CPU、RAM と GPU: 違いと比較

中央処理メモリ (CPU)、ランダム アクセス メモリ (RAM)、およびグラフィックス プロセッシング ユニット (GPU) は、コンピュータ システムを不具合なく効率的に動作させるために、異なる役割と機能を持つコンピュータの一部です。

CPU はメイン メモリ、制御ユニット、算術論理ユニットで構成され、RAM はデータをコンピュータ メモリに永続的に保存するために使用され、GPU はグラフィックおよびピクセル表示に使用されます。

主要な取り組み

1. CPU (中央処理装置) はコンピュータの主要なプロセッサであり、命令を実行し、データ フローを管理します。 同時に、GPU (グラフィックス プロセッシング ユニット) は、グラフィックスのレンダリングとビジュアル タスクの処理に重点を置いています。
2. RAM (ランダム アクセス メモリ) は、CPU と GPU による迅速なアクセスのためにデータを一時的に保存し、タスクの処理を高速化し、マルチタスクをスムーズに実行できるようにします。
3. GPU は並列処理に優れており、数千の計算を同時に処理するため、CPU よりも複雑なグラフィックスやビジュアル タスクをより効率的に処理できます。

CPU 対 RAM 対 GPU

それらの違いは、 CPU は順次命令用に最適化され、RAM はシステム パフォーマンスを向上させるために最適化され、GUP は並列命令用に最適化されます。

CPU は命令の実行を担当するコンピュータ システムの主要コンポーネントであり、RAM はコンピュータ システムのメイン メモリであり、GPU は高速な数学的計算を実行する役割を果たします。

CPU は必要な情報をすべて RAM から引き出すことですべての役割を実行するプロセッサですが、RAM は短期記憶ストレージであり、GPU には処理する画像のデータを保存するための独自の RAM があります。

比較表

比較のパラメータ	CPU	RAM	GPU
機能	プログラムを実行するためにメモリを処理します	主にプログラム用のメモリを格納します	グラフィックレンダリングを高速化
初期リリース	1958年に初めて発売されました	1970年にコンシューマー市場に発売	1970
測定	クロック速度、コア、およびキャッシュで測定	サイズ、タイプ、およびアクセス速度で測定されます	並列処理技術
略語	中央処理システム	ランダム・アクセス・メモリ	グラフィック処理ユニット
主な用途	コンピュータプログラムによって指示される計算と実行に使用されます	一時ファイル システムのストレージに使用	ビットコインやイーサリアムなどの他の暗号通貨の採掘に使用されます

CPUとは？

中央処理装置 (CPU) は、論理演算と数学演算の処理を処理し、命令を実行する電気回路です。

CPU はプロセッサとも呼ばれ、基本的な算術論理、制御、入出力機能を実行します。

これはすべてのデジタル システムの心臓および頭脳と呼ばれ、コンピューターが実行するすべての単一の動作に責任を負っていることを意味します。

CPU には、算術論理演算を実行する算術論理ユニット (ALU)、ALU にオペランドを供給し、ALU の結果を保存するプロセッサ レジスタ、およびデコードを促進する制御ユニットの XNUMX つの主要なコンポーネントがあります。 、コンピュータシステムにおける命令の実行、フェッチ。

CPU には XNUMX つの一般的な役割があります。メモリから命令をフェッチすること、CPU が理解できる構造に命令をデコードまたは解読すること、指定された命令を実行して実行すること、将来の使用に備えて実行結果をメモリに保存することです。

RAMとは何ですか？

RAM はランダム アクセス メモリを意味し、データ、アプリケーション、プログラムが保存および保持されるハードウェア内にある一時的なタイプのメモリです。

RAM はマザーボードに組み込まれており、中央処理装置によってマザーボードの黒い部分にアクセスされます。 飛行機. これは、メモリセルで構成されるさまざまな種類の半導体チップから作られています。

RAM に存在するデータは揮発性です。つまり、コンピュータの電源が失われると、内部のデータは消去されます。

RAMにはXNUMXつのタイプがあります。 SRAM一対のトランジスタを使用してデータを記憶するスタティック・ランダム・アクセス・メモリと、一対のコンデンサとトランジスタを使用してデータを記憶するDRAM(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ)です。

RAM 内に保存されるものには、アプリケーション、グラフィカル ユーザー インターフェイス、およびオペレーティング システムが含まれます。 また、データの保存に使用される非常に高価なパフォーマンスのメモリ コンポーネントとしても知られています。

GPUとは何ですか？

グラフィックス プロセッシング ユニット (GUP) は、迅速な数学的計算を実行してグラフィックスや画像をレンダリングする特殊な電子回路です。

また、メモリを操作および変更して、表示システムの出力を目的とした画像の作成を高速化するためにも使用されます。 パソコン、携帯電話、ワークステーション、ゲーム機などに使用されています。

GPU は、並列処理と呼ばれる特定の手法を使用して動作します。これは、XNUMX つ以上のプロセッサを同時に実行して、タスク全体の個別の部分を処理することを示します。

同様に、GPU には RAM があり、計算によって処理する画像に関するデータを保存します。 この計算は、グラフィックスをレンダリングするために重要であり、CPU よりも多くのトランジスタが含まれています。

GPU には統合型とディスクリートの XNUMX 種類があります。 統合型 GPU は GPU と一緒に埋め込まれますが、ディスクリート GPU は別の回路基板に取り付けられます。

CPU、RAM、GPU の主な違い

1. CPU はコンピュータの主な処理装置であり、RAM は一時記憶装置であり、GPU は画像処理の操作に使用されます。
2. 存在するコアの数が CPU のパフォーマンスを決定し、RAM のパフォーマンスはバス速度、処理速度、メモリ容量の影響を受けるのに対し、Intel は GPU を決定します。
3. 非アクティブ時の CPU 使用率は 0.8 ～ 10%、アイドル時の RAM は 50% ですが、GPU は 0 ～ 10% です。
4. CPUはCentral Processing Unit、RAMはRandom Access Memory、GPUはGraphics Processing Unitの略です。
5. CPU は、RAM や ROM などの複数のコンピューター コンポーネントと対話して命令を実行します。一方、RAM はどのコンポーネントとも対話せず、GPU はメモリと画面上の表示ユニットのみと対話します。

参考文献

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0743731512000998
2. https://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=GlRSEAAAQBAJ&oi=fnd&pg=PA145&dq=What+is+a+computer+central+processing+unit&ots=bchySWAhuI&sig=fjamEEGHCreuJZbgw__En1w0gRw

最終更新日 : 29 年 2023 月 XNUMX 日