GPU和CPU的区别及渲染是否为并行计算

2024-11-08 20:43:06
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回答1:

GPU,从字面意思上就可以看出来。G代表graphical,图形加速。C代表central,核心处理。
现在计算领域正在慢慢挖掘出GPU的价值,传统认为GPU只加速了图形,现在观念变了,越来越注重GPU在分子动力学模拟等方面的加速了。其带来的效应和CPU协同起来,是个1+1>2的组合。
cpu和gpu有不同的定位和分工,gpu全称图形处理器,主要作为图形的渲染设备存在,而cpu则作为计算和控制调度设备完成计算机的主要任务。cpu的运算能力遵循摩尔定律飞速发展。摩尔定律失效后,cpu性能提升遇到瓶颈,开始发展多核技术,但是由于诸多原因,依然难以满足应用程序对计算力的需求。此时nvdida提出了cuda架构gpu用作通用计算。所以gpu其实应该是gpgpu,也就是通用计算gpu。它不但进行图形渲染,也释放计算力用作通用计算。同时提出的概念叫做异构并行计算,由gpu或者dsp/fpga等作为一种计算设备,分担cpu的计算压力。
作为处理器,由于定位不同,二者在底层电路设计上有比较大的区别,cpu作为中央处理器,除了计算任务外,更多的需要进行调度和控制方面的任务,所以它大量的面积用于高速缓存和控制电路,虽然高速缓存有利于提升计算性能,但不是根本上的真正意义上的提升;而gpu作为计算设备,协处理器,不会去承担任务调度和控制方面的任务,所以大量的面积用于ALU,因此,其拥有强大的计算能力,但是由于电路结构的原因,对于数据依赖强,分支严重的计算,gpu性能会很差。
gpu有着广阔的应用领域,另一方面,在生物医学,力学,医疗影像,天气预报等很多领域,涉及大规模矩阵运算,对gpu的需求也很大。
渲染农场支持并行计算~