CPU vs GPU: الفرق والمقارنة

نقضي ما يقرب من نصف أيامنا على أجهزة الكمبيوتر ، سواء للمدرسة أو للدراسة أو للعمل المكتبي. لقد لاحظنا زيادة كبيرة في القوة العاملة ، وتعطل أجهزة الكمبيوتر الخاصة بنا من حين لآخر.

الآن ، تم تجهيز أجهزة الكمبيوتر بأحدث التقنيات والقدرة على التكيف ، مما يسمح لنا بإكمال المهام بوضوح في غضون ثوانٍ. ضع في اعتبارك الكمبيوتر الذي كان والدك يعمل عليه.

وحدة المعالجة المركزية هي المسؤولة عن جميع هذه الوظائف ، فما هي وحدة معالجة الرسومات هذه؟ سننظر في ذلك في هذه المقالة ، وكذلك الاختلافات بينهما.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. تتعامل وحدات المعالجة المركزية (CPU) مع مهام الحوسبة ذات الأغراض العامة ، بينما تتخصص وحدات معالجة الرسومات في المعالجة المتوازية للمهام التي تتطلب رسومات مكثفة.
2. تحتوي وحدات المعالجة المركزية (CPU) على عدد نوى أقل ولكن بسرعة أعلى على مدار الساعة ، مما يسمح لها بتنفيذ المهام بشكل أسرع.
3. تحتوي وحدات معالجة الرسومات على عدد أكبر من النوى بسرعات أقل على مدار الساعة ، مما يتيح لها معالجة مهام متعددة في وقت واحد والتفوق في مهام مثل العرض والذكاء الاصطناعي.

CPU مقابل GPU

وحدة المعالجة المركزية (وحدة المعالجة المركزية) هي معالج يعمل كعقل الكمبيوتر أو الجهاز ، ويتعامل مع معظم التعليمات اللازمة ليعمل. وحدة معالجة الرسومات (GPU) هي معالج متخصص مصمم للتعامل مع الاحتياجات المحددة للتطبيقات كثيفة الرسومات.

الشكل المختصر لوحدة المعالجة المركزية هو CPU ، وهو معروف أيضًا بأسماء أخرى. يظل متصلاً باللوحة الأم ويراقب كل عمل للكمبيوتر.

إنه جهاز مادي يربط الأجهزة والبرامج. وحدة المعالجة المركزية هي جهاز. يُشار إليه بالتالي باسم دماغ الكمبيوتر لأنه مسؤول عن التفكير المنطقي للكمبيوتر والحسابات والوظائف الأخرى.

من ناحية أخرى ، تم تقديم GPU بعد الأول. يقال إن عبء العمل المتزايد والرسومات المعقدة التي نتعامل معها يوميًا يضعان ضغطًا على الأول.

نتيجة لذلك ، تبدأ أجهزة الكمبيوتر في التباطؤ لأن الأمر يستغرق وقتًا طويلاً لتوفير الحل على الفور. نتيجة لذلك ، يتم استخدام وحدة معالجة الرسومات (GPU) لتقليل عبء العمل عن السابق.

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	وحدة المعالجة المركزية‏:	وحدة معالجة الرسوميات‏:‏
المعروفة باسم	وحدة معالجة مركزية	وحدة معالجة الرسومات
استهلاك الذاكرة	تتطلب وحدة المعالجة المركزية ذاكرة أكثر من الأحدث.	يتطلب GPU ذاكرة أقل من السابق.
سرعة	أقل	المزيد
الألوان	تضم وحدة المعالجة المركزية أنوية أفضل من وحدة معالجة الرسومات.	تتكون وحدة معالجة الرسومات من أنوية ضعيفة.
هل هي مناسبة لمعالجة التعليمات التسلسلية؟	نعم	لا

ما هي وحدة المعالجة المركزية؟

دعنا نلقي نظرة على الاختلافات في الخصائص بين وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات أثناء تواجدنا في هذا الموضوع. نحن نعلم بالفعل ما هو الغرض الأساسي لوحدة المعالجة المركزية في الكمبيوتر ومدى أهميته.

الآن ، إذا نظرنا عن كثب ، يمكننا أن نرى أن وحدة المعالجة المركزية أبطأ من وحدة معالجة الرسومات. ثم ، عندما يتعلق الأمر بالجوهر ، فإن وحدة المعالجة المركزية هي الفائز الواضح.

