Bilgisayarlarda CPU ve GPU olmak üzere iki farklı işlemci vardır. Bir CPU veya Merkezi İşlem Birimi, bir bilgisayarın ana çekirdeğidir, bilgisayarı çalıştırmak için gereken verilerin büyük çoğunluğunu işler. GPU veya Grafik İşlem Birimi, öncelikle grafik işleme için kullanılan ikincil bir işlemcidir.
CPU tasarımı
Bir CPU, düşük gecikme süreli seri işlemeye odaklanarak nispeten düşük sayıda işlem çekirdeği ile tasarlanmıştır. Bu, CPU'ların bir dizi görevi mümkün olduğunca hızlı gerçekleştirmek için tasarlandığı anlamına gelir. Çok çekirdekli CPU'ların ortaya çıkışı, iş yükünün izin verdiği yerlerde aynı anda birden fazla işlemi gerçekleştirmelerine izin verdi.
Çok çekirdekli bir CPU durumunda, uygulamalar, mantıkları için aynı anda gerçekleştirilen birden çok adımdan yararlanabilir. Bu, çekirdek sayısına ve program mantığının hepsinden yararlanıp yararlanamayacağına bağlı olarak işlem hızının iki katına veya daha fazlasına ulaşabilir.
Çoğu durumda, tek bir işlemin mantığı sırayla tamamlanmalıdır ve birden çok CPU çekirdeği arasında paralelleştirilemez. Bu durumda, kaynağı sistemin geri kalanıyla paylaşmak zorunda kalmak yerine, program özel bir işlem çekirdeğine sahip olabileceğinden, tek çekirdekli bir CPU üzerinde bir hız artışı hala görülebilir.
GPU tasarımı
Bir GPU, çok daha büyük bir çekirdek sayısıyla tasarlanmıştır ve öncelikle ısı yönetimi nedenleriyle tipik olarak daha düşük hızlarda çalışır. Büyük işlemci çekirdeği sayısı, GPU'ların paralel işleme ve çok yüksek verim için optimize edilmiş olmasıdır.
GPU'lar tipik olarak, özellikle video oyunlarında grafiklerin oluşturulması için kullanılır. Bu senaryoda, deneyimin çalışması için bir GPU'nun tüm sahneyi saniyede birçok kez oluşturması gerekir. Tek tek grafik öğelerini işlemek için gereken işlem gücü nispeten düşüktür, ancak kare başına binlerce işlemin çalıştırılması ve ardından saniyede düzinelerce kareye ihtiyaç duyulur.
Bilgisayarlardaki CPU'lar ve GPU'lar
Ekranda herhangi bir şeyi görüntülemek için gerekli olduğundan, tüm bilgisayarlarda bir tür GPU vardır. Bütçe ve bazı orta seviye sistemlerde, bu görev genellikle nispeten düşük güçlü bir entegre grafik yongası tarafından gerçekleştirilir. Bu yonga CPU'da yerleşiktir ancak grafik iş yüklerini gerçekleştirmek için kendi işlem çekirdeklerini kullanır.
Daha yüksek güçlü bilgisayarlarda, özellikle grafik iş yükleri için tasarlanmış olanlarda, GPU işlemcisi ayrı bir grafik kartına ayrılmıştır. Bu yapılandırmada, daha fazla çekirdek ve diğer bileşenler için daha fazla alan vardır. Ek olarak, iki birincil ısı kaynağını ayırmak, her ikisinin de daha iyi soğutulmasını sağlayarak hızları daha da artırır.
Belirli iş yükleri aynı zamanda bir GPU'nun yüksek verimine ve paralelliğine uygun olduğundan, ayrık GPU'lar grafik işleme dışındaki görevler için de kullanılabilir. Makine öğrenimi ve bazı bilimsel iş yükleri, örneğin GPU'larda yaygın olarak gerçekleştirilir.