Разница между CPU и GPU. Центральный и графический процессор

CPU и GPU очень похожи между собой. Они оба сделаны из миллионов транзисторов, способны совершать тысячи операций в секунду, поддаются разгону. Но в чем разница между CPU и GPU?

Что такое CPU?

CPU (Central Processing Unit) – это центральный процессор, другими словами – “мозг” компьютера. Это набор из нескольких миллионов транзисторов, которые могут выполнять сложные вычисления. Стандартный процессор имеет от одного до четырех ядер с тактовой частотой от 1 до 4 ГГц, хотя недавно Intel выпустила 18-ти ядерный чип.

CPU – достаточно мощное устройство, которое способно выполнять любые задачи на компьютере. Количество ядер и тактовая частота CPU это одни из ключевых факторов, от которых зависит скорость работы компьютера.

Что такое GPU?

GPU (Graphics Processing Unit) – это специализированный тип микропроцессора, который оптимизирован для отображения графики и решения специфичных задач. Тактовая частота GPU существенно ниже, чем в CPU, но обычно он имеет больше ядер.

GPU это специальное устройство, сделанное для очень конкретной цели – работы с графикой. Рендеринг видео это выполнение простых математических операций миллионы раз, и GPU справляется с этой задачей лучше, чем центральный процессор. Графический процессор может иметь тысячи ядер, которые работают одновременно. Каждое ядро работает хоть и медленнее, чем ядра CPU, но оно настроено на более эффективную работу с математическими операциями, необходимыми для рендеринга видео. Этот мощный параллелизм позволяет графическим процессорам быстро обрабатывать сложную 3D графику необходимую для современных игр. (Читайте также “Почему тормозят компьютерные игры“)

В чем разница между CPU и GPU?

Графический процессор может совершать лишь часть из многих операций CPU, но делает он это с невероятной скоростью. GPU использует сотни ядер для расчетов в реальном времени, чтобы отображать тысячи пикселей на мониторе. Это позволяет плавно отображать сложную игровую графику.

Например, современный GPU GTX Nvidia 1080 имеет 2560 шейдерных ядер. Благодаря такому количеству ядер, он может выполнять 2560 команд за 1 такт. CPU Intel Core i5 с четырьмя ядрами может выполнять только четыре команды за один такт. Мы публиковали статью о том, сколько нужно ядер CPU для обычного и игрового ПК.

Тем не менее, CPU являются более гибкими, чем GPU. Центральные процессоры имеют больший набор команд, так что они могут решать более широкий круг задач. CPU работают на более высоких максимальных частотах и могут управлять вводом и выводом всех компонентов компьютера. CPU способны работать с виртуальной памятью, которая нужна для современных операционных систем, а GPU – нет.

Немного об вычислениях на GPU

Несмотря на то, что графические процессоры являются лучшими для видео рендеринга, технически они способны сделать больше. Обработка графических данных это только один из видов повторяющихся и высоко параллельных задач. Другие задачи, такие как добыча Bitcoin или перебор паролей полагаются на те же типы больших наборов данных и математические операции. Вот почему многие люди используют GPU для “неграфических” целей.

Итог

Центральные и графические процессоры имеют схожие цели, но оптимизированы для разных вычислительных задач. В этом и разница между CPU и GPU. Для правильной и эффективной работы компьютер должен иметь оба типа микропроцессоров.

Источник: maketecheasier.com