الفرق بين وحدة المعالجة المركزية CPU ووحدة معالجة الرسومات GPU
تعمل كل من وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات كمكونات رئيسية للأجهزة الإلكترونية. يتمثل الاختلاف الجوهري بين وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات في الغرض من استخدامها. وحدة المعالجة المركزية (CPU) هي معالج متعدد الأغراض مصمم لتنفيذ مجموعة متنوعة من العمليات. على العكس من ذلك ، فإن GPU عبارة عن سجل للأغراض الخاصة مصمم خصيصًا للعمليات الرسومية.
الفرق الرئيسي الآخر بين وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات هو أن وحدة المعالجة المركزية بها نوى قوية ولكن الكمية أقل بينما تتكون وحدة معالجة الرسومات من قوة أقل نسبيًا ولكن عدد النوى مرتفع. سنناقش الاختلافات الرئيسية الأخرى بين الاثنين باستخدام مخطط المقارنة.
تعريف وحدة المعالجة المركزية
وحدة المعالجة المركزية (CPU) هي اختصار يستخدم لوحدة المعالجة المركزية وتعتبر بمثابة دماغ لنظام الحوسبة. تقوم وحدة المعالجة المركزية (CPU) بتنفيذ العملية المحددة بواسطة الإرشادات الموجودة في ذاكرة النظام. يوضح الشكل أدناه البنية الأساسية لوحدة المعالجة المركزية:
وحدة المعالجة المركزية
تقوم وحدة المعالجة المركزية (CPU) جنبًا إلى جنب مع التعامل مع العمليات الحسابية والمنطقية بإدارة عملية تدفق البيانات داخل النظام باستخدام ناقل النظام. يقوم ALU على وجه التحديد بإجراء العمليات الحسابية والمنطقية داخل النظام على البيانات التي يتم جلبها من الذاكرة.
نحن نعلم أن إدخال البيانات يتم بلغة مستوى التجميع ولكن الكمبيوتر لا يفهم سوى لغة مستوى الجهاز. لذلك ، يجب فك تشفير البيانات المخزنة في الذاكرة إلى تنسيق حتى يتمكن النظام من تنفيذ العملية المطلوبة عليه.
لذا هنا تدخل وحدة التحكم حيز التنفيذ وترسل إشارة تحكم حسب حاجة النظام. في وقت معالجة البيانات ، يتم تحويل الإدخال إلى تنسيق مفهوم للمعالج.
ولكن في وقت تقديم المخرجات ، يتم تحويل البيانات المطلوبة مرة أخرى إلى تنسيق يمكن فهمه من قبل المستخدم. من الجدير بالذكر هنا أن وحدة المعالجة المركزية بها عدد أقل من الوحدات أو النوى التي لها تردد ساعة مرتفع. تسمح هذه الوحدات بالتشغيل التسلسلي للمهام المطلوب تنفيذها.
تعريف GPU
GPU هو اختصار يستخدم لوحدة معالجة الرسومات. إنها دائرة تمتلك القدرة على تغيير البيانات الموجودة في الذاكرة على الفور من أجل تعزيز إنشاء الصورة في المخزن المؤقت بحيث يكون لها مخرجات لأجهزة العرض. تُعرف أيضًا باسم وحدة المعالجة المرئية.
إنها في الأساس شريحة منطقية مصممة لتنفيذ عمليات العرض. على عكس وحدة المعالجة المركزية (CPU) ، فهي مصممة فقط لرسومات الكمبيوتر ومعالجة الصور. يوضح الشكل أدناه البنية الأساسية لوحدة معالجة الرسومات: GPU
إذا كانت وحدة معالجة الرسومات موجودة كوحدة مدمجة مع وحدة المعالجة المركزية ، فإنها تشترك في الذاكرة الرئيسية ، أي ذاكرة الوصول العشوائي مع وحدة المعالجة المركزية. ومع ذلك ، في حالة وحدة معالجة الرسومات المستقلة أو المنفصلة ، فإنها تتكون من ذاكرتها الخاصة والمعروفة باسم V-RAM. بالمقارنة مع وحدة المعالجة المركزية ، فإن عدد العمليات التي تقوم بها وحدة معالجة الرسومات أقل جدًا ولكن نظرًا لأنها تدعم التوازي ، فإن لديها سرعة تشغيل أسرع.
بشكل أساسي ، يعالج عدد كبير من النوى في وحدة معالجة الرسومات خوارزمية كبيرة بكفاءة ، مما يجعل العملية أسرع. حتى وحدة المعالجة المركزية يمكنها أداء تشغيل وحدة معالجة الرسومات. ولكن نظرًا لقلة عدد النوى والتشغيل التسلسلي ، فإن العملية بطيئة نسبيًا وأقل كفاءة.
توفر وحدة معالجة الرسومات (GPU) إنتاجية عالية بينما ينصب التركيز العام لوحدة المعالجة المركزية على توفير زمن انتقال منخفض. تعني الإنتاجية العالية بشكل أساسي قدرة النظام على معالجة كمية كبيرة من التعليمات في وقت محدد / أقل. بينما يُظهر الكمون المنخفض لوحدة المعالجة المركزية أن الأمر يستغرق وقتًا أقل لبدء العملية التالية بعد الانتهاء من المهمة الأخيرة.
الاختلافات الرئيسية بين وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات
تحتوي وحدة المعالجة المركزية على عدد أقل من النوى التي تمت برمجتها بشكل أساسي بتردد ساعة يبلغ حوالي 2 - 3 جيجاهرتز لكل منها. بينما توجد آلاف النوى في شريحة GPU واحدة بتردد حوالي 1 جيجاهرتز.
توفر وحدة المعالجة المركزية التعامل مع العديد من العمليات مثل الحساب ومشاهدة الأفلام وتقديم العروض وما إلى ذلك. بينما يتم استخدام وحدة معالجة الرسومات بشكل رئيسي لغرض عرض الفيديو أو تشغيل ألعاب رسومية عالية الجودة.
نظرًا لوجود عدد أقل من النوى ، لا تدعم وحدة المعالجة المركزية التشغيل المتوازي للبيانات. في حين أن عددًا كبيرًا من النوى يدعم تشغيل البيانات المتوازية في حالة وحدة معالجة الرسومات.
سرعة معالجة وحدة المعالجة المركزية منخفضة. بينما توفر وحدة معالجة الرسومات سرعة معالجة عالية نسبيًا مقارنة بوحدة المعالجة المركزية.
متطلبات الذاكرة لوحدة المعالجة المركزية عالية نسبيًا من متطلبات الذاكرة لوحدة معالجة الرسومات.
يمكن لوحدة المعالجة المركزية تنفيذ تشغيل وحدة معالجة الرسومات بسرعة تشغيل منخفضة. ومع ذلك ، فإن العمليات التي تقوم بها وحدة المعالجة المركزية تتمركز فقط لتعمل بواسطتها ، وبالتالي لا يمكن لوحدة معالجة الرسومات استبدالها.
استنتاج
لذا من المناقشة أعلاه ، من الواضح أن النظام الذي يتكون من كل من وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات يوفر نتائج سريعة. هذا لأن كلاهما يحمل ef الكفاءة في مجال عمل كل منهم.
تعليقات
إرسال تعليق