CPU와 GPU의 차이점은 무엇입니까?

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 두고 상대적으로 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.

멀티 코어 CPU의 경우 애플리케이션은 논리에 대해 여러 단계를 동시에 수행함으로써 이점을 얻을 수 있습니다. 이것은 코어의 수와 프로그램 로직이 모든 코어를 활용할 수 있는지 여부에 따라 두 배 이상의 처리 속도를 제공할 수 있습니다.

많은 경우에 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 일종의 GPU가 있습니다. 예산 및 일부 중간 계층 시스템에서 이 작업은 일반적으로 비교적 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.

특정 워크로드는 GPU의 높은 처리량 및 병렬 처리에도 적합하기 때문에 개별 GPU는 그래픽 처리 이외의 작업에도 사용할 수 있습니다. 예를 들어 기계 학습 및 일부 과학적 워크로드는 일반적으로 GPU에서 수행됩니다.