კომპიუტერებში არის ორი განსხვავებული პროცესორი, CPU და GPU. CPU, ან ცენტრალური დამუშავების განყოფილება, არის კომპიუტერის მთავარი ბირთვი, ის ამუშავებს კომპიუტერის მუშაობისთვის საჭირო მონაცემების დიდ უმრავლესობას. GPU ან გრაფიკული დამუშავების განყოფილება არის მეორადი პროცესორი, რომელიც ძირითადად გამოიყენება გრაფიკული დამუშავებისთვის.
CPU დიზაინი
CPU შექმნილია დამუშავების ბირთვების შედარებით დაბალი რაოდენობით, ფოკუსირებულია დაბალი შეყოვნების სერიულ დამუშავებაზე. ეს ნიშნავს, რომ CPU-ები შექმნილია იმისათვის, რომ შეასრულონ მთელი რიგი ამოცანები რაც შეიძლება სწრაფად. მრავალბირთვიანი CPU-ების გამოჩენამ მათ საშუალება მისცა შეასრულონ რამდენიმე ოპერაცია ერთდროულად, სადაც დატვირთვა იძლევა საშუალებას.
მრავალბირთვიანი CPU-ის შემთხვევაში, აპლიკაციებს შეუძლიათ ისარგებლონ რამდენიმე ნაბიჯით მათი ლოგიკის ერთდროულად შესრულებით. ამან შეიძლება უზრუნველყოს დამუშავების სიჩქარის გაორმაგება ან მეტი, ეს დამოკიდებულია ბირთვების რაოდენობაზე და შეუძლია თუ არა პროგრამის ლოგიკას ყველა მათგანის უპირატესობა.
ხშირ შემთხვევაში, ერთი პროცესის ლოგიკა უნდა დასრულდეს წესრიგში და არ შეიძლება პარალელიზებული იყოს მრავალ CPU ბირთვში. ამ შემთხვევაში, სიჩქარის მატება მაინც შეიძლება შეინიშნოს ერთ ბირთვიან პროცესორზე, რადგან პროგრამას შეიძლება ჰქონდეს გამოყოფილი დამუშავების ბირთვი, ვიდრე რესურსის დანარჩენ სისტემასთან გაზიარება.
GPU დიზაინი
GPU შექმნილია ბირთვების გაცილებით დიდი რაოდენობით და ჩვეულებრივ მუშაობს უფრო დაბალი სიჩქარით, ძირითადად სითბოს მართვის მიზეზების გამო. დამუშავების ბირთვების დიდი რაოდენობა არის იმის გამო, რომ GPU ოპტიმიზებულია პარალელური დამუშავებისთვის და ძალიან მაღალი გამტარუნარიანობისთვის.
GPU-ები, როგორც წესი, გამოიყენება გრაფიკის გასაღებად, განსაკუთრებით ვიდეო თამაშებში. ამ სცენარში, GPU-მ უნდა გადაიღოს მთელი სცენა წამში ბევრჯერ, რომ გამოცდილება იმუშაოს. ცალკეული გრაფიკული ელემენტების დასამუშავებლად საჭირო დამუშავების სიმძლავრე შედარებით დაბალია, მაგრამ ათასობით პროცესი უნდა განხორციელდეს თითო ფრეიმზე და შემდეგ საჭიროა ათობით ფრეიმი წამში.
CPU და GPU კომპიუტერებში
ყველა კომპიუტერს აქვს GPU-ს გარკვეული ფორმა, რადგან ის საჭიროა ეკრანზე რაიმეს გამოსატანად. ბიუჯეტში და ზოგიერთ საშუალო დონის სისტემაში, ამ ამოცანას ძირითადად ასრულებს შედარებით დაბალი სიმძლავრის ინტეგრირებული გრაფიკული ჩიპი. ეს ჩიპი ჩაშენებულია CPU-ში, მაგრამ იყენებს საკუთარ დამუშავების ბირთვებს გრაფიკული დატვირთვის შესასრულებლად.
უფრო მაღალი სიმძლავრის კომპიუტერებზე, განსაკუთრებით კომპიუტერებზე, რომლებიც განკუთვნილია გრაფიკული დატვირთვისთვის, GPU პროცესორი გამოყოფილია დისკრეტულ გრაფიკულ ბარათზე. ამ კონფიგურაციაში მეტი ადგილია მეტი ბირთვისა და სხვა კომპონენტებისთვის. გარდა ამისა, ორი ძირითადი სითბოს წყაროს განცალკევება საშუალებას აძლევს ორივეს უკეთესად გაცივდეს, რაც კიდევ უფრო გაზრდის სიჩქარეს.
დისკრეტული GPU შეიძლება გამოყენებულ იქნას გრაფიკული დამუშავების გარდა სხვა ამოცანებისთვისაც, რადგან გარკვეული დატვირთვები ასევე შეეფერება GPU-ს მაღალ გამტარუნარიანობას და პარალელურობას. მაგალითად, მანქანური სწავლება და ზოგიერთი სამეცნიერო დატვირთვა ჩვეულებრივ ხორციელდება GPU-ებზე.