大家在工作、生活当中使用的笔记本电脑,核心配置包括CPU(Central Processing Unit,中央处理器)和GPU(Graphics Processing Unit,图形处理器),两者互相搭配,各司其职。CPU不可或缺,GPU也离不开CPU,其中GPU一般存在于独立显卡或者集成显卡。
服务器的核心计算单元是CPU,是整个系统的任务管理器,担负着协调处理操作系统、应用程序运行等各类通用计算任务。GPU是一种更专业化的硬件组件,相较于一般CPU而言,它能更加高效的并行处理一些复杂的数学运算。GPU最开始是负责处理图形的渲染任务,比如游戏当中。后来电子材料技术逐渐扩大,GPU也广泛应用于科学计算、人工智能领域。GPU通过允许应用程序内重复运算的并行化,可以执行更专业、范围更窄的计算任务。同样的时间内完成比CPU还要多的工作。在CPU运行的同时,补充了CPU架构。 CPU和GPU的内部组件相似,包括内存、核心、控制单元等,由于这些组件的设计、配置在CPU和GPU中各有不同,确保两者能够适用于不同的计算领域。它们都是计算机能够正常运行的硬件单元,都可以看作是计算设备的大脑。
CPU和GPU的架构主要区别在于,CPU是以它的时钟频率为衡量标准,快速处理多种任务,不过同时运行任务的并发性是受限的。而GPU可同时运行成千上万个处理器核心,进行大规模并行计算,正因如此,GPU也适用于一些非图形类的任务,如机器学习。假如使用八核CPU来计算(支持向量指令的CPU除外),则每个核需要计算625个数,而单个核心的计算是串行的,需要算完一个,才能再算另外一个。如果说计算出一个数需要1秒钟,那么就算八个核同时计算,也需要625秒才行。而GPU因为有成千上万个核,它们能够同时运行,计算出来的时间极快。