CPUer og GPUer er ganske like. De er begge laget av hundrevis av millioner transistorer og kan behandle tusenvis av operasjoner per sekund. Men hva er forskjellen mellom en CPU og en GPU?

Hva er en CPU?

CPUen (sentralbehandlingsenheten) til en datamaskin kalles ofte "hjernen" på en datamaskin. Det er en samling av millioner av transistorer som kan manipuleres for å utføre et utrolig utvalg av beregninger. En standard CPU har mellom en og fire behandlingskjerner klokkeslettet hvor som helst fra 1 til 4 GHz.

En CPU er kraftig fordi den kan gjøre alt. Hvis en datamaskin er i stand til å utføre en oppgave, er det fordi CPUen kan gjøre det. Programmører oppnår dette gjennom brede instruksjonssett og lange funksjonslister som deles av alle CPUer.

Hva er en GPU?

En GPU (grafikkbehandlingsenhet) er en spesialisert mikroprosessor. Den er optimalisert for å vise grafikk og gjøre svært spesifikke beregningsoppgaver. Den kjører med en lavere klokkehastighet enn en CPU, men har mange ganger antall behandlingskjerner.

Du kan nesten tenke på en GPU som en spesialisert CPU som er bygget for en svært spesifikk formål. Videoredigering handler om å gjøre enkle matematiske operasjoner om og om igjen, og det er det en GPU er best på. En GPU vil ha tusenvis av behandlingskerner som kjører samtidig. Hver kjerne, men tregere enn en CPU-kjerne, er innstilt for å være spesielt effektiv på grunnleggende matematiske operasjoner som kreves for videoredigering. Denne massive parallelliteten er det som gjør at GPUer kan gjøre den komplekse 3D-grafikken som kreves av moderne spill.

Hva er forskjellen mellom en CPU og en GPU?

Hvis en CPU er en Leatherman, er en GPU en veldig skarp kniv. Du kan ikke stramme en hex bolt med en kniv, men du kan definitivt kutte noen ting.

En GPU kan bare gjøre en brøkdel av de mange operasjonene en CPU gjør, men det gjør det med utrolig fart. En GPU vil bruke hundrevis av kjerner til å lage tidsfølsomme beregninger for tusenvis av piksler om gangen, noe som gjør det mulig å vise komplisert 3D-grafikk. Men så fort som en GPU kan gå, kan den bare virkelig utføre "dumme" operasjoner.

For eksempel har en moderne GPU som Nvidia GTX 1080 2560 shader kjerner. Takket være disse kjernene kan den utføre 2560 instruksjoner eller operasjoner under en klokke syklus. Og når du trenger å lage en skjerm er verdt piksler en prosent lysere, det er perfekt. Til sammenligning kan en fire-core Intel i5 CPU bare utføre fire samtidige instruksjoner per klokke syklus.

Men CPUer er mer fleksible enn GPUer. CPUer har et større instruksjonssett, slik at de kan utføre et bredere spekter av oppgaver. CPUer kjører også ved høyere maksimale klokkhastigheter og er i stand til å administrere inngang og utgang på alle datamaskinens komponenter. For eksempel kan CPUer organisere og integrere med virtuelt minne, noe som er viktig for å kjøre et moderne operativsystem. Det er bare ikke noe en GPU kan oppnå.

Hva om GPU-beregning?

Selv om GPUer er best på videoredigering, er de teknisk i stand til å gjøre mer. Grafikkbehandling er bare en slags repeterende og meget parallell databehandling. Andre oppgaver som bitcoin mining og passord cracking stole på de samme typer massive datasett og enkle matematiske operasjoner. Det er derfor noen vil bruke GPUer til å kjøre ikke-grafisk operasjoner. Dette er best kjent som "GPU beregning."

Konklusjon

CPUer og GPUer har lignende formål, men er optimalisert for ulike databehandlingsoppgaver. En effektiv datamaskin må både kjøre riktig.

Bildekreditt: Mmanss (eget arbeid)