Dans les ordinateurs, il existe deux processeurs distincts, un CPU et un GPU. Un processeur, ou unité centrale de traitement, est le cœur principal d'un ordinateur, il traite la grande majorité des données nécessaires au fonctionnement de l'ordinateur. Un GPU ou Graphics Processing Unit est un processeur secondaire qui est principalement utilisé pour le traitement graphique.
Conception du processeur
Un processeur est conçu avec un nombre relativement faible de cœurs de traitement, en mettant l'accent sur le traitement série à faible latence. Cela signifie que les processeurs sont conçus pour effectuer une série de tâches aussi rapidement que possible. L'avènement des processeurs multicœurs leur a permis d'effectuer plusieurs opérations simultanément, là où la charge de travail le permet.
Dans le cas d'un processeur multicœur, les applications peuvent bénéficier de plusieurs étapes pour leur logique exécutées simultanément. Cela peut fournir un doublement ou plus de la vitesse de traitement, selon le nombre de cœurs et si la logique du programme peut tirer parti de tous
Dans de nombreux cas, la logique d'un seul processus doit être effectuée dans l'ordre et ne peut pas être parallélisée sur plusieurs cœurs de processeur. Dans ce cas, une augmentation de la vitesse peut toujours être observée sur un processeur à cœur unique, car le programme peut avoir un cœur de traitement dédié, plutôt que d'avoir à partager la ressource avec le reste du système.
Conception de GPU
Un GPU est conçu avec un nombre de cœurs beaucoup plus important et fonctionne généralement à des vitesses inférieures, principalement pour des raisons de gestion de la chaleur. Le grand nombre de cœurs de traitement est dû au fait que les GPU sont optimisés pour le traitement parallèle et un débit très élevé.
Les GPU sont généralement utilisés pour le rendu des graphiques, en particulier dans les jeux vidéo. Dans ce scénario, un GPU doit restituer une scène entière plusieurs fois par seconde pour que l'expérience fonctionne. La puissance de traitement requise pour traiter les éléments graphiques individuels est relativement faible, mais des milliers de processus doivent être exécutés par image, puis des dizaines d'images sont nécessaires par seconde.
CPU et GPU dans les ordinateurs
Tous les ordinateurs ont une forme de GPU, car il est nécessaire pour afficher n'importe quoi à l'écran. Dans les systèmes économiques et certains systèmes de niveau intermédiaire, cette tâche est généralement effectuée par une puce graphique intégrée relativement faible. Cette puce est intégrée au processeur mais utilise ses propres cœurs de traitement pour effectuer des charges de travail graphiques.
Sur les ordinateurs plus puissants, en particulier ceux qui sont conçus pour les charges de travail graphiques, le processeur GPU est séparé sur une carte graphique discrète. Dans cette configuration, il y a plus d'espace pour plus de cœurs et d'autres composants. De plus, la séparation des deux sources de chaleur primaires permet de mieux les refroidir toutes les deux, augmentant encore les vitesses.
Les GPU discrets peuvent également être utilisés pour des tâches autres que le traitement graphique, car certaines charges de travail sont également adaptées au débit élevé et au parallélisme d'un GPU. L'apprentissage automatique et certaines charges de travail scientifiques sont couramment effectués sur des GPU par exemple.