CPU versus GPU
CPU, het acroniem voor Central Processing Unit, is het brein van een computersysteem dat de "berekeningen" uitvoert die als instructies worden gegeven via een computerprogramma. Daarom is het hebben van een CPU alleen zinvol als je een computersysteem hebt dat "programmeerbaar" is (zodat het instructies kan uitvoeren) en we moeten er rekening mee houden dat de CPU de "centrale" verwerkingseenheid is, de eenheid die de andere eenheden/ onderdelen van een computersysteem. In de huidige context bevindt een CPU zich meestal in een enkele siliciumchip, ook wel microprocessor genoemd. Aan de andere kant is GPU, het acroniem voor Graphics Processing Unit, ontworpen om rekenintensieve grafische verwerkingstaken van de CPU te ontlasten. Het uiteindelijke doel van dergelijke taken is het projecteren van de grafische weergave op een weergave-eenheid zoals een monitor. Aangezien dergelijke taken algemeen bekend en specifiek zijn, hoeven ze in wezen niet te worden geprogrammeerd, en bovendien zijn dergelijke taken inherent parallel vanwege de aard van de weergave-eenheden. Nogmaals, in de huidige context, terwijl de minder capabele GPU's zich meestal in dezelfde siliciumchip bevinden waar je de CPU vindt (deze opstelling staat bekend als geïntegreerde GPU), andere, zijn de meer capabele, krachtige GPU's te vinden in hun eigen siliciumchip, meestal op een aparte PCB (Printed Circuit Board).
Wat is CPU?
De term CPU wordt nu al meer dan vijf decennia in computersystemen gebruikt en het was de enige verwerkingseenheid in de vroege computers totdat 'andere' verwerkingseenheden (zoals GPU's) werden geïntroduceerd om de verwerkingskracht aan te vullen. De twee belangrijkste componenten van een CPU zijn de rekenkundige logische eenheid (ook bekend als ALU) en de besturingseenheid (ook bekend als CU). De ALU van een CPU is verantwoordelijk voor de rekenkundige en logische bewerkingen van het computersysteem, en de CU is verantwoordelijk voor het ophalen van het instructieprogramma uit het geheugen, het decoderen ervan en het instrueren van andere eenheden zoals ALU om de instructies uit te voeren. Daarom is de besturingseenheid van de CPU verantwoordelijk voor het brengen van de glorie voor de CPU als de "centrale" verwerkingseenheid. De CU om de instructies uit het geheugen op te halen, de instructies moeten als programma's in het geheugen worden opgeslagen en daarom wordt een dergelijk instructiesysteem ook wel "opgeslagen programma's" genoemd. Het moge duidelijk zijn dat de CU de instructies niet zal uitvoeren, maar dit wel zal faciliteren door te communiceren met de juiste eenheden zoals de ALU.
Wat is GPU (ook bekend als VPU)?
De term Graphics Processing Unit (GPU) werd eind jaren negentig geïntroduceerd door NVIDIA, een GPU-productiebedrijf, dat beweerde in 1999 's werelds eerste GPU (GeForce256) op de markt te hebben gebracht. Volgens Wikipedia ten tijde van GeForce256, NVIDIA definieerde GPU als volgt: "een processor met één chip met geïntegreerde transformatie-, verlichtings-, driehoeksconfiguratie/clipping- en rendering-engines die in staat is om minimaal 10 miljoen polygonen per seconde te verwerken". Een paar jaar later bracht NVIDIA's rivaal ATI Graphics, een ander vergelijkbaar bedrijf, een vergelijkbare processor (Radeon300) uit met de term VPU voor Visual Processing Unit. Het is echter duidelijk dat de term GPU populairder is geworden dan de term VPU.
Vandaag de dag worden GPU's overal ingezet, zoals in embedded systemen, mobiele telefoons, personal computers en laptops, en gameconsoles. Moderne GPU's zijn extreem krachtig in het manipuleren van grafische afbeeldingen en ze zijn programmeerbaar gemaakt zodat ze kunnen worden aangepast aan verschillende situaties en toepassingen. Maar zelfs nu worden typische GPU's in de fabriek geprogrammeerd via zogenaamde firmware. Over het algemeen zijn GPU's effectiever dan CPU's voor algoritmen waarbij grote blokken gegevens parallel worden verwerkt. Het is te verwachten, aangezien GPU's zijn ontworpen om computergraphics te manipuleren, die extreem parallel van aard zijn.
Er is ook dit nieuwe concept dat bekend staat als GPGPU (General Purpose computing on GPU), om GPU's te gebruiken om het dataparallellisme te benutten dat beschikbaar is in sommige toepassingen (zoals bio-informatica) en daarom niet-grafische verwerking in GPU uit te voeren. Ze worden echter niet in aanmerking genomen in deze vergelijking.
Wat is het verschil tussen CPU en GPU?• Hoewel de redenering achter de inzet van een CPU is om te fungeren als het brein van een computersysteem, wordt een GPU geïntroduceerd als een complementaire verwerkingseenheid die de rekenintensieve grafische verwerking en verwerking afhandelt die vereist zijn voor de taak van grafische projectie naar de weergave-eenheden. • Grafische verwerking is van nature parallel en kan daarom gemakkelijk worden geparallelliseerd en versneld. • In het tijdperk van multi-core systemen zijn CPU's ontworpen met slechts een paar cores die een paar softwarethreads aankunnen, die kunnen worden gebruikt in een applicatieprogramma (instructie en parallellisme op threadniveau). GPU's zijn ontworpen met honderden kernen om het beschikbare parallellisme te benutten. |
