تفاوت میان Cpu و Gpu، مقایسه عملکرد سی پی یو و جی پی یو تفاوت میان Cpu و Gpu چیست؟ این سوالی است که ممکن است بخش زیادی از کار

تفاوت میان Cpu و Gpu، مقایسه عملکرد سی پی یو و جی پی یو

تفاوت میان Cpu و Gpu چیست؟ این سوالی است که ممکن است بخش زیادی از کاربرانی که با سیستم‌ های کامپیوتری سر و کار دارند، با آن مواجه شوند. Cpu و Gpu که از آن‌ ها به عنوان پردازنده و کارت گرافیک نام می‌ برند را می‌ توان در دنیای امروزه به‌ عنوان دو بخش اصلی سیستم کامپیوتری نام برد. فرق سی پی یو و جی پی یو را می‌ توان در نحوه عملکرد آن ‌ها مشاهده کرد. با وجود این‌ که شباهت‌ هایی بین عملکرد Cpu و Gpu وجود دارد ولی با بررسی نحوه عملکرد هر کدام از آن‌ ها متوجه می‌ شویم که تفاوت‌ هایی نیز در این زمینه مشاهده می‌ شود. به‌ عنوان مثال هر دو بخش از سیستم کامپیوتری از میلیاردها ترانزیستور تشکیل می‌ شوند. علاوه‌ بر این Cpu و Gpu قادر هستند که در هر ثانیه هزاران عملیات را انجام دهند. در عین‌ حال با بررسی نقشه سی پی یو و جی پی یو متوجه می‌ شویم که کاملا با رویکردی متفاوت نسبت‌ به هم در سیستم کامپیوتری قرار می‌ گیرند.

اگر بخواهیم در یک تعریف کلی به بررسی نقش پردازنده (Cpu) یعنی واحد پردازش مرکزی بپردازیم، می‌ توانیم عنوان کنیم که این بخش از سیستم‌ های کامپیوتری را مغز کامپیوتر می‌نامند. در طرف مقابل جی پی یو  (Gpu)  یا واحد پردازش گرافیکی که با نام روح کامپیوتر شناخته می‌ شود، عملکردی متفاوت در سیستم‌ های امروزی خواهد داشت

سی پی یو Cpu چیست؟

برای درک بهتر تفاوت Cpu و Gpu بهتر است ابتدا تعریفی از هر دو بخش سیستم‌ های کامپیوتری داشته باشیم. سی پی یو یا واحد پردازنده مرکزی بخشی از کامپیوتر بوده که از میلیون‌ها ترانزیستور تشکیل می‌ شود. در ساخت پردازنده‌ های مدرن و Cpuها امروز از چندین هسته پردازشی استفاده می‌ شود. افرادی که در این زمینه فعالیت خود را انجام می‌ دهند، از Cpu به‌ عنوان مغز کامپیوتر یاد می‌ کنند.

اگر بخواهیم به بررسی سیستم کامپیوتری و بخش‌ های مختلف آن بپردازیم، بدون تردید می‌ توانیم عنوان کنیم که پردازنده یکی از قطعات حیاتی در سیستم کامپیوتری بوده که وظیفه دارد پردازش محاسبات مختلف و داده‌ های به‌ دست‌ آمده را انجام دهد.

یکی از کاربردهای Cpu یا واحد پردازنده مرکزی این است که تمام دستورالعمل‌ ها و دستورات ارسال‌ شده را حتی اگر نیاز به قدرت پردازشی بالایی نداشته باشند را اجرا کند. در طراحی و ساخت سی پی یوها امروزه با توجه به نیاز کاربران از هسته‌ های پردازشی با تعداد زیاد استفاده می‌ کنند. هر هسته که در یک سیستم کامپیوتری قرار می‌ گیرد، می‌ تواند برای پردازش جداگانه داده‌ ها و دستورالعمل‌ ها اقدام نماید. در عین‌ حال به واسطه قابلیت چند رشته‌ ای که امروزه وجود دارد، می‌ توانیم مشاهده کنیم که هر واحد پردازش می‌ تواند به واحدهای کوچک‌ تر تقسیم شود.

