեկավարում է ինտենսիվ հաշվարկային գրաֆիկական մշակումը և մշակումը, որը պահանջվում է առաջադրանքի համար: գրաֆիկայի նախագծում ցուցադրման միավորներին: • Իր բնույթով, գրաֆիկական մշակումն ի սկզբանե զուգահեռ է և, հետևաբար, կարելի է հեշտությամբ զուգահեռացնել և արագացնել: • Բազմամիջուկ համակարգերի դարաշրջանում պրոցեսորները նախագծված են միայն մի քանի միջուկներով, որոնք կարող են կառավարել մի քանի ծրագրային թելեր, որոնք կարող են օգտագործվել կիրառական ծրագրում (հրահանգների և թելի մակարդակի զուգահեռություն): GPU-ները նախագծված են հարյուրավոր միջուկներով՝ օգտագործելու առկա զուգահեռությունը: |
