Sự khác biệt giữa CPU và GPU là gì?

Các CPU và GPU là hai thiết bị quan trọng của hệ thống máy tính điện tử, nhưng chức năng của cả hai hoàn toàn khác nhau. CPU (bộ phận xử lý trung tâm) là một bộ vi xử lý được sử dụng để thực hiện các lệnh do một chương trình đưa ra theo các hoạt động như thuật toán, số học, logic, điều khiển, đầu vào và đầu ra. Tuy nhiên, ở đầu bên kia, GPU (Bộ xử lý đồ họa) là một thiết bị bên trong được sử dụng để hiển thị hình ảnh trên màn hình máy tính. Nền tảng của CPU xoay quanh độ trễ thấp trong khi GPU phải cung cấp hiệu suất cao xuyên suốt.

Bạn có thể nói CPU là bộ não và GPU là đôi mắt. Bộ não của bạn hiểu thế giới, cách nó hoạt động, vật lý, v.v. Trong khi mắt bạn tạo ra hình ảnh, bạn nhìn thấy thế giới.

Cả hai thuật ngữ này đều khác nhau, nhưng để chạy một thiết bị máy tính đúng cách, chúng đều quan trọng như nhau. Vì vậy, nếu bạn đang có ý định mua một hệ thống máy tính mới, thì bạn nên hiểu cơ bản về sự khác biệt giữa CPU và GPU các điều khoản.

Nội dung bài viết: -

CPU (Bộ xử lý trung tâm) là gì?

CPU hoặc Bộ phận xử lý trung tâm; đơn vị xử lý trung tâm; Bộ phận điện tử Trung tâm là bộ não của bất kỳ đơn vị nhúng điện tử nào. Nó bao gồm hai đơn vị hoạt động - ALU và VỚI .

Đơn vị logic số học được sử dụng để lưu trữ dữ liệu tạm thời và thực hiện các phép tính toán học, trong khi Đơn vị điều khiển được sử dụng để thực hiện nhiệm vụ giải trình tự và phân nhánh.

Công ty đầu tiên phát triển CPU là Intel, được đặt tên là chip 4004, là CPU 4 bit đầu tiên. Sau đó, họ thiết kế nó trên kiến trúc x86 trở nên phổ biến hơn, sau này ARM đã cho ra đời bộ vi xử lý 32-bit do Acorn Computers sản xuất.

CPU có chức năng như một bộ não trong hệ thống máy tính vì nó phải tương tác với các bộ phận khác của hệ thống như bộ nhớ và đơn vị đầu vào và đầu ra. CPU có trách nhiệm thực thi thông tin nhận được từ bộ nhớ. Bộ phận điều khiển đôi khi phải tương tác với bộ phận đầu vào và đầu ra để duy trì chức năng của hệ thống.

Nó tạo ra địa chỉ, dữ liệu và tín hiệu điều khiển trong khi nhận dữ liệu, tín hiệu trạng thái và ngắt với sự trợ giúp của bus hệ thống. Bus hệ thống là một tập hợp các bus khác nhau như dữ liệu, địa chỉ và bus điều khiển. CPU chỉ định nhiều đơn vị phần cứng hơn cho bộ nhớ đệm nhanh trong khi tính toán thấp, điều này hoàn toàn khác với GPU.

Chức năng của CPU:

Hướng dẫn tìm nạp
Giải thích hướng dẫn
Tìm nạp toàn bộ dữ liệu
Viết dữ liệu
Kiểm soát thời gian của luồng thông tin
Kiểm soát việc lưu trữ dữ liệu
Đưa ra lệnh cho tất cả các thành phần của máy tính
Thực hiện tất cả các phép tính

CPU Trung tâm Bộ xử lý quản lý mọi chức năng, tính toán của mọi thành phần phần cứng và phần mềm mà máy tính của bạn sở hữu để nó đủ điều kiện được đặt tên là 'não' của Máy tính.

