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GPU和CPU的區別

電腦迷 2022-05-03 19:50:16IT問答

GPU和CPU非常相似，它們都是由數億個晶體管組成，每秒可以處理數千次運算，但GPU和CPU有什么區別？

什么是GPU？

GPU(圖形處理單元)是一種特殊類型的微處理器，它經過了優化，可以顯示圖形并執行非常具體的計算任務。它的時鐘速度比CPU慢，但處理核的數量是CPU的許多倍。

你幾乎可以把GPU看作是專門為特定目的而構建的，視頻渲染就是一遍又一遍地做簡單的數學運算，而這正是GPU最擅長的。一個GPU將同時運行數千個處理核心，每個核心，雖然比CPU核心慢，但被調優為在視頻渲染所需的基本數學操作上特別高效，這種巨大的并行性使得GPU能夠渲染現代游戲所需的復雜3D圖形。

什么是CPU？

CPU又稱中央處理器，計算機的中央處理器通常被稱為計算機的“大腦”，這是一個由數百萬個晶體管組成的集合，這些晶體管可以用來進行各種各樣的計算。一個標準的CPU有1到4個處理器核，頻率在1到4 GHz之間。

CPU很強大，因為它可以做任何事情。如果一臺計算機能夠完成一項任務，那是因為CPU能夠完成它。程序員通過廣泛的指令集和所有CPI共享的長特性列表來實現這一點。

GPU和CPU有什么區別？

如果CPU是Leatherman，那么GPU就是一把非常鋒利的刀。雖然不能用刀擰緊六角螺栓，但可以切一些東西。

GPU只能完成CPU眾多操作中的一小部分，但它卻以驚人的速度做到了這一點。GPU將使用數百個核來進行對時間敏感的計算，一次處理數千個像素，這使得復雜的3D圖形顯示成為可能。然而，就GPU的速度而言，它只能執行“dumb”類的操作。

例如，像Nvidia GTX 1080這樣的現代GPU有2560個著色器內核，由于有了這些核心，它可以在一個時鐘周期內執行2560條指令或操作。當你需要讓一個屏幕的像素值增加百分之一的亮度時，這是完美的。相比之下，一個四核的Intel i5 CPU在每個時鐘周期中只能同時執行4條指令。

然而，CPU比GPU更靈活。CPU有一個更大的指令集，因此它們可以執行更廣泛的任務，CPU還可以以更高的最高時鐘速度運行，并且能夠管理計算機所有組件的輸入和輸出。例如，CPU可以組織和集成虛擬內存，這是運行現代操作系統所必需的，但這不是GPU能做到的。

總結

CPU和GPU有類似的目的，但針對不同的計算任務進行了優化，一臺高效的計算機需要兩者才能正常運行。