מה ההבדל בין מעבד ל- GPU?

what is difference between cpu



ה מעבד ו- GPU הם שני מכשירים חיוניים של מערכת המחשבים האלקטרונית, אך התפקוד של שניהם שונה לחלוטין זה מזה. מעבד (יחידת עיבוד מרכזית) הוא מיקרו מעבד המשמש לביצוע ההוראות הניתנות על ידי תוכנית על פי פעולות כגון אלגוריתמים, חשבון, לוגיקה, בקרה, קלט ופלט. עם זאת, בצד השני, GPU (יחידת עיבוד גרפיקה) הוא מכשיר פנימי המשמש לעיבוד תמונה על גבי מסך המחשב. היסוד של המעבד סובב סביב החביון הנמוך ואילו GPU צריך לספק את הביצועים הגבוהים לאורך כל הדרך.

אפשר לומר שהמעבד הוא המוח וה- GPU הוא העיניים. המוח שלך מבין את העולם, איך הוא מתפקד, פיזיקה וכו 'בזמן שהעין שלך יוצרת את התמונות, אתה רואה בעולם.



שני המונחים הללו שונים זה מזה, אך כדי להפעיל כראוי מכשיר מחשב, הם חשובים לא פחות. לכן, אם אתם מתכננים לקנות מערכת מחשב חדשה, עליכם להבין את הבסיסי ההבדל בין מעבד ל- GPU התנאים.

תוכן ההודעה: -

מהו מעבד (יחידת עיבוד מרכזית)?

מעבד או יחידת עיבוד מרכזית הוא המוח של כל יחידה משובצת אלקטרונית. הוא מורכב משתי יחידות מתפקדות - ALU ו עם.

יחידת לוגיקה אריתמטית משמש לאחסון נתונים זמניים וביצוע חישובים מתמטיים, ואילו ה- יחידת בקרה משמש לביצוע משימת הרצף וההסתעפות.

החברה הראשונה שפיתחה מעבד היא אינטל, ששמה שבב 4004 שהיה המעבד הראשון של 4 סיביות. לאחר מכן הם תכננו את זה על אדריכלות x86 שהפכה פופולרית יותר, מאוחר יותר ARM הגיעה למעבד 32 סיביות תוצרת Acorn Computers.

מעבד מתפקד כמוח במערכת המחשב שכן הוא צריך לתקשר עם חלקים אחרים של המערכת כגון זיכרון ויחידת קלט ופלט. באחריות המעבד לבצע את המידע המתקבל מהזיכרון. לפעמים על יחידת הבקרה לקיים אינטראקציה עם יחידת הקלט והפלט כדי לשמור על הפונקציונליות של המערכת.

הוא מייצר אותות כתובת, נתונים ובקרה תוך כדי קבלת הנתונים, אותות סטטוס והפרעות בעזרת אוטובוס המערכת. אוטובוס מערכת הוא אוסף של אוטובוסים שונים כגון נתונים, כתובת ואוטובוס בקרה. המעבד מקצה יחידת חומרה נוספת למטמון מהיר בעוד שהוא נמוך לחישוב השונה לחלוטין מה- GPU.

פונקציה של מעבד:

  • הבא הוראות
  • לפרש הוראות
  • הבא את כל הנתונים
  • כתוב נתונים
  • שלוט בתזמון זרימת המידע
  • שלוט באחסון הנתונים
  • תן פקודות לכל רכיבי המחשב
  • מבצע את כל החישובים

מעבד מֶרכָּזִי יחידת העיבוד מנהלת כל פונקציונליות, חישובים של כל רכיב חומרה ותוכנה שהמחשב שלך מחזיק בכך שהוא מסוגל להיקרא גם בשם 'המוח' של המחשב.

מעבד

מה זה GPU (יחידת עיבוד גרפי) / כרטיס גרפי?

ה- GPU או נקרא גם a יחידת עיבוד גרפיקה הוא מעבד מיוחד המשמש להצגת גרפיקה על המסך. זה משולב בעיקר על ידי המעבד כדי לחלוק זיכרון RAM עם המערכת כולה, GPU באופן מוסדר על ידי המעבד בדיוק כמו החלקים האחרים של מערכת המחשב. נדרש להתנסות בתצוגה הגרפית המתקדמת. ליחידת ה- GPU העובדת בדיסקרטיות יש זיכרון RAM שלה בשם VRAM המשמש להצגת קטעי וידאו.

יחידות הגרפיקה הוצגו לראשונה על ידי אינטל ו- IBM בשנת 1980. הגרפיקה ביצעה קודם לכן פונקציות בסיסיות מאוד כמו מילוי שטח, שינוי תמונות פשוטות, ציור צורות וכן הלאה. עם זאת, טכנולוגיית GPU מודרנית התפתחה מאוד וכיום GPU יכולה לבצע מחקר וניתוח ללא דרישת מעבד. ה- GPU פועל היום במקביל למעבד. ב- GPU מספר יחידות העיבוד מופשטות במקום בו לא קיים קוהרנטיות במטמון. לא יהיה זה נכון לומר שטכנולוגיית ה- GPU השתפרה מאוד בשנים האחרונות וחידשה את שיטות התצוגה.

יחידת עיבוד גרפיקה

פונקציות של GPU:

  • בצע חישובים הקשורים לתלת מימד
  • מתמחה בתפקודי תצוגה.
  • מעבד תמונות, וידאו ואנימציות למסך המחשב
  • GPU נועד לבצע פעולות נקודה צפה

האם GPU וכרטיס גרפי זהים?

