Kaut arī daži no datorprasmīgākajiem, iespējams, labi zina atšķirības starp centrālo procesora bloku (AKA CPU) un grafikas apstrādes bloku (GPU), vairums no mums patiešām zina tikai vienu lietu par tiem - centrālais procesors apstrādā lielāko daļu datoru apstrāde, izņemot intensīvāku grafikas apstrādi, kuru apstrādā GPU. Turklāt ir jāpatur prātā dažas svarīgas atšķirības.
Neatkarīgi no tā, vai meklējat datora uzbūvi vai vēlaties tikai dziļāk izprast datora komponentus, šeit jāpatur prātā dažas atšķirības starp CPU un GPU.
Datora smadzenes
Protams, līdztekus tam ir arī daži kompromisi - centrālajiem procesoriem jābūt daudzpusīgākiem un jāspēj tikt galā ar visa veida uzdevumiem, kurus dators tam var uzmest, savukārt GPU patiešām ir jārīkojas tikai ar attēlu apstrādi, un kā tādu tas ir var optimizēt šim nolūkam. Citiem vārdiem sakot, GPU var labāk rīkoties ar grafiku, jo grafikā ietilpst tūkstošiem niecīgu aprēķinu, kas jāveic. Tā vietā, lai nosūtītu centrālajam procesoram tos mazos vienādojumus, kuri vienlaikus varētu darboties tikai ar dažiem, tie tiek nosūtīti uz GPU, kas var apstrādāt daudzus no tiem vienlaikus. Tas ir tāpēc, ka GPU ir veidots uz vienas instrukcijas vairāku datu jeb SIMD arhitektūru, ļaujot GPU veikt darbības ar datu masīviem. Tas nozīmē, ka gadījumos, kad datu kopai ir tāda pati darbību secība, kāda tiem jāveic, tie tiek ieplānoti datu plūsmā un apstrādāti visi kopā. Būtībā GPU ir lieliski piemēroti vienas un tās pašas darbības veikšanai tūkstošiem datu vienību. Lai iegūtu papildinformāciju par SIMD arhitektūru, dodieties šeit.
Pavisam nesen ir izveidota arī jauna datora mikroshēma - APU jeb Paātrinātās apstrādes vienība. Tas apvieno CPU un GPU vienā arhitektūrā, būtībā veicot katru darbību, kas nepieciešama jūsu datoram. Nē, tas nav integrēts grafikas procesors - tas ir vienkārši viens procesors visam. Tās priekšrocība ir tā, ka tā samazina pārsūtīšanas ātrumu starp CPU un GPU un patērē daudz mazāk enerģijas.
Specifikācijas
- Intel Core i7-7500U bāzes pulksteņa ātrums ir 2, 70GHz un 2 fiziski kodoli ar 4 pavedieniem vienā kodolā.
- NVIDIA GTX1080 GPU bāzes pulksteņa ātrums ir 1, 60 GHz un dūšīgs 2560 kodols.
Balstoties uz šīm specifikācijām, iespējams, redzat divas galvenās atšķirības - centrālajiem procesoriem ir lielāks pulksteņa ātrums, savukārt GPU ir vairāk kodolu. Citiem vārdiem sakot, CPU vislabāk ātri apstrādā atsevišķus aprēķinus, savukārt GPU labāk apstrādā vairākus aprēķinus, kad laiks var nebūt tik liels.
Faktiski arvien vairāk un vairāk GPU tiek izmantoti lietām, kas nav tikai grafikas atveidošana, piemēram, finanšu modelēšanai, zinātniskiem pētījumiem utt.
Vēl viena atšķirība ir tā, ka, lai gan procesoriem parasti nav savas RAM, GPU bieži to dara, un to sauc par VRAM. Šī RAM bieži ir ātrāka nekā sistēmas RAM, jo tā tiek ieviesta tajā pašā mikroshēmā, tomēr parasti tā ir daudz mazāka. Kad VRAM VRU nav pietiekami liels, tā vietā resursi tiks ielādēti sistēmas RAM, tomēr, kā minēts, tas ir daudz lēnāk nekā VRAM. Lielākajā daļā grafisko karšu ir ne vairāk kā 4 GB vai dažreiz 8 GB VRAM, tomēr, tā kā grafika kļūst intensīvāka un virtuālā realitāte kļūst pamanāmāka, mēs, visticamāk, redzēsim kartes ar vairāk VRAM.
Kešatmiņa
Starp CPU un GPU ir arī citas atšķirības. Piemēram, CPU ir arhitektūra, kas ietver daudz kešatmiņas atmiņas, kas CPU ļauj vienlaikus apstrādāt tikai dažus pavedienus. Savukārt GPU būs daudz mazāks kešatmiņas atmiņas apjoms, kas lielākoties ir paredzēts lielākas latences veidošanai no datora sistēmas RAM. Tā kā GPU ir izstrādāti, tajos ir iekļauti arvien lielāki kešatmiņas, kas spēj veikt daudz vispārīgākas lietas, piemēram, instrukcijas ēnotājiem.
Secinājumi
Kaut arī starp CPU un GPU ir daudz atšķirību, ir arī daudz līdzību. Galu galā vislabākos rezultātus dod CPU un GPU sadarbība - patiesi jaudīgam datoram būs gan labs CPU, gan labs GPU.
