CPU กับ GPU
CPU ย่อมาจาก Central Processing Unit เป็นสมองของระบบคอมพิวเตอร์ที่ดำเนินการ "คำนวณ" ตามคำสั่งผ่านโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ดังนั้นการมี CPU จึงมีความหมายก็ต่อเมื่อคุณมีระบบคอมพิวเตอร์ที่ "ตั้งโปรแกรมได้" (เพื่อให้สามารถดำเนินการตามคำสั่งได้) และเราควรสังเกตว่า CPU เป็นหน่วยประมวลผล "กลาง" ซึ่งเป็นหน่วยที่ควบคุมหน่วยอื่นๆ/ ส่วนต่าง ๆ ของระบบคอมพิวเตอร์ ในบริบทปัจจุบัน โดยทั่วไปแล้ว CPU จะอยู่ในชิปซิลิคอนตัวเดียวหรือที่เรียกว่าไมโครโปรเซสเซอร์ ในทางกลับกัน GPU ซึ่งเป็นคำย่อของหน่วยประมวลผลกราฟิก ได้รับการออกแบบมาเพื่อลดภาระงานการประมวลผลกราฟิกที่ต้องใช้การประมวลผลสูงจาก CPUเป้าหมายสูงสุดของงานดังกล่าวคือการฉายภาพกราฟิกไปยังหน่วยแสดงผลเช่นจอภาพ เนื่องจากงานดังกล่าวเป็นที่รู้จักและเฉพาะเจาะจง จึงไม่จำเป็นต้องมีการตั้งโปรแกรม และนอกจากนี้ งานดังกล่าวจะขนานกันโดยเนื้อแท้เนื่องจากลักษณะของหน่วยแสดงผล อีกครั้งในบริบทปัจจุบัน ในขณะที่ GPU ที่มีความสามารถน้อยกว่ามักจะอยู่ในชิปซิลิคอนตัวเดียวกับที่คุณพบ CPU (การตั้งค่านี้เรียกว่า GPU แบบรวม) อื่น ๆ ยิ่ง GPU ที่มีความสามารถและทรงพลังกว่าจะพบได้ในชิปซิลิคอนของตัวเอง โดยทั่วไปแล้วจะอยู่บน PCB แยกต่างหาก (แผงวงจรพิมพ์)
ซีพียูคืออะไร
คำว่า CPU ถูกใช้ในระบบคอมพิวเตอร์มานานกว่าห้าทศวรรษแล้ว และเป็นหน่วยประมวลผลเพียงหน่วยเดียวในคอมพิวเตอร์ยุคแรกๆ จนกระทั่งมีการแนะนำหน่วยประมวลผล "อื่นๆ" (เช่น GPU) เพื่อเสริมพลังการประมวลผล องค์ประกอบหลักสองอย่างของ CPU คือ หน่วยลอจิกเลขคณิต (aka ALU) และหน่วยควบคุม (aka CU) ALU ของ CPU มีหน้าที่ในการดำเนินการทางคณิตศาสตร์และตรรกะของระบบคอมพิวเตอร์ และ CU มีหน้าที่ดึงโปรแกรมคำสั่งจากหน่วยความจำ ถอดรหัส และสั่งหน่วยอื่นๆ เช่น ALU ให้ดำเนินการตามคำสั่งดังนั้นหน่วยควบคุมของ CPU มีหน้าที่นำความรุ่งโรจน์ของ CPU มาเป็นหน่วยประมวลผล "กลาง" CU เพื่อดึงคำสั่งจากหน่วยความจำ ต้องเก็บคำสั่งเป็นโปรแกรมในหน่วยความจำ ดังนั้นระบบการสอนดังกล่าวจึงเรียกอีกอย่างว่า "โปรแกรมที่เก็บไว้" จะเห็นได้ชัดว่า CU จะไม่ปฏิบัติตามคำแนะนำ แต่จะอำนวยความสะดวกเช่นเดียวกันโดยสื่อสารกับหน่วยที่ถูกต้องเช่น ALU
GPU (หรือ VPU) คืออะไร