پردازنده مرکزی کامپیوتر یک تراشه‌ محاسباتی به شمار می‌ رود که تمام فرآیند مورد نیاز یعنی اقدامات، محاسبات و اجرای برنامه‌ ها را باید بتواند انجام دهد. در حالت کلی راندمان و عملکرد سیستم توسط پردازنده مرکزی تعیین می‌ شود. هر اندازه تعداد هسته‌ ها و رشته‌ های قرار گرفته‌ شده بر روی سی پی یو بیشتر باشند، این قسمت از کامپیوتر قدرت پردازش بالاتری نیز دارد. امروزه اغلب پردازنده‌ هایی که در بازار عرضه می‌ شوند را ۲ کمپانی اینتل intel و ای ام دی Amd تولید می‌ کنند.

جی پی یو Gpu چیست؟

برای درک بهتر تفاوت Cpu و Gpu حال می‌ توانیم به معرفی واحد پردازش گرافیکی بپردازیم. Gpu یا واحد پردازش گرافیکی که آن را ویدئو کارت یا کارت گرافیک نیز می‌ نامند، تراشه‌ ای است که بر روی کامپیوتر نصب‌ شده و خروجی پردازش انجام‌ شده توسط آن تصاویر و ویدئوهای گرافیکی هستند.

در واقع همان چیزی که کاربر می‌ تواند بر روی مانیتور کامپیوتر مشاهده نماید، توسط Gpu یا واحد پردازش گرافیکی مورد پردازش قرار گرفته‌ است. برای رندر گرفتن تصاویر در کامپیوتر از ابزاری به نام جی پی یو استفاده می‌ کنند. اگر بخواهیم قطعات سیستم کامپیوتری را بررسی کنیم، متوجه می‌شویم که واحد پردازش گرافیکی از جمله حیاتی‌ ترین قطعات سخت‌ افزاری برای افزایش کیفیت بصری و تجربه گیمینگ است. نوع عملکرد Gpu یا واحد پردازش گرافیکی به گونه‌ ای است که فرآیندی به‌ مراتب پیچیده‌ تر از پردازنده مرکزی یا سی پی یو را باید انجام دهد. امروزه دو شرکت سردمدار تولید کننده پردازنده‌ های گرافیکی یعنی Amd و Nvidia به شکل گسترده، روی به طراحی و ساخت انواع پردازنده‌ های گرافیکی آورده‌ اند.

اگر بخواهیم پردازنده گرافیکی یا Gpu را واکاوی کنیم، متوجه می‌ شویم که در حقیقت یک نوع سی پی یو بوده که برای ساخت آن از هسته‌ های مخصوص و بسیار کوچک‌ تر استفاده می‌ کنند. پردازنده‌ گرافیکی نیز به مانند پردازنده مرکزی از جمله الزامات راه‌ اندازی یک سیستم کامپیوتری خواهد بود. بدون استفاده از Gpu به‌ هیچ‌ عنوان قادر نیستید که تصاویر مورد نیاز را از مانیتور لپ تاب یا کامپیوتر خود مشاهده نمایید.

منظور از پردازنده گرافیکی مجمع یا IGP چیست؟

امروزه در ساخت قطعات کامپیوتر از استانداردهای مختلفی استفاده می‌ شود. پردازنده گرافیکی مجمع نوعی پردازنده بوده که آن را بر روی سی پی یو و یا تراشه میزبان قرار می‌ دهند. برخی از پردازنده‌ ها به شکلی طراحی می‌ شوند که از یک واحد پردازش گرافیکی بهره‌ مند هستند. گرافیک‌ های مجمع دارای مزایا و معایب مخصوص به خود بوده که ممکن است برخی از کاربران را ترغیب کنند تا روی به استفاده از آن بیاورند. اگر بخواهیم به بررسی گرافیک مجمع یا IGP بپردازیم، متوجه می‌ شویم که به واسطه این‌ که درون پردازنده اصلی یا سی پی یو قرار می‌ گیرند، فضای زیادی را اشغال نخواهند کرد. علاوه‌ بر این هزینه‌ های شما برای خرید یک سیستم کامپیوتری را نیز کاهش می‌ دهند. با توجه به نوع ساخت این پردازنده، کاربر نیاز به خرید کارت گرافیک جداگانه نخواهد داشت. در عین‌ حال گرافیک مجمع دارای معایبی نیز است. به‌ طور مثال برای عملیات‌ های معمولی و وب گردی این گرافیک می‌ تواند پاسخگوی نیازهای شما باشد. در طرف مقابل اگر قصد اجرای بازی‌ های سنگین با گرافیک بالا را دارید و یا به دنبال پخش فیلم‌ های 4k هستید، به‌ هیچ‌ عنوان نمی‌ توانید روی قابلیت‌ های پردازنده‌ی گرافیکی مجمع حساب باز کنید. امروزه از پردازنده‌ های گرافیکی مجمع برای پایین آوردن قیمت لپ‌ تاپ‌ های سبک استفاده می‌ شود. به‌ لحاظ گرافیکی به‌ هیچ‌ عنوان عملکرد پردازنده گرافیکی مجمع به گرد پای پردازنده‌ گرافیکی مجزا نمی‌ رسد. کاربرانی که قصد دارند به‌ صورت حرفه‌ای از سیستم خود استفاده کنند و در مدل‌ سازی سه‌ بعدی فعالیت دارند، نمی‌ توانند از این گرافیک بهره ببرند.

