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CPU和GPU:它們?nèi)绾螀f(xié)同工作?

發(fā)布時間:2023-06-15 15:27:56

CPU將工作交付給GPU,或者可以說GPU是對CPU的補充幫助,因為它提高了系統(tǒng)的整體性能和效率。下面,讓我們一起了解CPU和GPU是如何協(xié)同工作以及它們的不同之處?


CPU和GPU:它們?nèi)绾螀f(xié)同工作?.png


一、CPU和GPU作為一個整體協(xié)同工作:

CPU和GPU是一起工作,因此我們的系統(tǒng)可以同時運行多個進程。最初,引入GPU是為了渲染圖像和高級圖形。但隨著時間的推移,隨著GPU在大眾中越來越受歡迎,它們現(xiàn)在被廣泛用于加速系統(tǒng)。特別是如果我們將系統(tǒng)用于機器學(xué)習(xí)目的,為高端視頻游戲渲染3d圖像和視頻,甚至處理大量數(shù)據(jù),GPU將是我們的最終救星。

但是當(dāng)CPU負(fù)責(zé)控制邏輯工作而GPU在SIMD(單指令多數(shù)據(jù))上工作時,它們實際上是如何協(xié)同工作的呢?

基本上,CPU將任務(wù)分配給GPU,并讓它代表自己完成。然后通過同步調(diào)用,它會不斷檢查GPU是否已完成任務(wù)或任務(wù)現(xiàn)在處于什么狀態(tài)。為了使這兩個核心組件之間的通信成為可能,驅(qū)動程序和軟件起著至關(guān)重要的作用,并由操作系統(tǒng)控制。

假設(shè)我們正在通過GPU渲染圖形,在頂層將是我們正在處理的應(yīng)用軟件。該應(yīng)用程序?qū)⑴cGPU建立連接然后應(yīng)用程序在接口的幫助下將解碼任務(wù)發(fā)送到GPU硬件。設(shè)備驅(qū)動程序和操作系統(tǒng)攜手合作,將輸出傳遞給硬件。

需要注意的一點:所有這些現(xiàn)象實際上都發(fā)生在CPU上


二、CPU和GPU的同步:

CPU和GPU之間的資源共享會產(chǎn)生依賴性,并且CPU必須在GPU擁有幀之前完成幀,因為如果在CPU分配資源之間得到它,GPU可能會收到錯誤的資源份額。而如果CPU分配資源之前接收到,GPU就認(rèn)為是未定義的資源共享。


三、CPU和GPU的區(qū)別:

GPU是CPU的輔助。它可以與CPU協(xié)同工作以提高效率,但永遠不能替代它。CPU處理整個系統(tǒng)并控制進出系統(tǒng)的所有指令,它確保一切順利進行。而GPU處理特定任務(wù),例如圖形和相關(guān)計算。GPU以比CPU更快的速度完成更多的工作,由于多核,它可以處理更多的任務(wù)。由于CPU的內(nèi)核有限,它在給定時間內(nèi)可以執(zhí)行的任務(wù)有一定的限制。我們可以總結(jié)為CPU是一個通用單元,GPU是一個更快的單元。


總結(jié):GPU和CPU如何協(xié)同工作就是現(xiàn)代計算機需要能夠快速處理大量信息。要獲得最佳計算機體驗,CPU和GPU必須能夠很好地協(xié)同工作。這可以幫助我們的計算機更快更好地運行以進行游戲、工作或任何其他用途。


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