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世界快資訊:2核apu是什么(計算機的大腦CPU)

2022-11-15 08:50:18來源:互聯(lián)網(wǎng)  

大家現(xiàn)在用手機用電腦,經(jīng)常會聽到CPU、GPU等名詞,但是很多人并不清楚都是什么?都用來干什么?甚至近些年還流行出APU等代名詞,具體又有哪些區(qū)別?

01


【資料圖】

計算機的大腦CPU

CPU的全名是計算機中央處理器(central processing unit),它的功能就像人體的大腦,負(fù)責(zé)計算機系統(tǒng)的運算和控制。

說的再通俗一點,中央處理器是一塊規(guī)模龐大的集成電路,它由運算器、控制器、寄存器以及儲存單元等組成。

其實將CPU放大數(shù)倍,就如同一座城市一般,無數(shù)道路、高樓。給人的感覺是將凌亂和整齊結(jié)合起來的藝術(shù)體,而其中的“樓宇”便是一個個功能各異的晶體管。

早在2000年生產(chǎn)的奔騰4 Willamette,就已經(jīng)集成了數(shù)量將近4200萬個微型晶體管,當(dāng)時的制作工藝還只是180nm。

工藝中的多少nm是指CPU上所形成的互補氧化物金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)的晶體管柵極寬度。(說實話我也不太懂,所以就網(wǎng)上查了一下)

以上面的示例圖為例,假設(shè)圖中為一個最小單位的晶體管,紅色的部分就是柵極,L的寬度就代表了工藝?yán)锏臄?shù)字,所以工藝中的多少nm并不是晶體管的大小,但是有一說一,就算是180nm的工藝,那也相當(dāng)于在一根頭發(fā)橫截面上繡花(黃種人的頭發(fā)粗細(xì)為60-90微米)。

而到2013年發(fā)布的I7 4960X,制作工藝已經(jīng)到達22nm,一個CPU中晶體管的數(shù)量達到恐怖的18.6億個。后邊的CPU人家英特爾都懶得公布晶體管數(shù)量了,因為實在太多。

正是有數(shù)以十億計算的晶體管,才能賦予CPU如此強大的功能,讓它能夠執(zhí)行計算機的各種操作指令,運算各種復(fù)雜的問題。同時也因為晶體管的數(shù)量太大,所以運行時會產(chǎn)生大量的熱,這些熱量根本無法自行散去,這就誕生了電腦、手機的散熱模塊。

總之,CPU肩負(fù)重任,而且制造異常困難,所以一直被國外卡脖子,不過國家已經(jīng)有一些企業(yè)開始生產(chǎn)CPU,具體還需要時間追趕。

02

游戲大佬的最愛—GPU

GPU是圖形處理器(graphics processing unit)的簡稱,是做所有圖像和圖形有關(guān)的計算的處理器,是顯卡的核心部件,說白了,是一種特殊的CPU。

所以其內(nèi)部也是由無數(shù)的晶體管組成,主要將計算機的所有數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)變?yōu)槿庋劭梢钥炊膱D像信號并發(fā)送給顯示器,讓其顯示為所看到的畫面。

其實最早是沒有GPU的,但是隨著游戲、影視行業(yè)的發(fā)展,人們對畫面的追求越來越高,CPU中的圖形處理單元就顯得不夠用了,高端工程師就將處理畫面的單元單獨整出來,形成了GPU。

英偉達公司在1999年提出了GPU的概念,發(fā)布了Geforce256圖形處理芯片,從此開啟了英偉達顯卡之路。

而AMD是因為收購了當(dāng)時的另一個圖形大佬ATI,雙A合璧才開啟了顯卡之路。

總之,GPU是一個附屬型處理器,脫離CPU是不能運行的,其與CPU的不同主要體現(xiàn)在設(shè)計目的不同,它們針對的場景不同,CPU需要很強的通用性來處理各種不同的數(shù)據(jù)類型,同時又要邏輯判斷又會引入大量的分支跳轉(zhuǎn)和中斷的處理。這些都使得CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜。而GPU面對的則是類型高度統(tǒng)一的、相互無依賴的大規(guī)模數(shù)據(jù)和不需要被打斷的純凈的計算環(huán)境。

于是就形成了不同的晶體管架構(gòu)。

圖片來自nVidia CUDA文檔。其中綠色的是計算單元,橙紅色的是存儲單元,橙黃色的是控制單元。

03

新概念—APU

APU是由AMD提出的新概念,全名叫作加速處理器(Accelerated Processing Unit),是CPU的升級版,將CPU和GPU組合在同一個晶片上,使其同時達到高性能處理器和強悍獨顯的處理性能。

其實此概念是在2011年,AMD發(fā)布 AMD Fusion技術(shù)時提出的。

APU現(xiàn)在主要還是被用在PS4等游戲機上,或?qū)I(yè)電腦中,其中,PS4的APU性能非常離譜,性能上足可媲美中高端的電腦獨顯加一個能說的過去的CPU的性能之和。

所以,APU就是CPU 中高端GPU,過程其實相當(dāng)復(fù)雜,但是混合計算還是相當(dāng)有前景的,或許某一天,CPU和GPU的概念都會成為歷史,只需要一顆芯片即可實現(xiàn)高端CPU和高端顯卡的雙重功能。

現(xiàn)在APU還不成熟,其中最大的問題之一便是散熱,大量熱量的堆積導(dǎo)致目前APU僅僅實現(xiàn)了1 1<2的尷尬成績,而且昂貴的價格導(dǎo)致市場其實很一般。

最新的Ryzen APU的區(qū)域圖

以上就是關(guān)于CPU、GPU、APU的一些簡單知識,希望可以幫助大家了解其中的一點點,現(xiàn)在我們知道的都是皮毛,真正等中國擁有了自己的CPU和GPU甚至APU之后,我相信它們就會揭開神秘的面紗。

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