כן ולא, אחד לא מתפקד בלי השני. כרטיס המסך הוא שבב ביחידת העיבוד הגרפי, ושניהם מאפשרים זה לזה לעבוד. מכיוון שהם נקנים כיחידה אחת, מקובל מאוד להתייחס ל- GPU כי הוא 'כרטיס המסך'. אמנם זה לא נכון מבחינה טכנית לגבי המינוח, אך קל להבין מדוע מכיוון שלעולם לא תראו גרפית מודרנית ללא כרטיס גרפי. .

כרטיס המסך הוא החומרה בכללותה, בעוד שה- GPU הוא שבב, חלק מכרטיס המסך או לוח משולב, שמייצג 'יחידת עיבוד גרפיקה'.

כרטיס מסך

ההבדל העיקרי בין מעבד ל- GPU

יחידת העיבוד המרכזית היא יחידת התפקוד הממוצעת של מחשב, כאשר יחידת המעבד הגרפי היא יחידת התצוגה של המחשב. שתי היחידות הללו שונות לחלוטין זו מזו, אך עדיין, חלק מתפקודן מפריע זה לזה. לכן, כדי לסיים טוב יותר את שניהם, בואו נבדוק את ההבדלים העיקריים שלהם -

  1. ההבדל העיקרי בין תפקוד שתי יחידות העיבוד הוא במהירותן. במעבד, העיכוב הנמוך מקבל עדיפות. עם זאת, ב- GPU ביצועים גבוהים הם חייבים להציג את התצוגה האיכותית.
  2. העבודה של המעבד מאוד אינטראקטיבית כאשר צריך לעבד סדרה של הוראות רצף. מצד שני, ה- GPU יעיל כאשר יש צורך לעבד סדרה של הוראות מקבילות.
  3. אתה יכול למצוא את ההבדל בין היווצרות יחידת העיבוד המרכזית ויחידת המעבד הגרפי. המעבד מורכב מליבות פחות חזקות ואילו יצירת GPU מבוססת על מספר גדול של ליבות חלשות.
  4. מטעמי מהירות, GPU מציע מהירות רבה יותר למשתמשים והוא פועל על פי ההוראות המקבילות המהירות הרבה יותר מההוראות ברצף או המסועף שהבינו המעבדים.
  5. למרות ש- CPU דורש יותר זיכרון כדי לעבוד בהשוואה ל- GPU. GPU יכול לעבד פחות זיכרון ופונקציות אפילו מהר יותר מהמעבדים.
  6. אם אנחנו מדברים על התכונות העיקריות של שתי יחידות המעבד, יש להן שתי אג'נדות שונות לחלוטין. המאפיין העיקרי של יחידת העיבוד המרכזית הוא שליטה בלוגיקה של הוצאות להורג מחוץ להוראות. נהפוך הוא, ל- GPU יש מאפיינים שונים לבניית מבנה אדריכלי לסובלנות השהיה בזיכרון.
מעבד GPU
מעבד מייצג יחידת עיבוד מרכזית. בעוד ש- GPU מייצג יחידת עיבוד גרפי.
מעבד צורך או זקוק ליותר זיכרון מאשר GPU. אמנם הוא צורך או דורש פחות זיכרון מאשר המעבד.
מהירות המעבד נמוכה ממהירות המעבד. בעוד ש- GPU מהיר יותר ממהירות המעבד.
המעבד מכיל ליבות עוצמתיות זעירות. אמנם הוא מכיל יותר ליבות חלשות.
מעבד מתאים לעיבוד הוראות סדרתי. בעוד ש- GPU אינו מתאים לעיבוד הוראות סדרתיות.
מעבד אינו מתאים לעיבוד הוראות מקבילות. בעוד ש- GPU מתאים לעיבוד הוראות מקבילות.
דגש על מעבד על חביון נמוך. בעוד ש- GPU דגש על תפוקה גבוהה.

הבדל אדריכלי בין מעבד ל- GPU

מבחינה ארכיטקטונית, המעבד מורכב ממספר ליבות ענק יחידה אריתמטיות (ALU) לעיבוד למטרות כלליות עם הרבה זיכרון מטמון ומודול בקרה ענק אחד שיכול להתמודד עם כמה שרשורי תוכנה בכל פעם. המעבד מותאם לפעולות סדרתיות מכיוון שהשעון שלו גבוה מאוד. בעוד ש- GPU לעומת זאת, יש הרבה ALU קטנים, מודולי בקרה קטנים ומטמון קטן. GPU מותאם לפעולות מקבילות.

  • יחידת חישוב GPU היא פשוטה בהרבה מליבת מעבד מודרנית על-סקלרית
  • יחידת חישוב GPU אינה עושה חיזוי ענף
  • כל ליבות ה- GPU מבצעות את אותן ההוראות באותו זמן, אך פועלות על נתונים שונים (SIMD)
  • ליבת מעבד כוללת מטמון עצום, חיזוי ענף ומהירות שעון גבוהה יותר

סיכום

אם אתה רוצה לדעת אם מעבד חשוב במכשירים האלקטרוניים או ב- GPU. לאחר מכן, אנו יכולים לומר בכנות שאי אפשר להסיק איזה מהם טוב יותר בקרב המעבד וה- GPU. הסיבה לכך היא קיומם של שתי היחידות תלויות זו בזו. ללא מעבד, GPU אינו יכול להציג את הגרפיקה ובהיעדר מעבד, GPU אינו יכול לקבל הוראות מתי לייצר את הגרפיקה. לכן, שניהם הם חלקים חשובים לא פחות ממערכת המחשבים ואינך יכול להתפשר על איכותו של איש מכיוון שביחד הם מייצרים את התוצאה הטובה ביותר.