Apakah hubungan antara gpu dan cpu

GPU ialah pemproses grafik komputer dan CPU ialah unit pemprosesan pusat komputer. GPU mengurangkan pergantungan kad grafik pada CPU dan melaksanakan beberapa kerja CPU asal. GPU ialah mikropemproses yang khusus dalam pengiraan berkaitan imej dan grafik pada komputer peribadi dan beberapa peranti mudah alih untuk mencapai pecutan grafik Perkara yang paling penting sekarang ialah mencapai pecutan grafik 3D.

Persekitaran pengendalian tutorial ini: sistem Windows 7, komputer Dell G3.

Apakah itu gpu dan cpu? Apakah hubungan antara keduanya?

GPU ialah pemproses grafik komputer dan CPU ialah unit pemprosesan pusat komputer.

CPU secara amnya terdiri daripada unit operasi logik, unit kawalan dan unit storan Ia adalah unit pelaksanaan terakhir untuk pemprosesan maklumat dan pelaksanaan program. GPU ialah mikropemproses yang khusus dalam operasi berkaitan imej dan grafik pada komputer peribadi dan beberapa peranti mudah alih untuk mencapai pecutan grafik Perkara yang paling penting sekarang ialah mencapai pecutan grafik 3D. Bilangan teras GPU jauh melebihi CPU dan dipanggil banyak teras, tetapi saiz cache setiap teras adalah agak kecil.

GPU mengurangkan pergantungan kad grafik pada CPU dan melaksanakan beberapa kerja CPU asal, terutamanya dalam pemprosesan grafik 3D. Teknologi teras yang digunakan oleh GPU termasuk perkakasan T&L (penukaran geometri dan pemprosesan pencahayaan), padu persekitaran Pemetaan bahan dan pengadunan bucu, mampatan tekstur dan pemetaan benjolan, enjin pemaparan 256-bit empat piksel dwi tekstur, dsb., dan teknologi T&L perkakasan boleh dikatakan sebagai ciri khas GPU. Pengeluar utama GPU ialah NVIDIA dan ATI.

Pengetahuan lanjutan: Pengenalan kepada GPU (Unit Pemprosesan Grafik)

Pemproses Grafik

CPU terdiri daripada dua komponen utama: 运算器（ALU） dan 控制器（CU）. Di samping itu, terdapat beberapa daftar dan ingatan cache dan data, kawalan dan bas status yang menghubungkannya. ALU digunakan untuk melaksanakan operasi aritmetik, operasi anjakan, operasi alamat dan penukaran digunakan untuk menyimpan data perantaraan dan arahan; .

Kendalian CPU mengikuti 冯·诺依曼构架: perlaksanaan jujukan program yang disimpan. Proses pelaksanaan program adalah seperti berikut:

CPU mendapat arahan daripada memori mengikut pembilang program (Program Counter，PC), kemudian menghantar arahan kepada penyahkod melalui bas arahan, dan tangan arahan yang diterjemahkan kepada penjana masa Pemproses dan pengawal operasi kemudian mendapatkan data daripada memori dan memproses data oleh unit aritmetik, dan akhirnya menyimpan data ke dalam daftar cache data dan memori melalui bas data.

CPU memproses data langkah demi langkah. Apabila memproses data berskala besar dan berkelajuan tinggi, CPU sukar untuk memenuhi keperluan.

Apabila tahap penyepaduan cip meningkat, arus bocor juga meningkat, tetapi peningkatan frekuensi jam adalah terhad, dan lebar garisan transistor akan segera mencapai had fizikal, jadi prestasi cip sukar diperbaiki dengan mengurangkan lebar talian transistor. Akibatnya, orang ramai mula membuat kekecohan tentang reka bentuk Perkara pertama yang mereka fikirkan ialah mempunyai berbilang pemproses berfungsi secara selari, yang secara semula jadi meningkatkan kecekapan, jadi CPU dan GPU berbilang teras dilahirkan<.>.

Idea lain adalah untuk memastikan cip tidak berubah dan menambah kecerdasan buatan pada sistem aplikasi untuk mendapatkan keuntungan pengkomputeran. Dengan kemunculan era data besar, terdapat lebih banyak sistem aplikasi berorientasikan kecerdasan buatan.

Dalam komputer moden, pemprosesan grafik menjadi semakin penting, jadi GPU pemproses teras yang pakar dalam pemprosesan grafik muncul. Untuk memproses data grafik, setiap piksel pada grafik mesti diproses, yang merupakan data besar, jadi keperluan untuk kelajuan pengkomputeran adalah sangat tinggi. Walau bagaimanapun, fungsi yang diperlukan oleh GPU adalah agak mudah, jadi seni bina GPU berdasarkan pemprosesan grafik yang dioptimumkan telah dilahirkan.

