Verschil tussen CPU en GPU

CPU vs GPU

CPU, het acroniem voor Central Processing Unit, is het brein van een computersysteem dat de "berekeningen" uitvoert die als instructies door een computerprogramma worden gegeven. 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 opmerken dat de CPU de "centrale" verwerkingseenheid is, de eenheid die de andere eenheden bestuurt / delen van een computersysteem. In de context van vandaag bevindt een CPU zich typisch in een enkele siliciumchip die ook bekend staat als een microprocessor. Aan de andere kant is GPU, het acroniem voor grafische verwerkingseenheid, ontworpen om computerintensief-intensieve grafische verwerkingstaken van de CPU te ontladen. Het uiteindelijke doel van dergelijke taken is om de grafische weergave naar een weergave-eenheid zoals een monitor te projecteren. Gegeven dat dergelijke taken welbekend en specifiek zijn, hoeven ze niet wezenlijk 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), zijn de meer capabele, krachtige GPU's te vinden in hun eigen siliciumchip, meestal op een afzonderlijke PCB (Printed Circuit Board).

Wat is CPU?

De term CPU wordt al meer dan vijf decennia gebruikt in computersystemen, en het was de enige verwerkingseenheid in de vroege computers totdat 'andere' verwerkingseenheden (zoals GPU's) werden geïntroduceerd als aanvulling op de verwerkingskracht. De twee belangrijkste componenten van een CPU zijn de rekenkundige logica-eenheid (ook bekend als ALU) en de besturingseenheid (ook wel CU genoemd). 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 roem voor CPU als de "centrale" verwerkingseenheid. De CU om de instructies uit het geheugen op te halen, de instructies moeten worden opgeslagen als programma's in het geheugen en daarom is een dergelijk instructiesysteem ook bekend als "opgeslagen programma's". Het is duidelijk dat de CU de instructies niet zal uitvoeren, maar hetzelfde zal vergemakkelijken 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 de eerste GPU (GeForce256) ter wereld op de markt te hebben gebracht. Volgens Wikipedia, ten tijde van GeForce256, definieerde NVIDIA GPU als het volgende: "een processor met één chip met geïntegreerde transformatie, belichting, instelling / clipping van driehoeken en rendering engines die in staat is om ten minste 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. 

Tegenwoordig 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 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 de verwerking van grote gegevensblokken parallel wordt uitgevoerd. Dit wordt verwacht, aangezien GPU's zijn ontworpen om computerafbeeldingen te manipuleren, die extreem parallel van aard zijn. 

Er is ook dit nieuwe concept bekend als GPGPU (General Purpose computing op GPU), om GPU's te gebruiken voor het exploiteren van de gegevensparallelliteit die beschikbaar is in sommige toepassingen (zoals bio-informatica) en daarom niet-grafische verwerking in GPU uitvoert. Ze worden echter niet in deze vergelijking beschouwd.