CPU vs GPU
CPU, l'acrònim de Central Processing Unit, és el cervell d'un sistema informàtic que realitza els "càlculs" donats com a instruccions mitjançant un programa informàtic. Per tant, tenir una CPU només té sentit quan es disposa d'un sistema informàtic que és "programable" (perquè pugui executar instruccions) i hem de tenir en compte que la CPU és la unitat de processament "Central", la unitat que controla les altres unitats/ parts d'un sistema informàtic. En el context actual, una CPU normalment es troba en un sol xip de silici també conegut com a microprocessador. D' altra banda, GPU, l'acrònim de Graphics Processing Unit, està dissenyat per descarregar tasques de processament de gràfics intensives en càlcul de la CPU. L'objectiu final d'aquestes tasques és projectar els gràfics a una unitat de visualització com un monitor. Atès que aquestes tasques són ben conegudes i específiques, no s'han de programar essencialment i, a més, aquestes tasques són inherentment paral·leles a causa de la naturalesa de les unitats de visualització. De nou, en el context actual, mentre que les GPU menys capaços es troben normalment al mateix xip de silici on es troba la CPU (aquesta configuració es coneix com a GPU integrada), d' altres, les GPU més potents i capaces es troben al seu propi xip de silici, normalment en una PCB (placa de circuit imprès) independent.
Què és la CPU?
El terme CPU s'utilitza en sistemes informàtics des de fa més de cinc dècades, i va ser l'única unitat de processament dels primers ordinadors fins que es van introduir " altres" unitats de processament (com ara les GPU) per complementar la seva potència de processament. Els dos components principals d'una CPU són la seva unitat aritmètica lògica (també conegut com ALU) i la unitat de control (també conegut com CU). L'ALU d'una CPU és responsable de les operacions aritmètiques i lògiques del sistema informàtic, i la CU s'encarrega d'aconseguir el programa d'instruccions de la memòria, descodificar-los i donar instruccions a altres unitats com ara ALU perquè executin les instruccions. Per tant, la unitat de control de la CPU és l'encarregada de fer que la CPU sigui la unitat de processament "central". La CU per recuperar les instruccions de la memòria, les instruccions s'han d'emmagatzemar com a programes a la memòria i, per tant, aquest sistema d'instrucció també es coneix com a "programes emmagatzemats". Estaria clar que la CU no executarà les instruccions, sinó que les facilitarà comunicant-se amb les unitats adequades com l'ALU.
Què és la GPU (també conegut com a VPU)?
El terme Unitat de processament gràfic (GPU) va ser introduït a finals dels anys noranta per NVIDIA, una empresa de fabricació de GPU, que va afirmar haver comercialitzat la primera GPU del món (GeForce256) el 1999. Segons la Viquipèdia, en el moment de GeForce256, NVIDIA va definir la GPU com el següent: "un processador d'un sol xip amb motors integrats de transformació, il·luminació, configuració/retall de triangle i renderització que és capaç de processar un mínim de 10 milions de polígons per segon". Un parell d'anys després, el rival de NVIDIA ATI Graphics, una altra empresa similar, va llançar un processador similar (Radeon300) amb el terme VPU per a Unitat de processament visual. Tanmateix, com és evident que el terme GPU s'ha fet més popular que el terme VPU.
Avui, les GPU es despleguen a tot arreu, com ara sistemes integrats, telèfons mòbils, ordinadors personals i portàtils i consoles de jocs. Les GPU modernes són extremadament potents per manipular gràfics i es fan programables perquè es puguin adaptar a diferents situacions i aplicacions. Tanmateix, fins i tot ara, les GPU típiques es programen a la fàbrica mitjançant el que es coneix com a firmware. En general, les GPU són més efectives que les CPU per als algorismes on el processament de grans blocs de dades es fa en paral·lel. S'espera, ja que les GPU estan dissenyades per manipular gràfics per ordinador, que són de naturalesa extremadament paral·lela.
També hi ha aquest nou concepte conegut com a GPGPU (General Purpose computing on GPU), per utilitzar les GPU per explotar el paral·lelisme de dades disponible en algunes aplicacions (com ara la bioinformàtica) i, per tant, realitzar processaments no gràfics en GPU.. Tanmateix, no es tenen en compte en aquesta comparació.
Quina diferència hi ha entre la CPU i la GPU?• Si bé, el raonament darrere del desplegament d'una CPU és actuar com el cervell d'un sistema informàtic, una GPU s'introdueix com una unitat de processament complementària que gestiona el processament i el processament de gràfics intensius que requereix la tasca de projectant gràfics a les unitats de visualització. • Per naturalesa, el processament de gràfics és inherentment paral·lel i, per tant, es pot paral·lelitzar i accelerar fàcilment. • A l'era dels sistemes multinucli, les CPU estan dissenyades amb només uns quants nuclis que poden gestionar uns quants fils de programari, que es poden explotar en un programa d'aplicació (paral·lelisme a nivell d'instruccions i fils). Les GPU estan dissenyades amb centenars de nuclis, per utilitzar el paral·lelisme disponible. |