GPU (Bộ xử lý đồ họa) / Card đồ họa là gì?

GPU hay còn được gọi là Đơn vị xử lý đồ họa là một bộ xử lý đặc biệt được sử dụng để hiển thị đồ họa trên màn hình. Nó chủ yếu được kết hợp bởi CPU để chia sẻ RAM với toàn bộ hệ thống, GPU được điều chỉnh bởi CPU giống như các bộ phận khác của hệ thống máy tính. Nó được yêu cầu để trải nghiệm màn hình đồ họa cao cấp. Bộ GPU hoạt động kín đáo có RAM được gọi là VRAM được sử dụng để hiển thị video.

Các đơn vị đồ họa lần đầu tiên được Intel và IBM giới thiệu vào năm 1980. Trước đó, GPU được sử dụng để thực hiện các chức năng rất cơ bản như lấp đầy diện tích, thay đổi hình ảnh đơn giản, vẽ hình dạng, v.v. Tuy nhiên, công nghệ GPU hiện đại đã phát triển rất nhiều và ngày nay GPU có thể thực hiện các nghiên cứu và phân tích mà không cần đến CPU. GPU ngày nay đang hoạt động song song với CPU. Trong GPU, một số đơn vị xử lý được loại bỏ cùng nhau mà không tồn tại đồng tiền bộ nhớ cache. Sẽ không sai khi nói rằng công nghệ GPU đã được cải thiện rất nhiều trong vài năm qua và đã cải tiến các phương pháp hiển thị.

Đơn vị xử lý đồ họa

Chức năng của GPU:

Thực hiện các phép tính liên quan đến 3D
Chuyên dùng cho các Chức năng hiển thị.
Hiển thị hình ảnh, video và hoạt ảnh cho màn hình máy tính
GPU được thiết kế để thực hiện các hoạt động dấu chấm động

GPU & Card đồ họa có giống nhau không?

Có và không, một cái không hoạt động nếu không có cái kia. Card đồ họa là một con chip trên bộ xử lý Đồ họa và cả hai đều cho phép nhau hoạt động. Vì chúng được mua dưới dạng 1 đơn vị nên rất phổ biến khi gọi GPU là 'Card đồ họa.' Mặc dù điều này không đúng về mặt kỹ thuật đối với thuật ngữ, nhưng bạn sẽ dễ dàng hiểu tại sao vì bạn sẽ không bao giờ thấy một GPU hiện đại mà không có card đồ họa .

Card đồ họa nói chung là phần cứng, trong khi GPU là chip, một phần của card đồ họa hoặc một phần tương tự trên bo mạch, viết tắt của cụm từ “ Đơn vị xử lý đồ họa '.

Sự khác biệt chính giữa CPU và GPU

Bộ xử lý trung tâm là đơn vị hoạt động trung bình của máy tính, trong đó bộ xử lý đồ họa là đơn vị hiển thị của máy tính. Cả hai đơn vị này đều hoàn toàn khác nhau, nhưng vẫn có một số chức năng của chúng can thiệp vào nhau. Vì vậy, để kết luận tốt hơn cả hai, chúng ta hãy nghiên cứu sự khác biệt chính của chúng -

