CPU so với GPU
CPU, từ viết tắt của Central Processing Unit, là bộ não của hệ thống máy tính thực hiện các "tính toán" được đưa ra dưới dạng hướng dẫn thông qua một chương trình máy tính. Do đó, việc có một CPU chỉ có ý nghĩa khi bạn có một hệ thống máy tính “có thể lập trình được” (để nó có thể thực thi các lệnh) và chúng ta nên lưu ý rằng CPU là đơn vị xử lý “Trung tâm”, đơn vị điều khiển các đơn vị khác / các bộ phận của hệ thống máy tính. Trong bối cảnh ngày nay, một CPU thường nằm trong một chip silicon duy nhất, còn được gọi là bộ vi xử lý. Mặt khác, GPU, từ viết tắt của Graphics Processing Unit, được thiết kế để giảm tải các tác vụ xử lý đồ họa chuyên sâu về tính toán từ CPU. Mục tiêu cuối cùng của các nhiệm vụ đó là chiếu đồ họa lên một đơn vị hiển thị như màn hình. Cho rằng các tác vụ như vậy đã biết rõ và cụ thể, về cơ bản chúng không cần phải được lập trình, và ngoài ra, các tác vụ đó vốn đã song song do bản chất của các đơn vị hiển thị. Một lần nữa, trong bối cảnh hiện tại, mặc dù các GPU kém khả năng hơn thường nằm trong cùng một chip silicon nơi bạn tìm thấy CPU (thiết lập này được gọi là GPU tích hợp) những GPU khác, thì các GPU mạnh hơn, có khả năng hơn được tìm thấy trong chip silicon của chính chúng, thường trên một PCB riêng biệt (Bảng mạch in).
CPU là gì?
Thuật ngữ CPU được sử dụng trong các hệ thống máy tính hơn năm thập kỷ nay và nó là đơn vị xử lý duy nhất trong các máy tính đời đầu cho đến khi các đơn vị xử lý “khác” (chẳng hạn như GPU) được giới thiệu để bổ sung cho sức mạnh xử lý của nó. Hai thành phần chính của CPU là Đơn vị logic số học (hay còn gọi là ALU) và Đơn vị điều khiển (hay còn gọi là CU). ALU của CPU chịu trách nhiệm về các hoạt động số học và logic của hệ thống máy tính, và CU chịu trách nhiệm tìm nạp chương trình lệnh từ bộ nhớ, giải mã chúng và hướng dẫn các đơn vị khác như ALU thực hiện các lệnh. Do đó, bộ phận điều khiển của CPU có nhiệm vụ mang lại vinh quang cho CPU là bộ phận xử lý “trung tâm”. CU để tìm nạp các lệnh từ bộ nhớ, các lệnh phải được lưu trữ dưới dạng các chương trình trong bộ nhớ và do đó, hệ thống hướng dẫn đó còn được gọi là “các chương trình được lưu trữ”. Rõ ràng là CU sẽ không thực hiện các hướng dẫn, nhưng sẽ tạo điều kiện tương tự bằng cách giao tiếp với các đơn vị phù hợp như ALU.
GPU (hay còn gọi là VPU) là gì?
Thuật ngữ Bộ xử lý đồ họa (GPU) được giới thiệu vào cuối những năm 90 bởi NVIDIA, một công ty sản xuất GPU, người tuyên bố đã tiếp thị GPU đầu tiên trên thế giới (GeForce256) vào năm 1999. Theo Wikipedia, vào thời điểm GeForce256, NVIDIA đã định nghĩa GPU như sau: “một bộ xử lý chip đơn tích hợp các công cụ chuyển đổi, chiếu sáng, thiết lập / cắt hình tam giác và kết xuất có khả năng xử lý tối thiểu 10 triệu đa giác mỗi giây”. Vài năm sau, đối thủ của NVIDIA là ATI Graphics, một công ty tương tự khác, đã phát hành một bộ xử lý tương tự (Radeon300) với thuật ngữ VPU cho Bộ xử lý hình ảnh. Tuy nhiên, rõ ràng là thuật ngữ GPU đã trở nên phổ biến hơn thuật ngữ VPU.
Ngày nay GPU được triển khai ở khắp mọi nơi, chẳng hạn như trong các hệ thống nhúng, điện thoại di động, máy tính cá nhân và máy tính xách tay, và bảng điều khiển trò chơi. Các GPU hiện đại cực kỳ mạnh mẽ trong việc xử lý đồ họa và chúng được lập trình để có thể thích ứng với các tình huống và ứng dụng khác nhau. Tuy nhiên, ngay cả bây giờ, các GPU điển hình vẫn được lập trình tại nhà máy thông qua cái được gọi là phần sụn. Nói chung, GPU hiệu quả hơn CPU đối với các thuật toán mà việc xử lý các khối dữ liệu lớn được thực hiện song song. Dự kiến, vì GPU được thiết kế để thao tác đồ họa máy tính, có tính chất cực kỳ song song.
Ngoài ra còn có khái niệm mới này được gọi là GPGPU (Tính toán mục đích chung trên GPU), sử dụng GPU để khai thác tính song song dữ liệu có sẵn trong một số ứng dụng (chẳng hạn như tin sinh học) và do đó, thực hiện xử lý phi đồ họa trong GPU. Tuy nhiên, chúng không được xem xét trong so sánh này.
Sự khác biệt giữa CPU và GPU là gì?• Trong khi, lý do đằng sau việc triển khai CPU là hoạt động như bộ não của hệ thống máy tính, thì GPU được giới thiệu như một đơn vị xử lý bổ sung xử lý xử lý và xử lý đồ họa chuyên sâu tính toán theo yêu cầu của nhiệm vụ chiếu đồ họa lên các đơn vị hiển thị. • Về bản chất, xử lý đồ họa vốn là song song và do đó, có thể dễ dàng song song và tăng tốc. • Trong thời đại của hệ thống đa lõi, CPU được thiết kế chỉ với một vài lõi có thể xử lý một vài luồng phần mềm, có thể được khai thác trong một chương trình ứng dụng (chỉ dẫn và mức luồng song song). GPU được thiết kế với hàng trăm lõi, để tận dụng tính song song có sẵn. |
