Mentre alcuni tra i più esperti di computer potrebbero essere ben consapevoli delle differenze tra un'unità di elaborazione centrale (CPU AKA) e l'unità di elaborazione grafica (GPU), la maggior parte di noi sa davvero solo una cosa su di loro: la CPU gestisce la maggior parte di l'elaborazione del computer, tranne alcune delle elaborazioni grafiche più intense gestite dalla GPU. Oltre a ciò, tuttavia, ci sono alcune differenze importanti da tenere a mente.
Se stai cercando di costruire un computer o vuoi semplicemente una comprensione più profonda dei componenti all'interno del tuo computer, ecco alcune delle differenze tra una CPU e una GPU da tenere a mente.
Il cervello del computer
Naturalmente, insieme a ciò ci sono alcuni compromessi: le CPU devono essere molto più versatili e in grado di gestire tutti i tipi di attività che un computer potrebbe svolgere, mentre una GPU deve davvero solo gestire l'elaborazione delle immagini, e come tale può essere ottimizzato a tale scopo. In altre parole, le GPU possono gestire meglio la grafica perché la grafica include migliaia di piccoli calcoli che devono essere condotti. Invece di inviare quelle piccole equazioni alla CPU, che potevano gestirne solo alcune alla volta, vengono inviate alla GPU, che può gestirne molte contemporaneamente. Questo perché una GPU è costruita su un'architettura a singola istruzione con dati multipli o SIMD, consentendo alla GPU di eseguire operazioni su array di dati. Ciò significa che quando un set di dati ha la stessa sequenza di operazioni che devono eseguire, vengono pianificati in flussi di dati ed elaborati tutti insieme. Fondamentalmente, le GPU sono ottime per eseguire la stessa operazione su migliaia di dati. Per ulteriori informazioni sull'architettura SIMD, vai qui.
Più di recente, è stato creato anche un nuovo chip per computer: l'APU o Accelerated Processing Unit. Questo combina CPU e GPU in un'unica architettura, eseguendo essenzialmente ogni singola azione richiesta dal computer. No, non è un processore grafico integrato, è semplicemente un processore per tutto. Il vantaggio è che riduce la velocità di trasferimento tra CPU e GPU e consuma molta meno energia.
Le specifiche
- L'Intel Core i7-7500U ha una velocità di clock di base di 2, 70 GHz e 2 core fisici con 4 thread per core.
- La GPU NVIDIA GTX1080 ha una velocità di clock di base di 1, 60 GHz e 2560 core pesanti.
Sulla base di queste specifiche, è possibile riscontrare due differenze chiave: le CPU hanno una velocità di clock più elevata mentre le GPU hanno più core. In altre parole, le CPU sono in grado di gestire i calcoli singoli in modo estremamente rapido, mentre le GPU sono in grado di gestire calcoli multipli quando il tempo potrebbe non essere un grosso problema.
In effetti, sempre più GPU vengono utilizzate per cose che vanno oltre il semplice rendering della grafica, come la modellazione finanziaria, la ricerca scientifica e così via.
Un'altra differenza è che mentre i processori generalmente non hanno la propria RAM, spesso lo fanno le GPU e si chiama VRAM. Questa RAM è spesso più veloce della RAM di sistema, poiché è implementata sullo stesso chip, tuttavia è generalmente di dimensioni molto inferiori. Quando la VRAM su una GPU non è abbastanza grande, caricherà invece risorse sulla RAM di sistema, tuttavia, come detto, è molto più lento della VRAM. La maggior parte delle schede grafiche include al massimo 4 GB o talvolta 8 GB di VRAM, tuttavia quando la grafica diventa più intensa e la realtà virtuale diventa più prominente, è probabile che vedremo schede con più VRAM.
nascondiglio
Ci sono anche altre differenze tra CPU e GPU. La CPU, ad esempio, ha un'architettura che include molta memoria cache, che consente alla CPU di gestire solo pochi thread alla volta. Una GPU, d'altra parte, avrà una quantità di memoria cache molto più piccola, che è in gran parte dedicata a compensare una latenza più elevata dalla RAM di sistema di un computer. Poiché le GPU sono state sviluppate, hanno incluso cache sempre più grandi che sono in grado di fare cose molto più generali, come le istruzioni per gli shader.
conclusioni
Mentre ci sono molte differenze tra una CPU e una GPU, ci sono anche molte somiglianze. Alla fine, sono proprio la CPU e la GPU che lavorano insieme a produrre i migliori risultati: un computer veramente potente avrà sia una buona CPU che una buona GPU.
