CPU 和 GPU 的区别是什么?

发布网友 发布时间：2022-04-19 12:56

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懂视网 时间：2022-04-22 00:42

gpu和cpu的区别：CPU在电脑中起着控制计算机运行的作用，是电脑的中央处理器。GPU是一个附属型的处理器，主要处理计算机中与图形计算有关的工作，并将数据更好地呈现在显示器中。

　　CPU的英文全称是"Central Processor Unit"，翻译成中文就是“中央处理器单元”，它一条一条镀金的材料做的。它在PC机中的作用可以说相当于大脑在人体中的作用。所有的电脑程序都是由它来运行的。（注意，千万不要触碰cpu上的金属条，不然会导致接触不良，开不了机）。主板又叫Mother Board（母板）。它其实就是一块电路板， 上面密密麻麻都是各种电路。它可以说是PC机的神经系统，CPU、内存、显示卡、声卡等等都是直接安装在主板上的，而硬盘、软驱等部件也需要通过接线和主板连接。CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件等，英文Logic components；运算逻辑部件，可以执行定点或浮点算术运算操作、移位操作以及逻辑操作，也可执行地址运算和转换。电脑（computer，又称计算机）是一种用于高速计算的电子计算机器，被称为“20世纪最先进的科学技术发明之一”。电脑由硬件系统和软件系统所组成，具有进行数值计算、逻辑计算和存储记忆等多项功能。它的应用领域从最初的军事科研应用扩展到社会的各个领域，带动了全球范围的技术进步。

热心网友 时间：2022-04-21 21:50

CPU和GPU之所以大不相同，是由于其设计目标的不同，它们分别针对了两种不同的应用场景

CPU需要很强的通用性来处理各种不同的数据类型，同时又要逻辑判断又会引入大量的分支跳转和中断的处理。这些都使得CPU的内部结构异常复杂。而GPU面对的则是类型高度统一的、相互无依赖的大规模数据和不需要被打断的纯净的计算环境。

于是CPU和GPU就呈现出非常不同的架构

1、图片来自nVidia CUDA文档。其中绿色的是计算单元，橙红色的是存储单元，橙*的是控制单元。

2、GPU采用了数量众多的计算单元和超长的流水线，但只有非常简单的控制逻辑并省去了Cache。而CPU不仅被Cache占据了大量空间，而且还有有复杂的控制逻辑和诸多优化电路，相比之下计算能力只是CPU很小的一部分

3、Cache, local memory： CPU，GPU，Threads(线程数): GPU，CPU，Registers: GPU > CPU 多寄存器可以支持非常多的Thread,thread需要用到register,thread数目大，register也必须得跟着很大才行，SIMD Unit(单指令多数据流,以同步方式，在同一时间内执行同一条指令): GPU，CPU。

CPU 基于低延时的设计

1、CPU有强大的ALU（算术运算单元）,它可以在很少的时钟周期内完成算术计算，当今的CPU可以达到64bit 双精度。执行双精度浮点源算的加法和乘法只需要1～3个时钟周期，CPU的时钟周期的频率是非常高的，达到1.532～3gigahertz(千兆HZ, 10的9次方)。

2、大的缓存也可以降低延时。保存很多的数据放在缓存里面，当需要访问的这些数据，只要在之前访问过的，如今直接在缓存里面取即可，复杂的逻辑控制单元。当程序含有多个分支的时候，它通过提供分支预测的能力来降低延时。

3、数据转发。 当一些指令依赖前面的指令结果时，数据转发的逻辑控制单元决定这些指令在pipeline中的位置并且尽可能快的转发一个指令的结果给后续的指令。这些动作需要很多的对比电路单元和转发电路单元。

什么类型的程序适合在GPU上运行

1、计算密集型的程序。所谓计算密集型(Compute-intensive)的程序，就是其大部分运行时间花在了寄存器运算上，寄存器的速度和处理器的速度相当，从寄存器读写数据几乎没有延时。可以做一下对比，读内存的延迟大概是几百个时钟周期；读硬盘的速度就不说了，即便是SSD, 也实在是太慢了。

2、易于并行的程序。GPU其实是一种SIMD(Single Instruction Multiple Data)架构， 他有成百上千个核，每一个核在同一时间最好能做同样的事情。