คำว่าหน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) เปิดตัวในช่วงปลายทศวรรษที่ 1990 โดย NVIDIA บริษัทผู้ผลิต GPU ซึ่งอ้างว่าทำการตลาด GPU ตัวแรกของโลก (GeForce256) ในปี 2542 ตาม Wikipedia ในช่วงเวลาของ GeForce256, NVIDIA กำหนด GPU ไว้ดังนี้: “โปรเซสเซอร์ชิปตัวเดียวที่รวมการแปลง, การจัดแสง, การตั้งค่า/การตัดรูปสามเหลี่ยม และเอ็นจิ้นการเรนเดอร์ที่สามารถประมวลผลได้อย่างน้อย 10 ล้านรูปหลายเหลี่ยมต่อวินาที” สองสามปีต่อมา ATI Graphics คู่แข่งของ NVIDIA ซึ่งเป็นบริษัทที่คล้ายกันอีกบริษัทหนึ่ง ได้เปิดตัวโปรเซสเซอร์ที่คล้ายกัน (Radeon300) โดยมีคำว่า VPU สำหรับ Visual Processing Unitอย่างไรก็ตาม เนื่องจากเป็นที่ชัดเจนว่า GPU ได้รับความนิยมมากกว่าคำว่า VPU
วันนี้ GPU ถูกนำไปใช้ทุกที่ เช่น ในระบบฝังตัว โทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและแล็ปท็อป และเครื่องเล่นเกม GPU สมัยใหม่มีประสิทธิภาพอย่างมากในการจัดการกราฟิก และสามารถตั้งโปรแกรมได้เพื่อให้สามารถปรับให้เข้ากับสถานการณ์และแอปพลิเคชันต่างๆ อย่างไรก็ตาม แม้กระทั่งตอนนี้ GPU ทั่วไปยังได้รับการตั้งโปรแกรมที่โรงงานผ่านสิ่งที่เรียกว่าเฟิร์มแวร์ โดยทั่วไปแล้ว GPU จะมีประสิทธิภาพมากกว่า CPU สำหรับอัลกอริธึมที่ประมวลผลข้อมูลขนาดใหญ่แบบคู่ขนานกัน เป็นที่คาดหวัง เนื่องจาก GPU ได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการกับกราฟิกคอมพิวเตอร์ ซึ่งมีลักษณะขนานกันมาก
นอกจากนี้ยังมีแนวคิดใหม่ที่เรียกว่า GPGPU (การคำนวณวัตถุประสงค์ทั่วไปบน GPU) เพื่อใช้ GPU เพื่อใช้ประโยชน์จากข้อมูลคู่ขนานที่มีอยู่ในแอปพลิเคชันบางตัว (เช่น ชีวสารสนเทศ) และด้วยเหตุนี้จึงทำการประมวลผลที่ไม่ใช่กราฟิกใน GPU. อย่างไรก็ตาม ไม่นำมาพิจารณาในการเปรียบเทียบนี้
CPU กับ GPU ต่างกันอย่างไร• ในขณะที่เหตุผลที่อยู่เบื้องหลังการปรับใช้ CPU คือทำหน้าที่เป็นสมองของระบบคอมพิวเตอร์ GPU ถูกนำมาใช้เป็นหน่วยประมวลผลเสริมที่จัดการการประมวลผลกราฟิกที่เน้นการประมวลผลและการประมวลผลที่จำเป็นสำหรับงานของ ฉายภาพกราฟิกไปยังหน่วยแสดงผล • โดยธรรมชาติแล้ว การประมวลผลกราฟิกนั้นขนานกันโดยเนื้อแท้ ดังนั้นจึงสามารถขนานและเร่งความเร็วได้อย่างง่ายดาย • ในยุคของระบบมัลติคอร์ ซีพียูได้รับการออกแบบให้มีคอร์เพียงไม่กี่คอร์ที่สามารถจัดการกับเธรดซอฟต์แวร์สองสามตัว ซึ่งสามารถใช้ประโยชน์ได้ในแอพพลิเคชั่นโปรแกรม GPU ได้รับการออกแบบด้วยหลายร้อยคอร์เพื่อใช้ประโยชน์จากความเท่าเทียมที่มีอยู่ |
