وحدة المعالجة المركزية CPU , ووحدة معالجة الرسومات GPU كلاهما يتكون من مئات الملايين من الترانزستورات ويمكنهما معالجة آلاف العمليات في الثانية ، لكن السؤال هو ، هل هما مختلفان أو متشابهان؟ يمكننا فهم ذلك من خلال فهم كل واحد منهم.
أولا دعونا نلقي نظرة على CPU بعد ذلك سوف نذهب لـ GPU.
ما معنى CPU ؟
وحدة المعالجة المركزية و يرمز اليها ب CPU اختصارا لاسمها الانجليزي "Central
Processing Unit". هي جزء من جهاز كمبيوتر يقوم بتنفيذ جميع المهام والحسابات
المتعلقة بكل مكون من مكونات الأجهزة المرتبطة بجهاز الكمبيوتر الخاص بك ، وذلك
لتشغيل جهازك بشكل صحيح. هذا هو السبب في أنها تسمى " وحدة المعالجة المركزية"
لأنها تدير كل وظيفة ، حسابات كل مكونات الأجهزة والبرامج التي يمتلكها جهاز
الكمبيوتر الخاص بك.
تتكون وحدة المعالجة المركزية من ملايين الترانزستورات ويشار إليها عمومًا على
أنها دماغ أي كمبيوتر مسؤول عن معالجة أي بيانات.
تتكون وحدة المعالجة المركزية من ALU (وحدة منطقية حسابية)
و CU (وحدة تحكم) وذاكرة.
وظيفة ALU هي إجراء أي عملية حسابية منطقية على البيانات التي توفرها
الذاكرة ، وتتحكم وحدة التحكم في تدفق البيانات.
أول شركة قامت بإنتاج أول وحدة CPU هي Intel ، واسمها 4004 والتي كانت أول وحدة
المعالجة المركزية بت 4. بعد ذلك ، قاموا بتصميمه على بنية x86 .
تُعرف وحدة المعالجة المركزية أيضًا باسم " المعالج" أو " الشريحة" ، وهي عبارة عن مكون قوي لجهاز كمبيوتر ، يمكنها فعل كل شيء.
تحتوي وحدة المعالجة المركزية القياسية على ما بين واحد إلى أربعة مراكز معالجة
في أي مكان من 1 إلى 5 جيجاهرتز. تقريبا كل وحدة المعالجة المركزية الحديثة تتكون
من النوى متعددة لأداء مهام متعددة في وقت واحد ، ويتم قياس الأداء العام في
جيجاهيرتز. لنفترض أن وحدة المعالجة المركزية تحتوي على سرعة أساسية تبلغ 2.4
غيغاهرتز ، هذا يعني ان المعالج قادر على معالجة 2.4 مليار عملية في الثانية.
الشركات المصنعة وحدة المعالجة المركزية الشهيرة هي AMD وIntel .
ما معنى GPU؟
هي وحدة معالجة الرسوميات ،و يرمز لها ب GPU و هي اختصار من اسمها الانجليزي Graphics Processing Unit
و هو نوع من وحدة المعالجة المركزية المتخصصة التي تم تطويرها لتلبية حاجة محددة
للغاية.
كل ما يمكنك رؤيته على شاشة العرض يرجع فضله إلى GPU ، فهو مصمم للقيام بأنشطة
مثل VR ، رسومات عالية الدقة ، الألعاب، هذه الأشياء تتطلب الكثير من القوة وهذا
هو الشيء الذي صُممت GPU من أجله .
تؤدي وحدة معالجة الرسومات (GPU) جزءًا صغيرًا من عمليات وحدة المعالجة المركزية
(CPU) ، ويجب ذكرها هنا بسرعة عالية جدًا. بوجود عدد كبير من النوى المتوفرة بشكل
أساسي ، يقوم آلاف النوى بإجراء حسابات لآلاف البكسل في الوقت الأمثل لعرض
الرسومات المعقدة.
