컴퓨터에는 CPU와 GPU라는 두 가지 별개의 프로세서가 있습니다. CPU 또는 중앙 처리 장치는 컴퓨터의 핵심이며 컴퓨터를 실행하는 데 필요한 대부분의 데이터를 처리합니다. GPU 또는 그래픽 처리 장치는 주로 그래픽 처리에 사용되는 보조 프로세서입니다.
CPU 설계
CPU는 대기 시간이 짧은 직렬 처리에 중점을 둔 비교적 적은 수의 처리 코어로 설계되었습니다. 이는 CPU가 일련의 작업을 가능한 한 빨리 수행하도록 설계되었음을 의미합니다. 멀티 코어 CPU의 출현으로 워크로드가 허용하는 경우 여러 작업을 동시에 수행할 수 있습니다.
다중 코어 CPU의 경우 애플리케이션은 논리에 대한 여러 단계를 동시에 수행하는 이점을 누릴 수 있습니다. 이것은 코어의 수와 프로그램 로직이 모든 코어를 활용할 수 있는지 여부에 따라 두 배 이상의 처리 속도를 제공할 수 있습니다.
많은 경우 단일 프로세스의 논리는 순서대로 완료되어야 하며 여러 CPU 코어에서 병렬화될 수 없습니다. 이 경우 프로그램이 시스템의 나머지 부분과 리소스를 공유하지 않고 전용 처리 코어를 가질 수 있으므로 단일 코어 CPU에서 속도 증가를 계속 볼 수 있습니다.
GPU 설계
GPU는 훨씬 더 많은 코어 수로 설계되었으며 주로 열 관리를 위해 일반적으로 더 낮은 속도로 작동합니다. 처리 코어 수가 많은 것은 GPU가 병렬 처리 및 매우 높은 처리량에 최적화되어 있기 때문입니다.
GPU는 일반적으로 특히 비디오 게임에서 그래픽 렌더링에 사용됩니다. 이 시나리오에서 GPU는 경험이 작동하도록 전체 장면을 초당 여러 번 렌더링해야 합니다. 개별 그래픽 요소를 처리하는 데 필요한 처리 능력은 상대적으로 낮지만 프레임당 수천 개의 프로세스를 실행해야 하고 초당 수십 개의 프레임이 필요합니다.
컴퓨터의 CPU와 GPU
모든 컴퓨터에는 화면에 무엇이든 표시하는 데 필요한 GPU가 있습니다. 예산 및 일부 중간 계층 시스템에서 이 작업은 일반적으로 상대적으로 저전력 통합 그래픽 칩에 의해 수행됩니다. 이 칩은 CPU에 내장되어 있지만 자체 처리 코어를 사용하여 그래픽 워크로드를 수행합니다.
고성능 컴퓨터, 특히 그래픽 워크로드용으로 설계된 컴퓨터에서 GPU 프로세서는 개별 그래픽 카드로 분리됩니다. 이 구성에서는 더 많은 코어 및 기타 구성 요소를 위한 더 많은 공간이 있습니다. 또한 두 개의 주요 열원을 분리하면 둘 다 더 잘 냉각되어 속도가 더욱 빨라집니다.
개별 GPU는 그래픽 처리 이외의 작업에도 사용할 수 있습니다. 특정 워크로드는 GPU의 높은 처리량 및 병렬 처리에도 적합하기 때문입니다. 예를 들어 기계 학습 및 일부 과학적 워크로드는 일반적으로 GPU에서 수행됩니다.