Sự khác biệt chính giữa hoạt động của cả hai đơn vị xử lý là ở tốc độ của chúng. Trong CPU, độ trễ thấp được ưu tiên. Tuy nhiên, ở GPU, hiệu suất cao là phải hiển thị chất lượng cao.
Hoạt động của CPU rất tương tác khi một loạt các lệnh tuần tự cần được xử lý. Mặt khác, GPU hoạt động hiệu quả khi cần xử lý một loạt lệnh song song.
Bạn có thể tìm thấy sự khác biệt giữa sự hình thành của khối xử lý trung tâm và bộ xử lý đồ họa. CPU được hình thành từ các lõi kém mạnh mẽ hơn trong khi sự hình thành GPU dựa trên một số lượng lớn các lõi yếu.
Về tốc độ, GPU cung cấp tốc độ cao hơn cho người dùng và nó hoạt động trên các lệnh song song nhanh hơn so với các lệnh theo trình tự hoặc phân nhánh mà CPU hiểu được.
Mặc dù CPU yêu cầu nhiều bộ nhớ hơn để hoạt động so với GPU. GPU có thể xử lý trên ít bộ nhớ hơn và các chức năng thậm chí còn nhanh hơn CPU.
Nếu chúng ta nói về các tính năng chính của cả hai bộ vi xử lý, thì chúng có hai chương trình nghị sự hoàn toàn khác nhau. Tính năng chính của đơn vị xử lý trung tâm là kiểm soát logic của các lệnh không theo thứ tự và các thực thi được suy đoán. Ngược lại, GPU có các tính năng khác nhau để thiết lập cấu trúc kiến trúc cho khả năng chịu độ trễ của bộ nhớ.

CPU	GPU
CPU là viết tắt của Central Processing Unit.	Trong khi GPU là viết tắt của Graphics Processing Unit.
CPU ngốn hoặc cần nhiều bộ nhớ hơn GPU.	Mặc dù nó tiêu thụ hoặc yêu cầu ít bộ nhớ hơn CPU.
Tốc độ của CPU nhỏ hơn tốc độ của GPU.	Trong khi GPU nhanh hơn tốc độ của CPU.
CPU chứa các lõi mạnh mẽ.	Trong khi nó chứa nhiều lõi yếu hơn.
CPU thích hợp để xử lý lệnh nối tiếp.	Trong khi GPU không thích hợp để xử lý lệnh nối tiếp.
CPU không thích hợp để xử lý lệnh song song.	Trong khi GPU thích hợp để xử lý lệnh song song.
CPU nhấn mạnh vào độ trễ thấp.	Trong khi GPU nhấn mạnh vào thông lượng cao.

Sự khác biệt về kiến trúc giữa CPU và GPU

Về mặt kiến trúc, CPU bao gồm vài lõi Đơn vị Logic Số học (ALU) khổng lồ để xử lý mục đích chung với nhiều bộ nhớ đệm và một mô-đun điều khiển khổng lồ có thể xử lý một vài luồng phần mềm cùng một lúc. CPU được tối ưu hóa cho các hoạt động nối tiếp vì xung nhịp của nó rất cao. Trong khi GPU, mặt khác, có nhiều ALU nhỏ, mô-đun điều khiển nhỏ và bộ nhớ cache nhỏ. GPU được tối ưu hóa cho các hoạt động song song.

Đơn vị tính toán GPU đơn giản hơn nhiều so với lõi CPU siêu cấp hiện đại
Đơn vị tính toán GPU không thực hiện dự đoán nhánh
Tất cả các lõi GPU thực hiện cùng một lúc các hướng dẫn nhưng hoạt động trên các dữ liệu khác nhau (SIMD)
Một lõi CPU có bộ nhớ đệm lớn, dự đoán nhánh và tốc độ xung nhịp cao hơn

Phần kết luận

Nếu bạn muốn biết CPU quan trọng trong các thiết bị điện tử hay GPU. Sau đó, chúng ta có thể thành thật nói rằng không thể kết luận cái nào tốt hơn trong số CPU và GPU. Đó là bởi vì sự tồn tại của cả hai đơn vị phụ thuộc vào nhau. Nếu không có CPU, GPU không thể hiển thị đồ họa và nếu không có CPU, GPU không thể nhận hướng dẫn khi nào cần tạo đồ họa. Vì vậy, cả hai đều là những bộ phận quan trọng như nhau của hệ thống máy tính và bạn không thể thỏa hiệp về chất lượng của bất kỳ ai vì chúng cùng nhau tạo ra kết quả tốt nhất.