CPU vs GPU
CPU, acronimo di Central Processing Unit, è il cervello di un sistema informatico che esegue i "calcoli" dati come istruzioni tramite un programma per computer. Pertanto, avere una CPU ha senso solo quando si ha un sistema di calcolo che è "programmabile" (in modo che possa eseguire istruzioni) e si noti che la CPU è l'unità di elaborazione "Centrale", l'unità che controlla le altre unità/ parti di un sistema informatico. Nel contesto odierno, una CPU si trova in genere in un singolo chip di silicio noto anche come microprocessore. D' altra parte, GPU, acronimo di Graphics Processing Unit, è progettata per scaricare dalla CPU attività di elaborazione grafica ad alta intensità di calcolo. L'obiettivo finale di tali compiti è quello di proiettare la grafica su un'unità di visualizzazione come un monitor. Dato che tali compiti sono ben noti e specifici, essi non necessitano essenzialmente di essere programmati e, inoltre, tali compiti sono intrinsecamente paralleli a causa della natura delle unità di visualizzazione. Anche in questo caso, nel contesto attuale, mentre le GPU meno capaci si trovano in genere nello stesso chip di silicio in cui si trova la CPU (questa configurazione è nota come GPU integrata), altre, le GPU più capaci e potenti si trovano nel proprio chip di silicio, tipicamente su un PCB separato (circuito stampato).
Cos'è la CPU?
Il termine CPU è usato nei sistemi informatici da oltre cinque decenni ed era l'unica unità di elaborazione nei primi computer fino a quando non furono introdotte " altre" unità di elaborazione (come le GPU) per completare la sua potenza di elaborazione. I due componenti principali di una CPU sono la sua unità logica aritmetica (aka ALU) e l'unità di controllo (aka CU). L'ALU di una CPU è responsabile delle operazioni aritmetiche e logiche del sistema informatico e la CU è responsabile del recupero del programma di istruzioni dalla memoria, della decodifica e dell'istruzione di altre unità come l'ALU per eseguire le istruzioni. Pertanto, l'unità di controllo della CPU è responsabile della gloria per la CPU di essere l'unità di elaborazione "centrale". La CU per prelevare le istruzioni dalla memoria, le istruzioni devono essere memorizzate come programmi nella memoria e, pertanto, tale sistema di istruzioni è anche noto come "programmi memorizzati". Sarebbe chiaro che la CU non eseguirà le istruzioni, ma faciliterà le stesse comunicando con le unità giuste come l'ALU.
Cos'è la GPU (aka VPU)?
Il termine Graphics Processing Unit (GPU) è stato introdotto alla fine degli anni Novanta da NVIDIA, un'azienda produttrice di GPU, che ha affermato di aver commercializzato la prima GPU al mondo (GeForce256) nel 1999. Secondo Wikipedia, all'epoca di GeForce256, NVIDIA ha definito la GPU come segue: "un processore a chip singolo con trasformatori integrati, illuminazione, configurazione/clipping del triangolo e motori di rendering in grado di elaborare un minimo di 10 milioni di poligoni al secondo". Un paio di anni dopo, la rivale ATI Graphics di NVIDIA, un' altra azienda simile, ha rilasciato un processore simile (Radeon300) con il termine VPU per Visual Processing Unit. Tuttavia, poiché è chiaro che il termine GPU è diventato più popolare del termine VPU.
Oggi le GPU sono distribuite ovunque, ad esempio in sistemi embedded, telefoni cellulari, personal computer e laptop e console di gioco. Le moderne GPU sono estremamente potenti nella manipolazione della grafica e sono rese programmabili in modo da poter essere adattate a diverse situazioni e applicazioni. Tuttavia, anche ora, le GPU tipiche sono programmate in fabbrica tramite ciò che è noto come firmware. In generale, le GPU sono più efficaci delle CPU per algoritmi in cui l'elaborazione di grandi blocchi di dati viene eseguita in parallelo. Si prevede, dal momento che le GPU sono progettate per manipolare la computer grafica, che è di natura estremamente parallela.
C'è anche questo nuovo concetto noto come GPGPU (General Purpose computing on GPU), per utilizzare le GPU per sfruttare il parallelismo dei dati disponibile in alcune applicazioni (come la bioinformatica) e, quindi, eseguire elaborazioni non grafiche in GPU. Tuttavia, non vengono considerati in questo confronto.
Qual è la differenza tra CPU e GPU?• Mentre il ragionamento alla base dell'implementazione di una CPU è quello di fungere da cervello di un sistema informatico, una GPU viene introdotta come unità di elaborazione complementare che gestisce l'elaborazione e l'elaborazione grafica ad alta intensità di calcolo richiesta dal compito di proiettando la grafica sulle unità di visualizzazione. • Per natura, l'elaborazione grafica è intrinsecamente parallela e, pertanto, può essere facilmente parallelizzata e accelerata. • Nell'era dei sistemi multi-core, le CPU sono progettate con pochi core in grado di gestire alcuni thread software, che possono essere sfruttati in un programma applicativo (istruzione e parallelismo a livello di thread). Le GPU sono progettate con centinaia di core, per utilizzare il parallelismo disponibile. |
