CPU vs GPU
CPU, akronim za središnju procesorsku jedinicu, mozak je računalnog sustava koji izvodi "proračune" dane kao upute putem računalnog programa. Stoga, imati CPU ima smisla samo kada imate računalni sustav koji je "programabilan" (tako da može izvršavati instrukcije) i trebali bismo napomenuti da je CPU "centralna" procesorska jedinica, jedinica koja kontrolira druge jedinice/ dijelovi računalnog sustava. U današnjem kontekstu, CPU se obično nalazi u jednom silikonskom čipu također poznatom kao mikroprocesor. S druge strane, GPU, akronim za Graphics Processing Unit, dizajniran je za rasterećenje računalno intenzivnih zadataka obrade grafike s CPU-a. Krajnji cilj takvih zadataka je projiciranje grafike na jedinicu za prikaz kao što je monitor. S obzirom da su takvi zadaci dobro poznati i specifični, u biti ih nije potrebno programirati, a osim toga, takvi su zadaci inherentno paralelni zbog prirode jedinica za prikaz. Opet, u trenutnom kontekstu, dok se manje sposobni GPU-ovi obično nalaze u istom silikonskom čipu gdje nalazite CPU (ova postavka je poznata kao integrirani GPU), ostali, sposobniji, moćniji GPU-ovi nalaze se u vlastitom silikonskom čipu, obično na posebnom PCB-u (Tiskana ploča).
Što je CPU?
Pojam CPU koristi se u računalnim sustavima već više od pet desetljeća i bio je to jedina procesorska jedinica u ranim računalima sve dok nisu uvedene "druge" procesorske jedinice (kao što su GPU-ovi) da nadopune njegovu procesorsku snagu. Dvije glavne komponente CPU-a su njegova aritmetičko-logička jedinica (aka ALU) i kontrolna jedinica (aka CU). ALU CPU-a je odgovoran za aritmetičke i logičke operacije računalnog sustava, a CU je odgovoran za dohvaćanje programa instrukcija iz memorije, njihovo dekodiranje i davanje instrukcija drugim jedinicama kao što je ALU da izvrše instrukcije. Stoga je kontrolna jedinica CPU-a odgovorna za donošenje slave CPU-a kao "središnje" procesorske jedinice. CU za dohvaćanje instrukcija iz memorije, instrukcije moraju biti pohranjene kao programi u memoriji i, stoga, takav sustav naredbi također je poznat kao "pohranjeni programi". Bilo bi jasno da CU neće izvršavati instrukcije, već će ih olakšati komunikacijom s pravim jedinicama kao što je ALU.
Što je GPU (aka VPU)?
Izraz grafička procesorska jedinica (GPU) uvela je kasnih devedesetih NVIDIA, tvrtka za proizvodnju GPU-a, koja je tvrdila da je plasirala prvi GPU na svijetu (GeForce256) 1999. godine. Prema Wikipediji, u vrijeme GeForce256, NVIDIA je GPU definirala kao sljedeće: “procesor s jednim čipom s integriranim motorima za transformaciju, osvjetljenje, postavljanje/izrezivanje trokuta i renderiranje koji je sposoban obraditi najmanje 10 milijuna poligona u sekundi”. Nekoliko godina kasnije, NVIDIA-in konkurent ATI Graphics, još jedna slična tvrtka, izdala je sličan procesor (Radeon300) s izrazom VPU za Visual Processing Unit. Međutim, jasno je da je pojam GPU postao popularniji od pojma VPU.
Danas se GPU-ovi postavljaju posvuda, primjerice u ugrađene sustave, mobilne telefone, osobna računala i prijenosna računala te igraće konzole. Moderni GPU-i iznimno su moćni u manipuliranju grafikom i napravljeni su programabilnim tako da se mogu prilagoditi različitim situacijama i aplikacijama. Međutim, čak i sada, tipični GPU-ovi programirani su u tvornici putem onoga što je poznato kao firmware. Općenito, GPU-i su učinkovitiji od CPU-a za algoritme gdje se obrada velikih blokova podataka obavlja paralelno. Očekivano je, budući da su GPU-ovi dizajnirani za manipuliranje računalnom grafikom, koja je izrazito paralelne prirode.
Postoji i ovaj novi koncept poznat kao GPGPU (općenamjensko računalstvo na GPU-u), za korištenje GPU-a za iskorištavanje paralelizma podataka dostupnog u nekim aplikacijama (kao što je bioinformatika) i, stoga, izvođenje negrafičke obrade u GPU-u. Međutim, oni nisu uzeti u obzir u ovoj usporedbi.
Koja je razlika između CPU i GPU?• Dok je razlog uvođenja CPU-a da djeluje kao mozak računalnog sustava, GPU je uveden kao komplementarna procesorska jedinica koja upravlja računalno intenzivnom grafičkom obradom i obradom koju zahtijeva zadatak projiciranje grafike na zaslonske jedinice. • Po prirodi, obrada grafike je inherentno paralelna i stoga se može lako paralelizirati i ubrzati. • U eri višejezgrenih sustava, CPU-i su dizajnirani sa samo nekoliko jezgri koje mogu obraditi nekoliko softverskih niti, koje se mogu iskoristiti u aplikacijskom programu (paralelizam na razini instrukcija i niti). GPU-ovi su dizajnirani sa stotinama jezgri, kako bi se iskoristio raspoloživi paralelizam. |
