什么是CPU、GPU?二者區別分析

1.CPU

CPU的全稱是“CenterProcessing Unit”，譯成中文是“中央處理器”。是電子計算機的主要設備之一，電腦中的核心配件。其功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據。CPU是計算機中負責讀取指令，對指令譯碼并執行指令的核心部件。中央處理器主要包括兩個部分，即控制器、運算器，其中還包括高速緩沖存儲器及實現它們之間聯系的數據、控制的總線。

2.GPU

GPU英文全稱Graphic Processing Unit，中文翻譯為“圖形處理器”，是顯卡的“心臟”。是如今計算機中必不可缺少的一部分。GPU自上世紀90年代便出現雛形，最初是專門用于處理圖像數據的芯片，主要用于圖像渲染。

3.CPU與GPU的比較

CPU和GPU設計的目的不同。CPU是為了處理各種不同的數據類型，同時又需要進行復雜的邏輯判斷，其內部結構復雜;而GPU需要處理的是同一類型的海量數據，數據之間無相關性或相關性特別小。

CPU具有以下特點：

(1)CPU中的計算單元ALU少但是比較強大，這意味著CPU具有強大運算能力，但其可并行計算能力差[55]。

(2)CPU中緩存單元Cache很大，可以將很多數據保存在其中，當后續需要對這些數據進行訪問時，可以直接在緩存中讀取。

(3)CPU具有復雜的邏輯控制單元，擅長做分支預測等復雜操作，當一些命令之間具有依賴性時，可以迅速、準確地將前一命令的結果發送給后續命令。

GPU具有以下特點：

(1)GPU中計算單元ALU很多但是結構比較單一，無法計算邏輯性高的數據，對于單一類型數據處理的并行能力高，適合密集型計算。

(2)GPU中緩存單元Cache很小，無法將數據緩存在其中，數據保存再DRAM中，在數據訪問時，若多條線程指令相同，控制單元CU會將這些線程的同一指令合并，再去訪問 DRAM 中的數據，最后緩存再將這些數據轉發給對應的線程，具有訪問延時。

此外，CPU與GPU還有如下區別：

(1)計算量不同

CPU計算量小，只有4個運算單元;GPU計算量大，有1000個運算單元。

(2)計算復雜度不同

CPU可計算復雜的運算;GPU只可以計算簡單的算術題。

(3)計算速度不同

CPU計算速度較慢;GPU計算速度很快

(4)應用場景

CPU適合武器裝備、信息化等需要復雜邏輯控制的場合;GPU適合密碼學、挖礦、圖形學等需要并行計算，無依賴性、互相獨立的場合。

以上梳理了CPU與GPU的區別，希望對你有所幫助，如果你想了解更多相關內容，敬請關注三個皮匠報告的行業知識欄目。

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