بررسی تفاوت Cpu و Gpu

اکنون که با تعریف این دو بخش از سیستم کامپیوتر آشنا شده‌ اید، بهتر است به بررسی تفاوت بین سی پی یو و جی پی یو بپردازیم.

در حقیقت می‌ توان بیان کرد که پردازنده گرافیکی و پردازنده اصلی شباهت‌ های زیادی از بسیاری از جهات به‌ هم دارند. هر دو بخش از سیستم کامپیوتری متشکل از ریز تراشه هایی بوده که بر پایه سیلیکون طراحی می‌ شوند. علاوه‌ بر این با بررسی شباهت‌ های سی پی یو و جی پی یو متوجه می‌ شویم که هر دو بخش از رایانه وظیفه دارند که پردازش داده‌ ها را انجام دهند. با این‌ حال از نظر معماری می‌ توانیم تفاوت سی پی یو و جی پی یو را مشاهده نماییم. هر کدام از این قطعات برای انجام کارهایی متفاوت طراحی می‌ شوند.

برای انجام بخش زیادی از کارهای کامپیوتری، Cpu موظف است که بتواند عملکرد خود را به‌ خوبی نشان دهد. یک پردازنده مرکزی برای انجام وظایف محول شده به هسته‌ های کوچک‌تر تقسیم می‌ شود. به‌ همین‌ علت می‌ تواند روی فعالیت‌ های مختلف تمرکز کند. با توجه به این شرایط، سی پی یو قادر است که به‌ طور همزمان و با سرعت بالا چند عملیات را انجام دهد. به‌ همین‌ علت است که بسیاری از کارهای مورد نیاز کاربران اعم از استفاده عادی از سیستم تا انجام محاسبات سریالی توسط سی پی یو انجام می‌ گیرد.

در طرف مقابل Gpu یا واحد پردازش گرافیکی تنها برای سرعت بخشیدن به رندر سه‌ بعدی و عملیات‌ های مرتبط با آن طراحی‌ شده است. با گذشت زمان می‌ توان مشاهده کرد که انعطاف‌ پذیری به‌ مراتب بالاتری از موتورهای گرافیکی را می‌ توانیم ببینیم. امروزه برنامه‌ های بیشتری برای ساخت پردازنده‌ های گرافیکی فراهم شده‌ است. پردازنده‌ های گرافیکی یا جی پی یوها برای بازی‌ های مدرن و پردازش گرافیکی فوق‌ العاده مورد استفاده قرار می‌ گیرند. با این‌ حال این تنها کاربرد Gpu نیست و از نرم‌افزارهای مختلف نیز می‌ تواند پشتیبانی کند. تفاوت بین Cpu و Gpu بیشتر به نحوه عملکرد آن‌ ها بر می‌گردد. یک Cpu یا واحد پردازش مرکزی باید در هر کدام از هسته‌ های خود بتواند پردازش‌ ها را به‌ صورت سریالی انجام دهد.

با بررسی نحوه ساخت سی پی یو متوجه می‌ شویم که اغلب پردازنده‌ ها از ۴ تا ۸ هسته تشکیل می‌ شوند. امروزه کامپیوترهای فوق پیشرفته از پردازنده‌ های ۶۴ هسته‌ ای نیز بهره‌ مند هستند. هنگامی‌ که شما سیستم خود را روشن می‌ کنید باید بدانید که یک یا چند عملیات توسط هر هسته به‌ تنهایی پردازش می‌ شوند. به‌ عنوان مثال مانند زمانی‌ که یک جمله را تایپ می‌ کنید، پردازنده هم‌ زمان با اینکه روی به پردازش کلیدهای مورد نظر شما می‌ آورد باید عملیات‌ های دیگر را توسط هسته‌ های متفاوت در Task Manager انجام دهد. به‌ همین‌ علت است که کاربر قادر بوده که به‌ صورت همزمان یک برنامه را نصب کرده و یا مشغول به تماشای فیلم و همچنین بررسی وب‌ سایت های مختلف باشد.

