تفاوت GPU و CPU چیست؟

تفاوت CPU و GPU

تفاوت GPU و CPU چیست؟

CPU و GPU با وجود داشتن اختصارات مشابه، کاملا متفاوت هستند. بزرگترین تفاوت بین CPU و GPU، نقش مرکزی CPU در هر سیستم محاسباتی است. در ادامه مقاله به بررسی مفهوم GPU و CPU می پردازیم و سپس تفاوت های اصلی این دو را بیان خواهیم کرد.

GPU چیست؟

واحد پردازش گرافیکی (GPU) یک پردازنده تک تراشه است که عمدتا برای مدیریت و ارتقای عملکرد ویدئو و گرافیک استفاده می شود. ویژگی های GPU عبارتند از:

  • گرافیک 2 بعدی یا 3 بعدی
  • خروجی دیجیتال به صفحه نمایش مانیتور صفحه تخت
  • نگاشت بافت
  • پشتیبانی از نرم افزار برای نرم افزار های حجیم گرافیکی مانند AutoCAD
  • تفسیر چند ضلعی
  • پشتیبانی از فضای رنگی YUV
  • پوشش های سخت افزاری
  • رمزگشایی MPEG

این ویژگی ها برای کاهش کار CPU و تولید ویدیو و گرافیک سریع تر طراحی شده اند.

GPU

GPU تنها در یک کارت گرافیک در PC یا مادربرد استفاده نمی شود؛ بلکه همچنین در تلفن های همراه، آداپتورهای نمایش و کنسول نیز کاربرد دارد.

به طور کلی GPU به پردازنده متصل است و کاملا جدا از مادربرد می باشد. حافظه دسترسی تصادفی (RAM) از طریق پورت گرافیکی شتاب (AGP) یا اکسپرس اتصال مؤلفه های جانبی محیطی (PCI-Express) متصل می شود. برخی از پردازنده های گرافیکی در مادربرد Northbridge به کار گرفته می شوند و از حافظه اصلی به عنوان یک منطقه ذخیره سازی دیجیتال استفاده می کنند، اما این پردازنده های گرافیکی آهسته تر عمل می کنند و عملکرد ضعیفی دارند.

در بعضی از تکنولوژی های مدرن GPU از شیدرهای برنامه ریزی شده که بافت ها، رأس های ریاضی و فرمت های دقیق رنگ را پشتیبانی می کنند، استفاده می کنند. برنامه های کاربردی مانند طراحی کامپیوتری (CAD) می توانند بیش از 200 میلیارد عملیات در ثانیه پردازش کنند و تا 17 میلیون چندضلعی در ثانیه را تحویل دهند.

 بسیاری از دانشمندان و مهندسان از پردازنده های گرافیکی استفاده می کنند تا مطالعات محاسباتی بیشتری را با استفاده از ویژگی های بردار و ماتریس انجام دهند.

CPU چیست؟

CPU

واحد پردازش مرکزی (CPU) واحدی است که بیشتر پردازش را در داخل یک کامپیوتر انجام می دهد. هم چنین برای کنترل دستورالعمل ها و جریان داده ها به قسمت های دیگر کامپیوتر می باشد.

CPU قلب و مغز رایانه است که داده ها را دریافت می کند، دستورات را اجرا می کند و اطلاعات را پردازش می کند. CPU با دستگاه های ورودی/خروجی (I/O)، که داده ها را به CPU ارسال و از آن دریافت می کنند، در ارتباط است. علاوه بر این، CPU دارای یک BUS داخلی برای ارتباط با حافظه پنهان داخلی است که با نام backside bus خوانده می شود.

CPU دارای دو جزء است:

  • واحد کنترل: استخراج دستورالعمل ها از حافظه و رمزگشایی و اجرای آنها
  • واحد منطق محاسباتی (ALU): عملیات ریاضی و منطقی را انجام می دهد

CPU برای کارکرد درست به کلاک، حافظه، ذخیره سازی ثانویه، و داده ها و آدرس BUS متکی است.

تفاوت بین CPU و GPU چیست؟

همانطور که گفته شد، واحد پردازش مرکزی یا پردازنده، مدار منطقی ضروری است که داده ها از طریق یک سیستم سخت افزاری عبور می دهد.. CPU اغلب به عنوان یک پردازنده یا “تراشه” شناخته می شود، قلب سیستم الکترونیکی است.

در مقابل، واحد پردازش گرافیکی یا GPU نوع خاصی از مدار الکترونیکی است که به طور خاص برای نمایش تصویر و ویدئو ساخته شده است. GPU برای افزایش استفاده از فریم بافر برای اهداف نمایش در دستگاه های مانند کامپیوتر، تلفن همراه و کنسول های بازی استفاده می شود. واحد پردازش گرافیکی می تواند به عنوان یک جزء کارت حافظه نصب شود یا در مادربرد ثابت باشد.

CPU

هر دوی آن مدارها اطلاعات را مدیریت می کنند. اما تنها یکی از آنها برای همه سیستم های محاسباتی ضروری است. استفاده از منابع CPU یا CPU بسیار پیچیده شده است، زیرا سیستم های سازمانی و دیگر معماری های سخت افزاری از یک مدل ثابت سخت افزاری به یک مدل مبتنی بر رایانه های ابری و مجازی سازی شبکه منتقل می شوند. در یک سیستم مجازی، CPU یک تخصیص منابع است، نه یک پردازنده واقعی فیزیکی در یک قطعه سخت افزاری خاص.

علاوه بر پردازنده های سنتی و پردازنده های گرافیکی، مهندسان شروع به استفاده از یک فرآیند به نام محاسبات عمومی هدف برای پردازنده های گرافیکی کرده اند که مورد کاربرد یک GPU فقط شامل گرافیک نمی باشد. بلکه سایر محاسبات و وظایفی است که به طور معمول توسط یک CPU پردازش می شود. این نوع پردازش موازی کمک می کند تا انواع مختلفی از نتایج با قدرت بالا را در سخت افزار های مدرن تسهیل شود و وجود آن برای کامپیوتر و سیستم عامل های تلفن همراه بسیار محبوب باشد.