cpu和gpu的區(qū)別
CPU（中央處理器）和 GPU（圖形處理器）有以下一些區(qū)別：
- 架構(gòu)不同：CPU 主要是面向通用計(jì)算的，其架構(gòu)基于馮?諾依曼體系結(jié)構(gòu)，包含控制單元、算術(shù)邏輯單元、緩存等部分；而 GPU 主要面向圖形處理和并行計(jì)算，其架構(gòu)基于數(shù)據(jù)流體系結(jié)構(gòu)，包含許多流處理器和專(zhuān)用硬件單元。
- 計(jì)算方式不同：CPU 通過(guò)順序執(zhí)行指令來(lái)完成計(jì)算任務(wù)；GPU 則通過(guò)并行執(zhí)行大量的線(xiàn)程來(lái)完成計(jì)算任務(wù)，其并行計(jì)算能力是 CPU 的幾倍甚至幾十倍，可處理大量數(shù)據(jù)和計(jì)算任務(wù)，提高計(jì)算效率和速度。
- 設(shè)計(jì)目的不同：CPU 的設(shè)計(jì)目的是通用計(jì)算，能處理各種不同任務(wù)；GPU 的設(shè)計(jì)目的是圖形處理和并行計(jì)算，其硬件架構(gòu)和編程模型專(zhuān)為高效處理大規(guī)模并行計(jì)算和圖形渲染而設(shè)計(jì)。
- 緩存結(jié)構(gòu)不同：CPU 有大量的緩存結(jié)構(gòu)，消耗了大量晶體管，運(yùn)行時(shí)需要較多電力；GPU 的緩存相對(duì)簡(jiǎn)單，目前主流 GPU 芯片最多有兩層緩存，它可以利用晶體管上的空間和能耗做成 ALU（算術(shù)邏輯單元）單元，因此效率相對(duì)較高。
- 響應(yīng)方式不同：CPU 要求實(shí)時(shí)響應(yīng)，對(duì)單任務(wù)速度要求高，需用多層緩存保證單任務(wù)速度；GPU 是把所有任務(wù)排好后再批處理，對(duì)緩存要求相對(duì)較低。
- 浮點(diǎn)運(yùn)算方式不同：CPU 除負(fù)責(zé)浮點(diǎn)整形運(yùn)算外，還有很多其他指令集的負(fù)載，如多媒體解碼、硬件解碼等，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜；GPU 基本只做浮點(diǎn)運(yùn)算，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以做得更快。另外，CPU 注重單線(xiàn)程性能，需消耗更多晶體管和能耗用于控制部分，分配在浮點(diǎn)計(jì)算的功耗較少；而 GPU 注重吞吐量，單指令能驅(qū)動(dòng)更多計(jì)算，消耗在控制部分的能耗較少，可將更多資源用于浮點(diǎn)計(jì)算。
- 應(yīng)用方向不同：CPU 擅長(zhǎng)如操作系統(tǒng)等需要快速響應(yīng)實(shí)時(shí)信息、針對(duì)延遲優(yōu)化的應(yīng)用，晶體管數(shù)量和能耗用于分支預(yù)測(cè)、亂序執(zhí)行、低延遲緩存等控制部分；GPU 適合具有極高可預(yù)測(cè)性和大量相似運(yùn)算以及高延遲、高吞吐的架構(gòu)運(yùn)算，例如圖形圖像計(jì)算、天氣預(yù)報(bào)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、挖礦等領(lǐng)域。
在實(shí)際應(yīng)用中，CPU 和 GPU 通常相互配合，以滿(mǎn)足不同的計(jì)算需求。一些處理任務(wù)可能更依賴(lài) CPU 的通用計(jì)算能力，而另一些涉及大規(guī)模并行計(jì)算和圖形處理的任務(wù)則能充分發(fā)揮 GPU 的優(yōu)勢(shì)。隨著技術(shù)發(fā)展，兩者的界限逐漸模糊，例如部分 CPU 中也集成了 GPU 功能，或者增加了神經(jīng)處理單元（NPU）用于加速 AI 等特定任務(wù)。