النوى صغيرة ولكنها قوية. معالجة التعليمات المتوازية ليست مناسبة لوحدات المعالجة المركزية ، بينما مسلسل معالجة التعليمات. كما أنها تعتمد على الأقل كمون عندما يتعلق الأمر بوقت الاستجابة.

اعلم أيضًا أن وحدة المعالجة المركزية بها وحدة منطقية حسابية ، والتي تسمح لها بإجراء عمليات حسابية معقدة ومهام أخرى. الذاكرة والمدخلات والمخرجات هي مكونات الكمبيوتر التي يتفاعل معها لتنفيذ التعليمات.

لذلك ، عندما يتعلق الأمر بالبنية التحتية أو تصميم وحدة المعالجة المركزية ، فهي مصممة للتعامل مع مجموعة واسعة من المهام بسرعة. يتم استخدام سرعة ساعة وحدة المعالجة المركزية لإجراء القياس.

إنه محدود من حيث عدد المهام التي يمكن تشغيلها في نفس الوقت.

الأول أكثر قدرة على التكيف من الأخير. بالإضافة إلى ذلك ، توفر وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات ، عند العمل معًا ، نظام دعم قويًا للكمبيوتر. والوتيرة تتسارع.

ما هو GPU؟

دعنا ننتقل مباشرة إلى الاختلافات ، كما فعلنا مع الشكل الكامل لوحدة معالجة الرسومات. لقد سمعنا عن وحدة المعالجة المركزية. الآن حان دور GPU.

استهلاك ذاكرة GPU أقل من المزارع. عندما يتعلق الأمر بالسرعة ، فمن المرجح أن تكون وحدة معالجة الرسومات أسرع. ومع ذلك ، فإن النوى التي تتكون منها ضعيفة.

تدعم وحدة المعالجة المركزية معالجة التعليمات التسلسلية ، بينما لا تدعم وحدة معالجة الرسومات. من ناحية أخرى ، تسمح وحدة معالجة الرسومات (GPU) بمعالجة التعليمات المتوازية. من ناحية أخرى ، تركز وحدة معالجة الرسومات (GPU) على المستوى العالي الإنتاجية.

دعونا نرى كيف تقلل وحدة معالجة الرسومات (GPU) ، كما ذكرنا سابقًا ، من عبء العمل على السابق. نتيجة لذلك ، عند توصيل وحدة المعالجة المركزية بوحدة معالجة الرسومات ، يزداد معدل نقل البيانات ويتم إكمال الحسابات المتزامنة بشكل أسرع.

كان الهدف الأصلي من تطوير GPU هو معالجة الصور لرسومات الكمبيوتر ووحدات تحكم ألعاب الفيديو. بعد ذلك ، بدءًا من عام 2010 ، تمت ترقيته لتحسين سرعة العمليات الحسابية التي تتضمن عددًا كبيرًا من نقاط البيانات.

نتيجة لذلك ، يعمل البرنامج الرئيسي على وحدة المعالجة المركزية بينما يعمل الترتيب المتوازي على وحدات معالجة الرسومات ، مما يقلل من سير عمل وحدة المعالجة المركزية.

ونتيجة لذلك ، تقوم وحدة المعالجة المركزية بمعالجة جميع المهام الرئيسية ، بينما تساعد وحدة معالجة الرسومات وحدة المعالجة المركزية في إكمال المهام بسرعة وفعالية أكبر.

الاختلافات الرئيسية بين وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات

1. وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات تقف لوحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات ، على التوالي.
2. تتطلب وحدة المعالجة المركزية ذاكرة أكبر مقارنة بوحدة معالجة الرسومات.
3. وحدة المعالجة المركزية أبطأ من وحدة معالجة الرسومات.
4. تتعامل وحدة المعالجة المركزية (CPU) مع جميع نطاقات الطلبات الرئيسية ، بينما تساعد وحدة معالجة الرسومات (GPU) وحدة المعالجة المركزية من خلال مراقبة المهام الأضيق والأكثر تحديدًا.
5. عدد وحدات ALU في وحدة المعالجة المركزية أقل من عدد وحدة معالجة الرسومات.

مراجع حسابات

1. https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/1815961.1816021
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/5762730/

آخر تحديث: 13 يوليو 2023