أول شركة لتطوير GPU كان NVIDIA في أوائل عام 1999 ، وقد أطلقت اول وحدة تحت اسم
GeForce 256. تم التعامل مع وظائف الرسومات في أجهزة الكمبيوتر التي تحتوي على
هذه GPUs بواسطة وحدة تحكم VGA. كانت مهمة VGA هي تقديم بيانات الصورة بالترتيب
الصحيح للشاشة للعرض.
هناك نوعان من GPU المتاحة ، الأول يكون مضمن داخل اللوحة الأم للجهاز ولا يمكن فصله أو استبداله بسهولة وآخر واحد مخصص لديه فتحة مخصصة في اللوحة الأم وهذا ما نجده في الحواسب المكتبية.
هناك نوعان من GPU المتاحة ، الأول يكون مضمن داخل اللوحة الأم للجهاز ولا يمكن فصله أو استبداله بسهولة وآخر واحد مخصص لديه فتحة مخصصة في اللوحة الأم وهذا ما نجده في الحواسب المكتبية.
كان اهتمام GPU في البداية هو تقديم رسومات ثنائية الأبعاد ولكن مع نمو الرغبة في
3D ، أصبح GPU أكثر تخصصًا وفعالية ، على الرغم من أن وحدات GPU أبطأ من وحدة
المعالجة المركزية ، ولكنها متوفرة بشكل أكبر في الأرقام مما يجعلها مثالية في
الحسابات الرياضية و (hyperthreading) تمكن GPU لتقديم رسومات ثلاثية الأبعاد
معقدة تحتاجها الألعاب الحديثة.
مقارنة بين CPU و GPU
1CPU : هي معالج للأغراض العامة.
GPU : هو معالج للأغراض الخاصة.
2
CPU : أكثر مرونة مع مجموعة تعليمات أكبر ويمكن أن تؤدي مجموعة واسعة من المهام.
GPU : تحوي على تعليمات محدودة وقادرة على المهام المتعلقة بالرسومات فقط.
3
CPU : يمكنه بشكل عام تنفيذ أي نوع من المهام بما في ذلك الرسومات ولكن ليس بالطريقة المثلى للغاية.
GPU : الغرض الوحيد هو معالجة الصور والرسومات ثلاثية الأبعاد بشكل أسرع بكثير من وحدة المعالجة المركزية.
4
CPU : قد تحتوي على عدد قليل من النوى القوية لتوزيع عبء العمل.
GPU : تتكون من عدة أنوية أضعف لإجراء عملية متكررة بسيطة.
5
CPU : سرعة معالجتها عالية جدًا وتعمل بسرعة ساعة عالية جدًا من حوالي 3 إلى 5 جيجاهرتز ولكن عدد نوى المعالجة أقل.
GPU : يعمل بسرعة أقل على مدار الساعة تبلغ حوالي 800 ميجاهرتز ولكن يحتوي على مئات إلى آلاف من نوى المعالجة.
6
CPU : يتطلب ذاكرة RAM أكبر مقارنةً بوحدة معالجة الرسومات.
GPU : تتطلب ذاكرة وصول عشوائي أقل مقارنة ب cpu وهذا هو سبب مشاركة وحدة معالجة الرسومات المدمجة في ذاكرة الوصول العشوائي مع وحدة المعالجة المركزية.
7
CPU : تركز بشكل أساسي على زمن الوصول المنخفض (التأخير الزمني بين التعليمات ونقل البيانات).
GPU : تركز على الحد الأقصى من الإنتاجية (التوازي ، عدد تنفيذ التعليمات في فترة زمنية).
8
CPU : تم تحسينها لعملية التعليمات المتسلسلة.
GPU : تم تحسينها لتشغيل التعليمات المتوازية.
9
CPU : تركز على حساب أي بيانات يتم تلقيها.
GPU : تتلقى البيانات من وحدة المعالجة المركزية وتولد الصور المرئية وفقًا لذلك.
10
CPU : يتفاعل مع العديد من مكونات الكمبيوتر مثل ذاكرة الوصول العشوائي ، ذاكرة القراءة ، منافذ الإدخال / الإخراج لأداء التعليمات.
GPU : تتفاعل فقط مع الذاكرة ووحدة العرض لتحديد كيفية عرض البكسل على الشاشة.
___
المصدر : مواقع التقنية
