CPU vs GPU

CPU & GPU 공통점 

- 중요한 컴퓨팅 엔진

- 실리콘 기반 마이크로프로세서

- 데이터 처리 

=> 다른점 : 아키텍처와 만들어진 용도가 다름 

 

 

 

 

 

 

CPU, Central Processing Unit (중앙처리장치)

 

-  CPU, 중앙처리장치 = 컴퓨터의 뇌 (컴퓨터의 성능에 있어 가장 결정적임, IQ 같은..) 

- 우리가 명령하는 모든 작업을 처리하고 연산 

- 연산 - 제어부 & 레지스터(메모리)로 구성

- CPU는 연산 속도가 빨라 복잡한 명령을 처리하는 용도 

- 수백만 개의 트렌지스터로 구축되어 있음 

- 현대 컴퓨팅 시스템에 필수적인 요소 

- 웹 서핑에서 스프레드 제작에 이르는 프로그램의 실행 속도 결정하는 중요한 역할 

- 다양한 워크로드, 특히 대기 시간, 코어당 성능이 중요한 워크로드에 적합

- CPU는 강력한 실행 엔진으로 코어 수가 적으며 개별적인 작업과 신속한 작업 처리에 코어 집중

- 연속적인 컴퓨팅이나 데이터베이스 실행과 같은 작업에 적합 

- 명령어가 입력된 순서대로 데이터를 처리하는 직렬(순차) 처리에 특화된 구조를 가지고 있음 (한 번에 하나)  

- 내부 면적의 절반 이상이 캐시(메모리)로 채워져 있기 때문에 GPU에 비해 상대적으로 ALU(Arithmetic login unit)가 차지할 수 있는 공간이 적다. 

- CPU는 고정소수점 데이터를 많이 사용하는 문서 작성 등 일상 생활의 작업을 빠르게 수행할 수 있도록 설계된다. 

- The computer's central processing unit (CPU) is the portion of a computer that retrieves and executes instructions. The CPU is essentially the brain of a CAD system. It consists of an arithmetic and logic unit (ALU), a control unit, and various registers. The CPU is often simply referred to as the processor.

 

 

 

 

 

GPU, Graphics Processing Unit (그래픽 처리 장치)

- GPU !== 그래픽 카드 

- GPU는 그래픽 카드에 내장됨 (그래픽 연산에 특화된 부품) 

- 그래픽 카드 안에는 GPU 외의 다른 부품들이 있다. (메모리-연산 잠시 저장하는 장소, 외부 입력 포트, 쿨러 등등..) 

- 그 중에서 GPU는 그래픽 카드의 'CPU' 역할 

- 여러 명령을 동시에 처리하는 병렬 처리 방식에 특화되어 있느 ㄴ구조 

- 캐시 메모리 비중이 크지않고 연산을 할 수 있는 ALU의 개수가 많다. 

- 1개 코어에 수백 ~ 수천개의 ALU가 장착되어 시간이 많이 걸리는 그래픽 작업 등에 특화 

- GPU는 메모리가 크다. ex. 3-6GB (CPU 대략 30mb ) 

- CPU와 같은 역할이지만 CPU가 복잡한 연산을 처리하기 위해 연산 속도에 집중한 반면 GPU는 '쉬운 작업을 대량으로 처리'한다는 차이가 있다. 

- GPU는 컴퓨터 시스템에서 그래픽 연산을 빠르게 처리하여 결과값을 모니터에 출력하는 연산 장치 

- CPU보다 더 작고 전문화된 코어로 구성된 프로세서 

- 여러개의 코어가 함께 작동 -> 여러 코어로 나누어 처리할 수 있는 (병렬)작업의 경우 GPU가 엄청난 성능 이점 제공 

- GPU 좌표의 연산들 + 행렬들을 처리하는데 행렬의 곱셈으로 이루어져있음 모든 이동 모든 움직임이........

- 행렬의 곱셈은 연산 순서가 상관없음. 병렬처리 가능 

- core가 많으면 몇 천개가 되기도 함. 그런 것들이 곱셈을 한 번에 처리 

- 특정 3D 렌더링 작업 속도 단축위해 개발된 전문 ASIC로 시작 = > 이러한 고정된 기능의 엔진 프로그래밍이 더욱더 수월해졌으며 융통성도 높아짐

- 주로 게임 등에서 사용, 최근 범용적인 병렬 프로세서로도 발전 -> 다양한 응용프로그램 처리 

- CPU로도 그래픽 연산도 가능하다. (과거에는 그래픽카드가 따로 없는 컴퓨터는 CPU로 처리함 => 효율성 떨어짐) 

- GPU 생산하는 회사 ex. NVIDIA(엔비디아), AMD, INTEL(인텔)   // PC GPU 점유율 1위 - 인텔 // 독립 GPU 부품 1위 - 엔비디아 

 

 

 

TMI : 알파고는 1,920개의 CPU와 280개의 GPU로 구성되어 있다. 

 

 

 

 

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References :

https://www.intel.co.kr/content/www/kr/ko/products/docs/processors/cpu-vs-gpu.html

CPU와 GPU 비교: 차이점 알아보기

https://www.mhns.co.kr/news/articleView.html?idxno=426608 

[MHN IT] GPU? CPU? 차이점, 그래픽 카드 스펙-성능 보는 법 총정리 - 문화뉴스