Hoewel sommige van de meer computerbewuste mensen onder ons zich terdege bewust zijn van de verschillen tussen een centrale verwerkingseenheid (AKA CPU) en de grafische verwerkingseenheid (GPU), weten de meesten van ons eigenlijk maar één ding - de CPU verwerkt de meeste de computerverwerking behalve enkele van de intensievere grafische verwerking die door de GPU wordt afgehandeld. Verder zijn er echter een aantal belangrijke verschillen om in gedachten te houden.
Of u nu een computer wilt bouwen of gewoon meer inzicht in de componenten in uw computer wilt, hier zijn enkele verschillen tussen een CPU en GPU.
Het brein van de computer
Natuurlijk zijn er ook enkele afwegingen - CPU's moeten veel veelzijdiger zijn en in staat zijn om allerlei taken uit te voeren die een computer ermee kan uitvoeren, terwijl een GPU echt alleen beeldverwerking hoeft af te handelen, en als zodanig kan daarvoor worden geoptimaliseerd. Met andere woorden, GPU's kunnen afbeeldingen beter verwerken, omdat afbeeldingen duizenden kleine berekeningen bevatten die moeten worden uitgevoerd. In plaats van die kleine vergelijkingen naar de CPU te sturen, die er maar een paar tegelijk kunnen verwerken, worden ze naar de GPU gestuurd, die er veel tegelijk kan verwerken. Dat komt omdat een GPU is gebaseerd op een Single Instruction Multiple Data- of SIMD-architectuur, waardoor de GPU bewerkingen op gegevensreeksen kan uitvoeren. Dat betekent dat wanneer een set gegevens dezelfde reeks bewerkingen heeft die ze moeten uitvoeren, ze worden gepland in gegevensstromen en allemaal samen worden verwerkt. Kortom, GPU's zijn geweldig voor het uitvoeren van dezelfde bewerking op duizenden gegevens. Ga hier voor meer informatie over SIMD-architectuur.
Onlangs is er ook een nieuwe computerchip gemaakt - de APU of Accelerated Processing Unit. Dit combineert een CPU en GPU in één architectuur en neemt in wezen elke actie die uw computer vereist. Nee, het is geen geïntegreerde grafische processor - het is gewoon één processor voor alles. Het voordeel hiervan is dat het de overdrachtssnelheid tussen de CPU en GPU vermindert en veel minder stroom verbruikt.
De specificaties
- De Intel Core i7-7500U heeft een basis kloksnelheid van 2, 70 GHz en 2 fysieke cores met 4 threads per core.
- De NVIDIA GTX1080 GPU heeft een basis kloksnelheid van 1, 60 GHz en een flinke 2560 cores.
Op basis van die specificaties zie je waarschijnlijk twee belangrijke verschillen: CPU's hebben een hogere kloksnelheid terwijl GPU's meer cores hebben. Met andere woorden, CPU's zijn het beste in het snel verwerken van afzonderlijke berekeningen, terwijl GPU's beter zijn in het verwerken van meerdere berekeningen wanneer de tijd misschien niet zo belangrijk is.
Steeds vaker worden GPU's gebruikt voor dingen die verder gaan dan alleen het weergeven van afbeeldingen - zoals financiële modellen, wetenschappelijk onderzoek, enzovoort.
Een ander verschil is dat, hoewel processoren over het algemeen geen eigen RAM hebben, GPU's dat vaak wel hebben, en het wordt VRAM genoemd. Dit RAM-geheugen is vaak sneller dan systeem-RAM, omdat het op dezelfde chip is geïmplementeerd, maar over het algemeen is het een stuk kleiner. Wanneer de VRAM op een GPU niet groot genoeg is, laadt deze in plaats daarvan bronnen op het systeem-RAM, maar zoals gezegd is dat veel langzamer dan VRAM. De meeste grafische kaarten bevatten maximaal 4 GB of soms 8 GB VRAM, maar naarmate afbeeldingen intenser worden en virtual reality prominenter wordt, zien we waarschijnlijk kaarten met meer VRAM.
Cache
Er zijn ook andere verschillen tussen de CPU en GPU. De CPU heeft bijvoorbeeld een architectuur die veel cachegeheugen bevat, waardoor de CPU slechts een paar threads tegelijk kan verwerken. Een GPU daarentegen zal een veel kleinere hoeveelheid cachegeheugen hebben die grotendeels is gewijd aan het goedmaken van een hogere latentie van het systeem-RAM van een computer. Omdat GPU's zijn ontwikkeld, bevatten ze steeds grotere caches die veel meer algemene dingen kunnen doen - zoals instructies voor shaders.
conclusies
Hoewel er veel verschillen zijn tussen een CPU en GPU, zijn er ook veel overeenkomsten. Uiteindelijk zijn het echt de CPU en GPU die samenwerken die de beste resultaten opleveren - een echt krachtige computer heeft zowel een goede CPU als een goede GPU.
