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GPU和CPU的区别

电脑迷 2022-05-03 19:50:16IT问答

GPU和CPU非常相似，它们都是由数亿个晶体管组成，每秒可以处理数千次运算，但GPU和CPU有什么区别？

什么是GPU？

GPU(图形处理单元)是一种特殊类型的微处理器，它经过了优化，可以显示图形并执行非常具体的计算任务。它的时钟速度比CPU慢，但处理核的数量是CPU的许多倍。

你几乎可以把GPU看作是专门为特定目的而构建的，视频渲染就是一遍又一遍地做简单的数学运算，而这正是GPU最擅长的。一个GPU将同时运行数千个处理核心，每个核心，虽然比CPU核心慢，但被调优为在视频渲染所需的基本数学操作上特别高效，这种巨大的并行性使得GPU能够渲染现代游戏所需的复杂3D图形。

什么是CPU？

CPU又称中央处理器，计算机的中央处理器通常被称为计算机的“大脑”，这是一个由数百万个晶体管组成的集合，这些晶体管可以用来进行各种各样的计算。一个标准的CPU有1到4个处理器核，频率在1到4 GHz之间。

CPU很强大，因为它可以做任何事情。如果一台计算机能够完成一项任务，那是因为CPU能够完成它。程序员通过广泛的指令集和所有CPI共享的长特性列表来实现这一点。

GPU和CPU有什么区别？

如果CPU是Leatherman，那么GPU就是一把非常锋利的刀。虽然不能用刀拧紧六角螺栓，但可以切一些东西。

GPU只能完成CPU众多操作中的一小部分，但它却以惊人的速度做到了这一点。GPU将使用数百个核来进行对时间敏感的计算，一次处理数千个像素，这使得复杂的3D图形显示成为可能。然而，就GPU的速度而言，它只能执行“dumb”类的操作。

例如，像Nvidia GTX 1080这样的现代GPU有2560个着色器内核，由于有了这些核心，它可以在一个时钟周期内执行2560条指令或操作。当你需要让一个屏幕的像素值增加百分之一的亮度时，这是完美的。相比之下，一个四核的Intel i5 CPU在每个时钟周期中只能同时执行4条指令。

然而，CPU比GPU更灵活。CPU有一个更大的指令集，因此它们可以执行更广泛的任务，CPU还可以以更高的最高时钟速度运行，并且能够管理计算机所有组件的输入和输出。例如，CPU可以组织和集成虚拟内存，这是运行现代操作系统所必需的，但这不是GPU能做到的。

总结

CPU和GPU有类似的目的，但针对不同的计算任务进行了优化，一台高效的计算机需要两者才能正常运行。