CPU和GPU是嵌入式和电子系统的基本设备,但它们都可以用于不同的目的。CPU是用于根据操作(例如算术,逻辑,控制和输入 - 输出)执行程序给出的指令的微处理器。相反,GPU最初被设计为在计算机游戏中渲染图像。CPU强调低延迟,而在GPU中,重要性是高吞吐量。
比较的项目 | CPU | GPU |
---|---|---|
代表 | 中央处理器 | 图形处理单元 |
专注于 | 低延迟 | 高吞吐量 |
擅长 | 处理串行指令 | 处理并行指令 |
包含 | 更少的强大核心 | 很多较弱的核心 |
特征 | 无序和推测执行的控制逻辑。 | 架构可以容忍内存延迟。 |
速度 | 有效 | 可以高于CPU的。 |
内存消耗 | 高 | 低 |
CPU的定义
CPU(中央处理器)是一种主要充当每个嵌入式系统的大脑的设备。它由用于临时存储数据和执行计算的ALU(算术逻辑单元)和执行指令排序和分支的CU(控制单元)组成。它还与计算机的其他单元(例如存储器,输入和输出)交互,用于执行来自存储器的指令,这是接口也是CPU的关键部分的原因。I / O接口有时包含在控制单元中。
它提供地址、数据和控制信号,同时接收在系统总线的帮助下处理的指令、数据、状态信号和中断。系统总线是一组各种总线,例如地址、控制和数据总线。与GPU不同,CPU为快速缓存分配更多硬件单元,而计算则分配的少。
GPU的定义
GPU(图形处理单元)是专门用于计算图形显示设计的处理器。它通常与CPU结合用于与CPU共享RAM,这对于大多数计算任务都是有益的。它是高端图形密集处理所必需的。独立GPU单元包含自己的RAM,称为VRAM,用于视频RAM。先进的GPU系统与多核CPU协同工作。起初,图形单元是由英特尔和IBM在20世纪80年代引入的。这些卡具有简单的功能,如区域填充,简单图像的更改,形状绘制等。
现代图形能够执行研究和分析任务,由于其极端的并行处理,通常超过CPU。在GPU中,几个处理单元被剥离在一起,其中不存在高速缓存一致性。
CPU和GPU之间的主要区别
在CPU中,优先考虑低延迟,而GPU针对吞吐量进行优化,其中在时间间隔中执行的计算数量必须高或尽可能多。
当涉及串行指令的处理时,CPU提供更有效的结果。另一方面,GPU以更有效的方式处理并行指令。
CPU由较少数量的强大核心组成。相比之下,GPU是通过大量弱核构建的。
由于其巨大的并行处理能力,GPU可以实现与CPU相比的高速度。
CPU需要更多内存进行处理,而相对而言,GPU需要更少的内存。
总结
内容的要点是CPU和GPU是不同的设备,并且同等重要。为任何设备开发的代码都不与另一个设备兼容,并且这两个设备中的任何一个都不能被另一个设备替换,而是每个设备都是可用基础结构的加速器。
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