Qual é a diferença entre a cpu e a gpu?

Enquanto alguns dos mais experientes em computadores entre nós podem estar cientes das diferenças entre uma unidade de processamento central (CPU AKA) e a unidade de processamento gráfico (GPU), a maioria de nós realmente sabe apenas uma coisa sobre eles - a CPU lida com a maioria dos o processamento do computador, exceto alguns dos processos gráficos mais intensos tratados pela GPU. Além disso, no entanto, existem algumas diferenças importantes a serem lembradas.

Quer você esteja construindo um computador ou apenas queira uma compreensão mais profunda dos componentes dentro do seu computador, aqui estão algumas das diferenças entre uma CPU e uma GPU a serem lembradas.

O cérebro do computador

A primeira coisa a lembrar é o papel de cada chip - a CPU é freqüentemente chamada de cérebro do computador, e muitas CPUs têm na verdade chips gráficos integrados diretamente a eles. Isso ocorre porque a GPU está realmente lá apenas para complementar a CPU. De fato, se sua placa-mãe ou CPU possui recursos gráficos, tecnicamente você não precisa de uma GPU - apenas poderá querer uma, especialmente se gosta de jogos, edição de vídeo ou edição de fotos.

É claro que, além disso, existem algumas desvantagens - as CPUs precisam ser muito mais versáteis e capazes de lidar com todos os tipos de tarefas que um computador pode executar, enquanto uma GPU realmente só precisa lidar com o processamento de imagens e, como tal, pode ser otimizado para esse fim. Em outras palavras, as GPUs podem lidar melhor com gráficos, porque incluem milhares de pequenos cálculos que precisam ser realizados. Em vez de enviar essas equações minúsculas para a CPU, que pode lidar apenas com algumas de cada vez, elas são enviadas para a GPU, que pode lidar com muitas delas ao mesmo tempo. Isso ocorre porque uma GPU é construída em uma arquitetura Single Data de Instrução Múltipla (SIMD), permitindo que a GPU execute operações em matrizes de dados. Isso significa que, quando um conjunto de dados tem a mesma sequência de operações que eles precisam executar, eles são agendados em fluxos de dados e processados ​​todos juntos. Basicamente, as GPUs são ótimas para executar a mesma operação em milhares de dados. Para mais informações sobre a arquitetura SIMD, acesse aqui.

Mais recentemente, um novo chip de computador também foi criado - a APU, ou Accelerated Processing Unit. Isso combina uma CPU e GPU em uma arquitetura, executando essencialmente todas as ações que seu computador exige. Não, não é um processador gráfico integrado - é simplesmente um processador para tudo. A vantagem disso é que reduz a taxa de transferência entre a CPU e a GPU e consome muito menos energia.

As especificações

Uma das melhores maneiras de descobrir a diferença entre uma CPU e uma GPU é observando as especificações. Vamos dar uma olhada em algumas especificações de CPU e GPU de primeira linha.

• O Intel Core i7-7500U tem uma velocidade de clock base de 2, 70GHz e 2 núcleos físicos com 4 threads por núcleo.
• A GPU NVIDIA GTX1080 possui uma velocidade de clock base de 1, 60GHz e um robusto núcleo de 2560.

Com base nessas especificações, você provavelmente pode ver duas diferenças principais - as CPUs têm uma velocidade de clock mais rápida, enquanto as GPUs têm mais núcleos. Em outras palavras, as CPUs são melhores para lidar com cálculos únicos com extrema rapidez, enquanto as GPUs são melhores para lidar com múltiplos cálculos quando o tempo pode não ser tão importante.

De fato, cada vez mais, as GPUs estão sendo usadas para coisas além da simples renderização de gráficos - como modelagem financeira, pesquisa científica e assim por diante.

Outra diferença é que, embora os processadores geralmente não tenham sua própria RAM, as GPUs costumam ter, e isso se chama VRAM. Essa RAM geralmente é mais rápida que a RAM do sistema, pois é implementada no mesmo chip, porém geralmente é muito menor em tamanho. Quando a VRAM em uma GPU não é grande o suficiente, ela carrega recursos na RAM do sistema, no entanto, como mencionado, é muito mais lento que a VRAM. A maioria das placas gráficas inclui no máximo 4 GB ou, às vezes, 8 GB de VRAM, no entanto, à medida que os gráficos ficam mais intensos e a realidade virtual se torna mais proeminente, é provável que vejamos placas com mais VRAM.

Cache

Também há outra diferença entre a CPU e a GPU. A CPU, por exemplo, possui uma arquitetura que inclui muita memória cache, o que permite que a CPU lide com apenas alguns threads por vez. Uma GPU, por outro lado, terá uma quantidade muito menor de memória cache, que é amplamente dedicada a compensar uma latência mais alta da RAM do sistema de um computador. À medida que as GPUs foram desenvolvidas, elas incluíram caches cada vez maiores que são capazes de fazer coisas muito mais gerais - como instruções para shaders.

Conclusões

Embora existam muitas diferenças entre uma CPU e GPU, também existem muitas semelhanças. No final, é realmente a CPU e a GPU trabalhando juntas que produzem os melhores resultados - um computador verdadeiramente poderoso terá uma boa CPU e uma boa GPU.