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GPU和CPU是否更强大? GPU如何加速?
Viking代理 2024-05-09

在当今的应用程序中,GPU变得越来越重要。

我们所有人对GPU都有一点了解,因为手机和计算机中都有GPU。

为了增进大家对GPU的了解,本文将讨论GPU和CPU,以了解谁具有更大的优势。

此外,编辑器还将介绍GPU加速的原理。

如果您对GPU感兴趣,则不妨继续阅读。

1. GPU和CPU更强或更弱? GPU无法替换CPU,类似地,CPU也无法替换GPU。

如果从视觉上理解它,GPU就像一群蚂蚁,这些蚂蚁在做相同的事情,而CPU就像猴子,这只猴子在做各种不同的事情。

从根本上说,CPU和GPU具有不同的用途,不同的关注点并且还具有不同的性能特征。

在某些任务中,CPU的执行速度更快;在其他任务中,GPU的性能可能更好。

当您需要对大量数据执行相同的操作时,GPU更适合;当您需要对相同数据进行大量操作时,CPU恰到好处。

但是,在实际应用中,后一种情况更多,即CPU更灵活,能够执行更多任务。

GPU可以做什么? GPU可以帮助图形和大规模矩阵操作,例如机器学习算法,挖掘和暴力破解密码。

简而言之,CPU擅长诸如分支预测之类的复杂操作,而GPU擅长于对大量数据执行简单的操作。

一种是复杂的工作,另一种是很多并行的工作。

实际上,GPU可以看作是专用CPU,专为单指令处理大型数据而设计,这些数据都执行相同的操作。

知道处理一个大数据块比一个接一个地处理更有效,并且执行指令的开销将大大减少,因为处理大数据块意味着需要更多的晶体管并行工作。

现在,旗舰图形卡已超过数百亿。

晶体管。

对于CPU,其目的是尽快对单个数据执行一条指令。

由于只需要使用一条数据指令,因此所需的晶体管数量要少得多。

目前,主流台式机CPU晶体管的数量都在10亿以下,与顶级GPU相比,相差十倍以上,但它需要更大的指令集,更复杂的ALU(算术逻辑单元),更好的分支预测和更好的虚拟化体系结构。

,更低的延迟等。

此外,就像为x86处理器编写的操作系统Windows一样,它需要执行的任务在CPU上肯定更加高效。

您认为每个线程的任务都不相同,并且基本上很难并行化。

无法充分利用GPU的优势。

因此,可以预见的是,将来随着CPU进一步增强处理数据块的能力,我们将看到CPU与GPU架构之间的集成,并且随着制造技术的进步和芯片的缩小,GPU可以也接受更复杂的指导。

二,GPU加速原理GPU启动后,其包含的处理单元比CPU多,而更大的带宽使其能够在多媒体处理过程中发挥更大的效率。

例如:当前的顶级CPU只有4核或6核,并且模拟了8或12个处理线程来执行计算,但是普通GPU包含成百上千个处理单元,而高端GPU甚至更多。

对于多媒体计算中的大量重复过程,它具有自然的优势。

下图显示了CPU和GPU架构的比较。

在硬件设计方面,CPU由几个针对顺序串行处理进行了优化的内核组成。

另一方面,GPU由数千个更小,更高效的内核组成,这些内核旨在同时处理多个任务。

通过上图,我们可以轻松理解串行操作和并行操作之间的区别。

传统的串行编程软件具有以下特征:它必须在具有单个中央处理器(CPU)的单台计算机上运行;一个问题被分解为一系列离散的指令;指令必须一个接一个地执行;任何时候都只能执行一条指令。

并行计算已经改善了许多重要的细节:它需要使用多个处理器来运行;一个问题可以分解成可以同时解决的离散指令;每个部分又细分为一系列说明;问题的每个部分都可以在处理器上同时执行。

为了举例说明生活,您想从