什么是GPU圖形處理器?GPU和中央處理器有何區(qū)別?

在下述的內(nèi)容中，小編將會(huì)對(duì)GPU圖形處理器的相關(guān)消息予以報(bào)道，如果圖形處理器是您想要了解的焦點(diǎn)之一，不妨和小編共同閱讀這篇文章哦。

一、GPU圖形處理器

圖形處理器(英語(yǔ)：graphics processing unit，縮寫(xiě)：GPU)，又稱顯示核心、視覺(jué)處理器、顯示芯片，是一種專門(mén)在個(gè)人電腦、工作站、游戲機(jī)和一些移動(dòng)設(shè)備(如平板電腦、智能手機(jī)等)上做圖像和圖形相關(guān)運(yùn)算工作的微處理器。

GPU使顯卡減少了對(duì)CPU的依賴，并進(jìn)行部分原本CPU的工作，尤其是在3D圖形處理時(shí)GPU所采用的核心技術(shù)有硬件T&L(幾何轉(zhuǎn)換和光照處理)、立方環(huán)境材質(zhì)貼圖和頂點(diǎn)混合、紋理壓縮和凹凸映射貼圖、雙重紋理四像素256位渲染引擎等，而硬件T&L技術(shù)可以說(shuō)是GPU的標(biāo)志。GPU的生產(chǎn)商主要有NVIDIA和ATI。

應(yīng)該說(shuō)有顯示系統(tǒng)就有圖形處理器(俗稱顯卡)，但是早期的顯卡只包含簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)器和幀緩沖區(qū)，它們實(shí)際上只起了一個(gè)圖形的存儲(chǔ)和傳遞作用，一切操作都必須由CPU來(lái)控制。這對(duì)于文本和一些簡(jiǎn)單的圖形來(lái)說(shuō)是足夠的，但是當(dāng)要處理復(fù)雜場(chǎng)景特別是一些真實(shí)感的三維場(chǎng)景，單靠這種系統(tǒng)是無(wú)法完成任務(wù)的。所以后來(lái)發(fā)展的顯卡都有圖形處理的功能。它不單單存儲(chǔ)圖形，而且能完成大部分圖形功能，這樣就大大減輕了CPU的負(fù)擔(dān)，提高了顯示能力和顯示速度。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，顯卡技術(shù)含量越來(lái)越高，功能越來(lái)越強(qiáng)，許多專業(yè)的圖形卡已經(jīng)具有很強(qiáng)的3D處理能力，而且這些3D圖形卡也漸漸地走向個(gè)人計(jì)算機(jī)。一些專業(yè)顯卡具有的晶體管數(shù)甚至比同時(shí)代的CPU的晶體管數(shù)還多。比如2000年加拿大ATI公司推出的 RADEON顯卡芯片含有3千萬(wàn)顆晶體管，達(dá)到每秒15億個(gè)象素填寫(xiě)率。

二、CPU和GPU的區(qū)別

通過(guò)上面的介紹，大家肯定已經(jīng)了解了什么是GPU圖形處理器。這部分，我們來(lái)了解下GPU和CPU之前存在什么區(qū)別。

CPU和GPU之所以大不相同，是由于其設(shè)計(jì)目標(biāo)的不同，它們分別針對(duì)了兩種不同的應(yīng)用場(chǎng)景。CPU需要很強(qiáng)的通用性來(lái)處理各種不同的數(shù)據(jù)類型，同時(shí)又要邏輯判斷又會(huì)引入大量的分支跳轉(zhuǎn)和中斷的處理。這些都使得CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜。而GPU面對(duì)的則是類型高度統(tǒng)一的、相互無(wú)依賴的大規(guī)模數(shù)據(jù)和不需要被打斷的純凈的計(jì)算環(huán)境。

GPU是基于大的吞吐量設(shè)計(jì)。GPU的特點(diǎn)是有很多的ALU和很少的cache.緩存的目的不是保存后面需要訪問(wèn)的數(shù)據(jù)的，這點(diǎn)和CPU不同，而是為thread提高服務(wù)的。如果有很多線程需要訪問(wèn)同一個(gè)相同的數(shù)據(jù)，緩存會(huì)合并這些訪問(wèn)，然后再去訪問(wèn)dram(因?yàn)樾枰L問(wèn)的數(shù)據(jù)保存在dram中而不是cache里面)，獲取數(shù)據(jù)后cache會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)數(shù)據(jù)給對(duì)應(yīng)的線程，這個(gè)時(shí)候是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的角色。但是由于需要訪問(wèn)dram，自然會(huì)帶來(lái)延時(shí)的問(wèn)題。GPU的雖然有dram延時(shí)，卻有非常多的ALU和非常多的thread.為啦平衡內(nèi)存延時(shí)的問(wèn)題，我們可以中充分利用多的ALU的特性達(dá)到一個(gè)非常大的吞吐量的效果。盡可能多的分配多的Threads.通常來(lái)看GPUALU會(huì)有非常重的pipeline就是因?yàn)檫@樣。

所以與CPU擅長(zhǎng)邏輯控制，串行的運(yùn)算。和通用類型數(shù)據(jù)運(yùn)算不同，GPU擅長(zhǎng)的是大規(guī)模并發(fā)計(jì)算，這也正是密碼破解等所需要的。所以GPU除了圖像處理，也越來(lái)越多的參與到計(jì)算當(dāng)中來(lái)。

GPU的工作大部分就是這樣，計(jì)算量大，但沒(méi)什么技術(shù)含量，而且要重復(fù)很多很多次，用很多簡(jiǎn)單的計(jì)算單元去完成大量的計(jì)算任務(wù)，純粹的人海戰(zhàn)術(shù)。而特別復(fù)雜的操作，則需要CPU去完成。

最后，小編誠(chéng)心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀，對(duì)小編來(lái)說(shuō)都是莫大的鼓勵(lì)和鼓舞。最后的最后，祝大家有個(gè)精彩的一天。