تفاوت GPU با CPU
CPU یا GPU؟
دوتا از اجزای اصلی کامپیوترها یعنی CPU و GPU چه کارهایی میکنند؟ با اینکه هر دوی اینها از یک ساختار بوده و اجزای بنیادین آن ها ترانزیستور ها است با همدیگر چه تفاوتی دارند؟
در ادامه مقاله به بررسی کامل این دو پردازنده خواهیم پرداخت و با هم دیگر مقایسشان خواهیم کرد
CPU چیست؟
(Central Processing Unit)CPU یا همان واحد مرکزی پردازش که مغز تمامی سیستم های کامپیوتری و ماشین های با قابلیت محاسبه است. CPU ها قادر هستند تمامی پردازش های محاسباتی را با قدرت و دقت بالا انجام دهند این واحد پردازشی از قدرت محاسباتی بسیار بالایی برخوردار است.
CPU چگونه کار میکند؟
تمامی پردازنده های دنیا از اولین پردازنده جهان تا بروزترین و مدرن ترین آنها بر 3 اصل
1- واکشی (Fetch)
2- رمزگشایی (Decode)
3- اجرا (Executing)
کار میکنند که در ادامه هرکدام از این 3 عمل را توضیح خواهم داد
پردازنده مرکزی با کمک حافظه موقت کامپیوترها (RAM) اطلاعات را از اجزای دیگر دریافت میکند و بر روی آنها پردازش انجام میدهد و پس از انجام محاسبات و پردازش اطلاعات پردازش شده را از طریق RAM به اجزای دیگر برمیگرداند
در ویدیو زیر میتوانید نحوه عملکرد CPU را مشاهده کنید
واکشی (Fetch)
واکشی کردن اطلاعات به مجموعه اطلاعات دریافتی از طریق RAM به CPU را واکشی اطلاعات می گویند که به صورت مجموعه اعداد 0 و 1 است و به صورت دنباله ای پشت هم به پردازنده مرکزی وارد میشود. اما برای اینکه پردازنده بتواند بر روی ورودی هایش پردازش کند می بایست اطلاعات ورودی بعدی را نیز بداند چیست.
نشانی دستورالعمل ورودی توسط یک کانتر(شمارشگر) نگه داری میشود که به این عملیات PC میگویند.
بعد از انجام PC و دستورالعمل ها به مرحله ثبت یا IR وارد میشوند.
در انتها اطلاعات PC به یک رشته طولانی تر تبدیل شده و دستورالعمل های بعدی به این صورت وارد پردازنده می شود.
رمزگشایی(Decode)
وقتی که پردازش در مرحله IR انجام شد و به اتمام رسید CPU داده ها را به بخشی در داخل خود منتقل میکند تا آنها را به سیگنال هایی تبدیل کند که برای مراحل بعدی قابل پردازش شود به این بخش بخش رمزگشایی یا همان Decode میگویند.
اجرا (Execute)
در این بخش که بخش پایانی پردازش است تمامی دستورات رمزگشایی شده به بخش هایی در داخل CPU جهت ارسال دستورالعمل ها منتقل میشود و آنها در داخل پردازنده ذخیره می شود تا برای دستورالعمل های آتی مورد استفاده قرار گیرد.
در مقاله ای دیگر به طور مفصل CPU را مورد بررسی قرار میدهیم و تمامی اجزای داخل آن را بررسی خواهیم کرد
GPU چیست؟
واحد پردازش گرافیکی (Graphic Processing Unit) GPU همانطور که از نام آن مشخص است مسئولیت پردازش تصاویر ، ویدیوها و در کل رندر تصاویر بر عهده این واحد در کامپیوترها است.
پردازش در داخل واحد گرافیکی بر خلاف واحد پردازشی به صورت موازی انجام می شود و در نتیجه سرعت بالایی را تجربه میکند. اما از قدرت پایین تری برخوردار خواهد بود.
امروزه GPU ها به یم قطعه جدایی ناپذیر و حیاتی کامپیوترها و کنسول های بازی تبدیل شده است و روز به روز بر کیفیت آنها و سرعت آنها افزوده میشود.
وظیفه اصلی GPU
GPU با به کار گیری تعداد بیشتری از هسته های پردازشی کار پردازش تصاویر ، ویدیو ها ، انیمیشن ها و … را سریعتر و با دقت و کیفیت بیشتری انجام میدهدواحد گرافیکی میتواند در عرض چند صدم ثانیه یک عکس را پردازش و به نمایش درمی آید.
GPU میتواند با سرعت بسیار بالایی تصاویر را رندر کند ، ویدیوها را پردازش کند و در عرض چند صدم ثانیه به نمایش دربیاورد.
هنگامی که شما ویدویی را مشاهده میکنید این پردازنده وظیفه پردازش فیلم را برعهده دارد و به شما نمایش میدهد. برای کارایی بیشتر GPU ها آن را بر روی کارتی با عنوان کارت گرافیک قرار میدهند تا اتصالات کوتاه تر شود و از گرمایش بیش از حد تراشه جلوگیری میکند.
تفاوت بین CPU و GPU
مهم ترین وبرجسته ترین تفاوت بین این دو نوع پردازنده مرکزی و گرافیکی در تعداد هسته هایشان است در پردازنده های گرافیکی تعداد بسیار بالایی هسته پردازشی قرار دارد که همین امر موجب بالا رفتن سرعت در پردازش خواهد شد.
به طور مثال یک پردازنده گرافیکی 2560 هسته ای میتواند در یک کلاک ساعت 2560 پردازش را همزمان انجام دهد که واقعا سرعت بسیار بالایی است
اما در مقابل آن پردازشگر مرکزی یا CPU از تعداد هسته کم تر اما قدرتمند تر تشکیل شده است.
به طور مثال در یک پردازنده 8 هسته ای تنها میتوان 8 پردازش را در یک کلاک انجام داد.
در داخل پردازنده های گرافیکی هسته ها به صورت موازی در کنار هم کار میکنند ولی در پردازنده های مرکزی هسته ها به صورت سری در کنار هم قرار میگیرد که این امر موجب بالا رفتن میزان مصرف انرژی توسط پردازنده مرکزی میشود.
مطالب زیر را حتما مطالعه کنید
داکر چیست؟
الگوریتم های گوگل چیست؟
نقشه راه فول استک
آشنایی با ویژوال استودیو 2022
آشنایی با گیت هاب کوپایلت
دستگاه حکاکی لیزری با آردوینو بسازید
دوره های آموزشی مرتبط
2 دیدگاه
به گفتگوی ما بپیوندید و دیدگاه خود را با ما در میان بگذارید.
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.
This site was… how do I say it? Relevant!! Finally I have found something which helped me.
Kudos!
Hello there, just became alert to your blog through Google, and found that it
is really informative. I’m gonna watch out for brussels.
I’ll be grateful if you continue this in future. Numerous people
will be benefited from your writing. Cheers!