CPU mempunyai banyak modul berfungsi dan sesuai untuk persekitaran pengkomputeran yang kompleks Kebanyakan transistor digunakan dalam litar kawalan dan Cache, dan sebilangan kecil transistor digunakan menyelesaikan kerja pengkomputeran. Kawalan GPU adalah agak mudah dan tidak memerlukan Cache yang besar Kebanyakan transistor boleh digunakan dalam pelbagai litar dan saluran paip khas

Oleh itu, kelajuan pengkomputeran GPU sangat meningkat, dan ia mempunyai pengkomputeran titik terapung yang berkuasa. keupayaan .

CPU berbilang teras semasa biasanya terdiri daripada 4 atau 6 teras, yang menyerupai 8 atau 12 proses pemprosesan untuk mengira . Tetapi GPU biasa mengandungi beratus-ratus teras, dan yang canggih mempunyai puluhan ribu teras Ini mempunyai kelebihan semula jadi untuk sejumlah besar proses pemprosesan berulang dalam pemprosesan multimedia, dan yang lebih penting, ia boleh digunakan untuk memproses berskala besar. data selari berurusan dengan.

Walaupun GPU direka untuk pemprosesan imej, seni binanya tidak mempunyai algoritma pemprosesan imej khusus Ia hanya mengoptimumkan seni bina CPU, oleh itu, GPU bukan sahaja digunakan secara meluas dalam pemprosesan imej, tetapi juga digunakan secara meluas dalam bidang yang memerlukan pengkomputeran selari, seperti pengkomputeran saintifik, pemecahan kata laluan, analisis berangka, pemprosesan data besar dan analisis kewangan. GPU ialah cip profesional yang lebih umum.

Komposisi pemproses grafik

Papan litar GPU secara amnya ialah papan litar PCB 6 lapisan atau 4 lapisan. Semua komponen GPU disepadukan pada papan litarnya, dan papan litar menjejaskan kualiti GPU.

Cip terbesar pada papan litar GPU ialah GPU, yang mempunyai sink haba dan kipas. Sebagai teras pemprosesan data, kebanyakan GPU menggunakan reka bentuk cip tunggal, manakala GPU profesional juga menggunakan berbilang cip GPU.

Satu lagi cip penting pada papan litar GPU ialah 数/模转换器（RAMDAC）. Fungsinya adalah untuk menukar isyarat digital dalam memori video kepada isyarat analog yang boleh dikenali oleh monitor Kelajuan adalah MHz为单位 Lebih cepat , semakin stabil imej itu bahawa GPU boleh menyokong . Untuk mengurangkan kos, kebanyakan pengeluar telah menyepadukan penukar digital/analog ke dalam cip GPU, tetapi masih terdapat beberapa GPU mewah yang menggunakan cip penukar digital/analog bebas.

Data GPU disimpan dalam memori video dan memori video digunakan untuk menyimpan maklumat data grafik yang menunggu untuk diproses. Kapasiti memori video menentukan resolusi dan kedalaman warna yang disokong oleh GPU. Lebih tinggi resolusi, lebih banyak piksel dipaparkan dan lebih besar kapasiti memori video yang diperlukan. Untuk GPU 3D semasa, sejumlah besar memori video diperlukan untuk menyimpan data Z-Buffer atau data bahan.

Terdapat dua jenis memori video utama: 单端 dan 双端 ingatan video. Yang pertama membaca data daripada GPU dan menghantar data ke penukar digital/analog melalui port yang sama Pembacaan, penulisan dan penghantaran data tidak boleh dilakukan pada masa yang sama; Kenangan video yang popular pada masa ini termasuk SDRAM, SGRAM, DDR RAM, VRAM, WRAM, dll.

Jenis kapasitor yang biasa digunakan pada papan litar GPU termasuk kapasitor elektrolitik, kapasitor tantalum, dsb. Yang pertama menjana lebih banyak haba, dan banyak GPU jenama terkenal menggunakan kapasitor tantalum untuk meningkatkan prestasi. Perkara yang sama berlaku untuk perintang filem logam biasa dan perintang filem karbon semakin memberi laluan kepada perintang cip.

Papan litar GPU mempunyai litar bekalan kuasa yang membekalkan kuasa kepada GPU. Peranannya adalah untuk melaraskan arus dari papan induk agar GPU berfungsi dengan stabil. Apabila GPU menjadi semakin canggih, keperluan untuk litar bekalan kuasa GPU juga semakin tinggi.

Terdapat juga memori kilat untuk VGA BIOS pada papan litar GPU. Ia mengandungi maklumat seperti GPU dan program kawalan pemandu, pengenalan produk, dsb. Memori denyar ini boleh dinaik taraf melalui program khusus untuk meningkatkan prestasi GPU dan kadangkala memberikan perubahan kepada GPU.

Papan litar GPU mempunyai komponen seperti pengayun kristal yang menyediakan frekuensi jam penukaran digital/analog ke bahagian dalam GPU. Di samping itu, kerana kekerapan GPU semakin tinggi dan lebih tinggi, ia menghasilkan banyak haba apabila bekerja, dan juga akan terdapat kipas penyejuk pada papan litar GPU.

Untuk lebih banyak pengetahuan berkaitan, sila lawati ruangan Soalan Lazim!

Atas ialah kandungan terperinci Apakah hubungan antara gpu dan cpu. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!