على الرغم من أن بعضًا من أكثر من يدركون الكمبيوتر قد يكونون على دراية جيدًا بالاختلافات بين وحدة المعالجة المركزية (AKA CPU) ووحدة معالجة الرسومات (GPU) ، فإن معظمنا لا يعرف سوى شيء واحد عنهم - وحدة المعالجة المركزية تتعامل مع معظم معالجة الكمبيوتر باستثناء بعض معالجة الرسومات الأكثر كثافة التي يتم معالجتها بواسطة GPU. فيما عدا ذلك ، هناك بعض الاختلافات المهمة التي يجب وضعها في الاعتبار.
سواء كنت تبحث عن بناء جهاز كمبيوتر أو تريد فقط فهمًا أعمق للمكونات الموجودة داخل جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، إليك بعض الاختلافات بين وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات (GPU) التي يجب وضعها في الاعتبار.
عقل الكمبيوتر
بالطبع ، إلى جانب وجود بعض المقايضات - يجب أن تكون وحدة المعالجة المركزية أكثر تنوعًا وقادرة على التعامل مع جميع أنواع المهام التي قد يلقيها بها الكمبيوتر ، في حين أن وحدة معالجة الرسومات لا تحتاج إلا إلى معالجة معالجة الصور ، وعلى هذا النحو يمكن أن يكون الأمثل لهذا الغرض. بمعنى آخر ، يمكن لمعالج الرسومات معالجة الرسومات بشكل أفضل لأن الرسومات تتضمن الآلاف من العمليات الحسابية الصغيرة التي يجب إجراؤها. بدلاً من إرسال هذه المعادلات الصغيرة إلى وحدة المعالجة المركزية ، والتي لا يمكن التعامل معها إلا في وقت واحد ، يتم إرسالها إلى وحدة معالجة الرسومات ، والتي يمكنها التعامل مع العديد منها في وقت واحد. ذلك لأن GPU مبنية على بنية متعددة للتعليمات مفردة أو SIMD ، مما يسمح للجرافيك بإجراء عمليات على صفائف البيانات. هذا يعني أنه عندما تحتوي مجموعة من البيانات على نفس تسلسل العمليات التي يحتاجون إلى تنفيذها ، فإنها تكون مجدولة في تدفقات البيانات ، وتتم معالجتها جميعًا. بشكل أساسي ، تعد وحدات معالجة الرسومات (GPU) كبيرة في أداء نفس العملية على الآلاف من البيانات. لمزيد من المعلومات حول بنية SIMD ، توجه هنا.
في الآونة الأخيرة ، تم إنشاء شريحة كمبيوتر جديدة - APU ، أو وحدة المعالجة المتسارعة. يجمع هذا بين وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات في بنية واحدة ، مع اتخاذ كل إجراء يتطلبه جهاز الكمبيوتر الخاص بك. لا ، إنه ليس معالج رسومات مدمج - إنه ببساطة معالج واحد لكل شيء. ميزة هذا هو أنه يقلل من معدل النقل بين وحدة المعالجة المركزية والجرافيك ويستخدم طاقة أقل بكثير.
المواصفات
- يتميز Intel Core i7-7500U بسرعة ساعة أساسية تبلغ 2.70 جيجا هرتز و 2 نواة فعلية مع 4 سلاسل لكل نواة.
- تتميز وحدة معالجة الرسومات NVIDIA GTX1080 بسرعة ساعة أساسية تبلغ 1.60 جيجاهرتز و 2560 قلبًا كبيرًا.
استنادًا إلى تلك المواصفات ، ربما ترى فروقين رئيسيين - تتمتع وحدات المعالجة المركزية (CPU) بسرعة ساعة أكبر بينما تحتوي وحدات معالجة الرسومات على عدد أكبر من النوى. وبعبارة أخرى ، فإن وحدات المعالجة المركزية (CPU) هي الأفضل في التعامل مع العمليات الحسابية المفردة بشكل سريع للغاية ، في حين أن وحدات معالجة الرسومات (GPU) هي الأفضل في التعامل مع حسابات متعددة عندما لا يكون الوقت أكبر من الصفقة.
في الواقع ، يتم استخدام وحدات معالجة الرسومات أكثر فأكثر لأشياء تتجاوز مجرد تقديم الرسومات - مثل النمذجة المالية والبحث العلمي وما إلى ذلك.
الفرق الآخر هو أنه على الرغم من أن المعالجات بشكل عام لا تملك ذاكرة الوصول العشوائي الخاصة بها ، إلا أن وحدات معالجة الرسومات غالبًا ما تفعل ، وتسمى VRAM. غالبًا ما تكون ذاكرة الوصول العشوائي هذه أسرع من ذاكرة الوصول العشوائي للنظام ، حيث يتم تنفيذها على الشريحة نفسها ، ولكن حجمها أصغر كثيرًا بشكل عام. عندما لا يكون حجم VRAM على وحدة معالجة الرسومات كبيرًا بما يكفي ، فإنه سيتم تحميل الموارد على ذاكرة الوصول العشوائي للنظام بدلاً من ذلك ، ولكن كما هو مذكور أبطأ بكثير من VRAM. تشتمل معظم بطاقات الرسومات على حد أقصى يبلغ 4 غيغابايت أو في بعض الأحيان 8 غيغابايت من VRAM ، ولكن مع زيادة كثافة الرسومات وتصبح الواقع الافتراضي أكثر بروزًا ، فمن المحتمل أن نرى بطاقات بها عدد أكبر من VRAM.
مخبأ
هناك فرق آخر بين وحدة المعالجة المركزية والجرافيك أيضا. وحدة المعالجة المركزية ، على سبيل المثال ، لديها بنية تتضمن الكثير من ذاكرة التخزين المؤقت ، والتي تمكن وحدة المعالجة المركزية من التعامل مع عدد قليل من المواضيع في وقت واحد. من ناحية أخرى ، فإن وحدة معالجة الرسومات (GPU) ، سيكون بها ذاكرة تخزين مؤقت أقل بكثير ، وهي مخصصة بشكل كبير للتعويض عن زمن انتقال أعلى من ذاكرة الوصول العشوائي لنظام الكمبيوتر. نظرًا لأنه تم تطوير وحدات معالجة الرسومات (GPU) ، فقد تضمنت مخابئ كبيرة الحجم بشكل متزايد قادرة على القيام بأشياء عامة أكثر - مثل الإرشادات الخاصة بالتظليل.
الاستنتاجات
في حين أن هناك الكثير من الاختلافات بين وحدة المعالجة المركزية و GPU ، هناك أيضًا الكثير من أوجه التشابه. في النهاية ، تعمل وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات فعليًا معًا وتنتج أفضل النتائج - سيكون لكل جهاز كمبيوتر قوي حقًا وحدة معالجة جيدة جيدة ووحدة معالجة جيدة.
