CPU与GPU的区别
CPU和GPU主要由以下5個方面的區別:
一、概念
1、CPU(Central Processing Unit-中央處理器),是一塊超大規模的集成電路,是一臺計算機的運算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據。
2、GPU(Graphics Processing Unit-圖形處理器),是一種專門在個人電腦、工作站、游戲機和一些移動設備(如平板電腦、智能手機等)上圖像運算工作的微處理器。
二、緩存
1、CPU有大量的緩存結構,目前主流的CPU芯片上都有四級緩存,這些緩存結構消耗了大量的晶體管,在運行的時候需要大量的電力。
2、GPU的緩存就很簡單,目前主流的GPU芯片最多有兩層緩存,而且GPU可以利用晶體管上的空間和能耗做成ALU單元,因此GPU比CPU的效率要高一些。
三、響應方式
1、CPU要求的是實時響應,對單任務的速度要求很高,所以就要用很多層緩存的辦法來保證單任務的速度。
2、GPU是把所有的任務都排好,然后再批處理,對緩存的要求相對很低。
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四、浮點運算方式
1、CPU除了負責浮點整形運算外,還有很多其他的指令集的負載,比如像多媒體解碼,硬件解碼等,因此CPU是多才多藝的。CPU注重的是單線程的性能,要保證指令流不中斷,需要消耗更多的晶體管和能耗用在控制部分,于是CPU分配在浮點計算的功耗就會變少。
2、GPU基本上只做浮點運算的,設計結構簡單,也就可以做的更快。GPU注重的是吞吐量,單指令能驅動更多的計算,相比較GPU消耗在控制部分的能耗就比較少,因此可以把電省下來的資源給浮點計算使用。
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五、應用方向
1、CPU所擅長的像操作系統這一類應用,需要快速響應實時信息,需要針對延遲優化,所以晶體管數量和能耗都需要用在分支預測、亂序執行、低延遲緩存等控制部分。
2、GPU適合對于具有極高的可預測性和大量相似的運算以及高延遲、高吞吐的架構運算。
總結
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