CPU và GPU khá giống nhau. Cả hai đều được làm từ hàng trăm triệu bóng bán dẫn và có thể xử lý hàng nghìn hoạt động mỗi giây. Nhưng sự khác biệt giữa CPU và GPU là gì?
CPU là gì?
CPU (đơn vị xử lý trung tâm) của máy tính thường được gọi là “bộ não” của máy tính. Đó là một tập hợp hàng triệu bóng bán dẫn có thể được điều khiển để thực hiện nhiều phép tính tuyệt vời. Một CPU tiêu chuẩn có từ một đến bốn lõi xử lý có tốc độ từ 1 đến 4 GHz.
CPU mạnh mẽ vì nó có thể làm mọi thứ. Nếu một máy tính có khả năng hoàn thành một nhiệm vụ, thì đó là do CPU có thể làm được. Các lập trình viên đạt được điều này thông qua các tập lệnh rộng và danh sách tính năng dài được chia sẻ bởi tất cả các CPU.
GPU là gì?
GPU (đơn vị xử lý đồ họa) là một loại bộ vi xử lý chuyên dụng. Nó được tối ưu hóa để hiển thị đồ họa và thực hiện các tác vụ tính toán rất cụ thể. Nó chạy ở tốc độ xung nhịp thấp hơn CPU nhưng có số lõi xử lý gấp nhiều lần.
Bạn gần như có thể coi GPU là một CPU chuyên dụng được chế tạo cho một mục đích rất cụ thể. Kết xuất video là tất cả về việc thực hiện các phép toán đơn giản lặp đi lặp lại và đó là điều tốt nhất của GPU. Một GPU sẽ có hàng nghìn lõi xử lý chạy đồng thời. Mỗi lõi, mặc dù chậm hơn lõi CPU, nhưng được điều chỉnh để đặc biệt hiệu quả trong các phép toán cơ bản cần thiết để kết xuất video. Sự song song lớn này là điều khiến GPU có khả năng hiển thị đồ họa 3D phức tạp mà các trò chơi hiện đại yêu cầu.
Sự khác biệt giữa CPU và GPU là gì?
Nếu CPU là một Leatherman, thì GPU là một con dao rất sắc. Bạn không thể siết chặt một chiếc bu lông bằng dao, nhưng bạn chắc chắn có thể cắt một số thứ.
GPU chỉ có thể thực hiện một phần nhỏ trong số nhiều hoạt động mà CPU thực hiện, nhưng nó làm được điều đó với tốc độ đáng kinh ngạc. GPU sẽ sử dụng hàng trăm lõi để thực hiện các phép tính nhạy cảm về thời gian cho hàng nghìn pixel tại một thời điểm, giúp hiển thị đồ họa 3D phức tạp. Tuy nhiên, GPU có thể hoạt động nhanh nhất có thể, nó chỉ có thể thực sự thực hiện các hoạt động “ngu ngốc”.
Ví dụ, một GPU hiện đại như Nvidia GTX 1080 có 2560 lõi đổ bóng. Nhờ các lõi đó, nó có thể thực hiện 2560 lệnh hoặc hoạt động trong một chu kỳ đồng hồ. Và khi bạn cần làm cho giá trị pixel của màn hình sáng hơn một phần trăm, điều đó thật hoàn hảo. Để so sánh, CPU Intel i5 bốn nhân chỉ có thể thực hiện bốn lệnh đồng thời trên mỗi chu kỳ đồng hồ.
Tuy nhiên, CPU linh hoạt hơn GPU. CPU có tập lệnh lớn hơn, vì vậy chúng có thể thực hiện nhiều tác vụ hơn. CPU cũng chạy ở tốc độ xung nhịp tối đa cao hơn và có khả năng quản lý đầu vào và đầu ra của tất cả các thành phần của máy tính. Ví dụ, CPU có thể tổ chức và tích hợp với bộ nhớ ảo, điều này rất cần thiết để chạy một hệ điều hành hiện đại. Đó không chỉ là điều mà GPU có thể thực hiện được.
Còn về tính toán GPU?
Mặc dù GPU có khả năng hiển thị video tốt nhất, nhưng về mặt kỹ thuật, chúng có khả năng làm được nhiều hơn thế. Xử lý đồ họa chỉ là một loại tác vụ tính toán lặp đi lặp lại và có tính song song cao. Các nhiệm vụ khác như khai thác bitcoin và bẻ khóa mật khẩu dựa trên cùng một loại tập dữ liệu khổng lồ và các phép toán đơn giản. Đó là lý do tại sao một số người sẽ sử dụng GPU để chạy các hoạt động phi đồ họa. Điều này được biết đến nhiều nhất là “tính toán GPU”.
Kết luận
CPU và GPU có mục đích tương tự nhưng được tối ưu hóa cho các tác vụ tính toán khác nhau. Một máy tính hiệu quả sẽ cần cả hai để chạy đúng cách.