GPU和CPU的区别,你知道吗?

想象一下,CPU就像我们的个人大厨。他在厨房里迅速地翻炒、烹煮,每次只专注于一道菜,确保它做得快且精美。CPU就是这样,他是计算机的大脑,每次只处理一小块数据,但处理得快速并且精准。

那么,GPU就像我们的电饭煲。它可能不如大厨快,但它能同时处理多个任务。你可以向电饭煲里添加各种食材,一次做好多道菜。

同样,GPU也能同时处理大量的数据,虽然比CPU慢一些,但在处理大量同类数据(比如渲染图像或动画)时,它的优势就显现出来了。

所以,如果你只是做一道菜,那么大厨(CPU)是你的首选。但如果你需要准备一桌丰盛的饭菜,那么电饭煲(GPU)就是你的得力助手。在计算机的世界里,我们需要这两个“厨师”协同工作,才能让我们的电脑运转得更加高效。

是什么因素导致CPU和GPU这样不同?


CPU与GPU之间的七大差异

1、架构核心不同
CPU与GPU都有内核,但它们的内核设计理念完全不同。CPU的内核强大而复杂,专为处理一项任务,这就像一个博学的教授。而GPU的内核,就像一群小学生,简单且众多,尽管只会简单的运算,却能并行处理大量数据。

2、并行性
因为GPU有数量庞大的内核,它能并行处理更多的任务。对于并行工作负载,GPU的处理能力,比CPU高出了至少100倍。

3、内存架构不同
GPU配备专门的高带宽内存,能最大化地减少并行计算时的访问延迟。而CPU内存系统,更注重高效的缓存数据访问,对带宽的需求较低。

4、应用方向不同
CPU擅长的是需要快速响应的任务,比如操作系统的运行。而GPU则是为了处理大量可预测且相似的运算,比如游戏渲染和深度学习。

5、响应方式不同
CPU需要实时响应,速度是硬指标,而GPU则更倾向于批处理,任务先排队,再逐个处理。

6、即时(JIT)编译
GPU能在执行前,将高级着色器代码转换为优化的设备指令,减少了开销。而CPU必须坚持预编译的机器码,不能自适应地重新编译。

7、编程模型
GPU提供了CUDA这种优秀的并行编程模型,使开发人员编写并行代码更为简单,而CPU则需要用到OpenMP等库,处理线程更加复杂。

之所以单纯的来说是GPU快还是CPU快,并不准确。是因为从上面看出二者的设计理念并不一样。


是哪些应用成就了GPU的市场?

游戏市场
想象一下,GPU就像是游戏的心脏,提供了血液(数据)流向游戏的每一个角落。无论是打怪兽,还是赛车,都需要GPU的强大计算能力来渲染真实的画面。

虚拟现实市场
在虚拟现实的世界,GPU就像一位艺术家,用他的画笔(计算能力)创造出一个个栩栩如生的虚拟世界。无论是头戴式设备还是沉浸式体验,都离不开GPU的"画笔"。

深度学习
在深度学习中,GPU就像一个超级大脑,帮助我们训练神经网络,理解世界。无论是自动驾驶,还是医疗诊断,GPU都在背后默默地计算。


是哪些应用成就了CPU的市场?

智能手机
在智能手机中,CPU就像是心脏,支配着手机的每一个动作。无论是打开APP,还是浏览网页,都需要CPU的处理能力。

电脑
在电脑中,CPU就像是大脑,执行着操作系统的每一个指令。无论是编辑文档,还是制作PPT,都离不开CPU。

网络
在网络中,CPU就像是交通枢纽,处理着所有的网络请求。无论是加载网页,还是在线观看视频,都需要CPU来处理数据。

国产GPU芯片虽然在市场上还不占优势,但国内的图形处理领域却呈现出多元化的发展态势。一些国内企业如芯动科技、景嘉微等,都在积极转型或创新,推出了自主研发的GPU芯片,为国产GPU芯片的发展开拓了新的机遇。


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