文章目錄

• 一、什么是GPU
• • 1. GPU的由來
  • 2. GPU和CPU的區(qū)別
  • 3. GPU用于處理什么任務(wù)
• 二、什么是GPGPU
• • 1. GPGPU的定義
  • 2. GPGPU與GPU的區(qū)別

---

一、什么是GPU

1. GPU的由來

為了提高了顯示能力和顯示速度，對于圖像和圖形的相關(guān)運算專門開發(fā)了GPU（Graphics Processing Unit）。GPU使顯卡減少了對CPU的依賴，并進行部分原本CPU的工作。

2. GPU和CPU的區(qū)別

CPU需要很強的通用性來處理各種不同的數(shù)據(jù)類型，同時又要進行邏輯判斷從而引入了大量的分支跳轉(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面對的則是類型高度統(tǒng)一的、相互無依賴的大規(guī)模數(shù)據(jù)和不需要被打斷的純凈的計算環(huán)境。

GPU采用了數(shù)量眾多的計算單元和超長的流水線，但只有非常簡單的控制邏輯并省去了Cache。而CPU不僅被Cache占據(jù)了大量空間，而且還有有復(fù)雜的控制邏輯和諸多優(yōu)化電路，相比之下計算能力只是CPU很小的一部分。

下圖來自nVidia CUDA文檔：

3. GPU用于處理什么任務(wù)

計算密集型的程序
所謂計算密集型(Compute-intensive)的程序，就是其大部分運行時間花在了寄存器運算上，寄存器的速度和處理器的速度相當(dāng)。從寄存器讀寫數(shù)據(jù)幾乎沒有延時；讀內(nèi)存的延遲大概是幾百個時鐘周期；讀硬盤的速度即便是讀SSD也非常慢了。

易于并行的程序
GPU其實是一種SIMD(Single Instruction Multiple Data)架構(gòu)，它有成百上千個核，每一個核在同一時間最好能做同樣的事情。

二、什么是GPGPU

1. GPGPU的定義

GPGPU （General Purpose GPU）即通用GPU，可以通俗的將GPGPU理解為一個輔助CPU的工具，它能夠幫助CPU進行非圖形相關(guān)程序的運算。

GPGPU架構(gòu)設(shè)計時，去掉了GPU為了圖形處理而設(shè)計的加速硬件單元，保留了GPU的SIMT架構(gòu)和通用計算單元。所以當(dāng)前基于GPU的圖形任務(wù)無法直接運行在GPGPU上，但對于科學(xué)計算，AI訓(xùn)練、推理任務(wù)（其實主要是矩陣運算）等通用計算類型的任務(wù)仍然保留了GPU的優(yōu)勢，即高效的搬運和運算有海量數(shù)據(jù)的重復(fù)性任務(wù)。

GPGPU目前主要用于例如物理計算、加密解密、科學(xué)計算以及比特幣等加密貨幣的生成。

2. GPGPU與GPU的區(qū)別

任務(wù)不同
GPGPU負責(zé)的是一些非圖形相關(guān)程序的運算，如加密、解密；而GPU負責(zé)的是圖形渲染、圖形計算的任務(wù)。

存在形式不同
GPGPU通常被集成到CPU中，而GPU則是作為一個單獨的模塊，也就是獨立顯卡核心或者主板集成顯卡核心。

---

以上內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)知識總結(jié)，如有侵權(quán)請私信聯(lián)系立即刪除:)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的GPU与GPGPU的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。