cpu和gpu主要由以下5个方面的区别:
一、概念
1、cpu(central processing unit-中央处理器),是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(core)和控制核心( control unit)。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。
2、gpu(graphics processing unit-图形处理器),是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动设备(如平板电脑、智能手机等)上图像运算工作的微处理器。
二、缓存
1、cpu有大量的缓存结构,目前主流的cpu芯片上都有四级缓存,这些缓存结构消耗了大量的晶体管,在运行的时候需要大量的电力。
2、gpu的缓存就很简单,目前主流的gpu芯片最多有两层缓存,而且gpu可以利用晶体管上的空间和能耗做成alu单元,因此gpu比cpu的效率要高一些。
三、响应方式
1、cpu要求的是实时响应,对单任务的速度要求很高,所以就要用很多层缓存的办法来保证单任务的速度。
2、gpu是把所有的任务都排好,然后再批处理,对缓存的要求相对很低。
四、浮点运算方式
1、cpu除了负责浮点整形运算外,还有很多其他的指令集的负载,比如像多媒体解码,硬件解码等,因此cpu是多才多艺的。cpu注重的是单线程的性能,要保证指令流不中断,需要消耗更多的晶体管和能耗用在控制部分,于是cpu分配在浮点计算的功耗就会变少。
2、gpu基本上只做浮点运算的,设计结构简单,也就可以做的更快。gpu注重的是吞吐量,单指令能驱动更多的计算,相比较gpu消耗在控制部分的能耗就比较少,因此可以把电省下来的资源给浮点计算使用。
五、应用方向
1、cpu所擅长的像操作系统这一类应用,需要快速响应实时信息,需要针对延迟优化,所以晶体管数量和能耗都需要用在分支预测、乱序执行、低延迟缓存等控制部分。
2、gpu适合对于具有极高的可预测性和大量相似的运算以及高延迟、高吞吐的架构运算。
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