اگر بخواهیم به یک مثال جالب در خصوص تفاوت Cpu و Gpu اشاره کنیم، می‌ توانیم این دو بخش از سیستم کامپیوتری را به سمت راست و چپ مغز انسان تشبیه نماییم. در سمت چپ مغز کارهای ریاضی و منطقی اغلب صورت می‌ گیرد. در عین‌ حال سمت راست مغز انسان عملیاتی مانند کارهای بصری، خلاقیت رنگ‌ ها و هنر را مورد پردازش قرار خواهد داد. بنابراین هنگامی‌ که قصد دارید کارهایی انجام دهید که نیاز به پردازش‌ های سنگین گرافیکی دارد باید به گرافیک و Gpu توجه نمایید. پردازنده‌ گرافیکی نیز به مانند سمت راست مغز برای تفسیر تصاویر و ویدئوها و همچنین انیمیشن‌ های مختلف فعالیت خود را انجام خواهد داد. در حالی‌ که پردازنده اصلی یا Cpu می‌ تواند به کمک پردازنده‌ گرافیکی آمده و برای انجام پردازش‌ ها این بخش از سیستم را یاری کند.

تفاوت Cpu و Gpu در کاربری

با بررسی تفاوت Gpu و Cpu متوجه می‌ شویم که به واسطه فرق میان این دو بخش از سیستم، نحوه عملکرد آن‌ ها نیز با هم متفاوت است. در حقیقت عملکرد سیستم کامپیوتری کاملا بر پردازش سریالی عملیات‌ ها متکی می‌ شود. در حالی‌ که اگر کاربر سعی کند یک Gpu یا کارت گرافیک را جایگزین Cpu یا پردازنده کند، متوجه خواهد شد که سیستم به‌ خوبی کارایی نخواهد داشت؛ چرا که پردازنده‌ گرافیکی قادر نیست که کارهای مورد نیاز کاربر مانند تایپ کردن، اجرای مرورگر و همچنین نمایش فیلم را به بخش‌ های کوچک تقسیم نماید. در طرف مقابل سی پی یو قادر است با قدرت بسیار زیاد خود به‌ طور همزمان چند عملیات را پردازش نماید.

با بررسی کاربرد جی پی یو متوجه می‌ شویم که برای ماین کردن نیز می‌ توان از این قطعه کاربردی کمک گرفت. شاید برای شما نیز این سوال پیش بیاید که چرا از Gpu برای فرآیند ماینینگ استفاده می‌ کنند؟ اول از همه باید بدانید که توان کمتری برای استفاده از پردازنده‌ های گرافیکی مصرف و می‌ شود. به‌ ازای توان مصرفی، این مرکز سیستم قادر است که قدرت بیشتری ارائه دهد. علاوه‌ بر این واحد محاسبه و منطق در پردازنده‌ گرافیکی وجود دارد. این واحد می‌ تواند Gpu را یاری کند تا با سرعت بیشتری گرافیک‌ ها را رندر نماید. در کنار این موارد برای حل مسائل پیچیده ریاضی نیز می‌ توان از این واحد محاسبه و منطق کمک گرفت. با توجه به این شرایط در چند سال گذشته مشاهده می‌ کنید که کارت‌ های گرافیک به شکل غیر قابل باوری نزد افرادی که فعالیت خود را در حوزه رمز ارزها انجام می‌ دهند محبوبیت پیدا کرده‌ اند.

جمع ‌بندی

با بررسی تفاوت سی پی یو و جی پی یو متوجه شدیم که در حالت کلی این دو بخش نسبت‌ به هم شباهت‌ ها و تفاوت‌ هایی دارند. این دو واحد در کامپیوترها اهمیت برابری پیدا کرده‌ اند. با شرح عملکرد Cpu و Gpu به اهمیت وجود آن‌ ها در سیستم پی بردید.