[하드웨어] CPU와 GPU

CPU 그리고 GPU

그래픽스를 해본 프로그래머라면 CPU는 운영체제 기반 계산 GPU는 그래픽 관련 계산

혹은 CPU는 직렬 연산을 하고 GPU는 병렬 연산을 하는 장치로 알고 있습니다.

그래서 이런 차이가 아닌 더 다양한 주제를 가지고 포스팅을 해보려고 합니다.

 

유사점

CPU와 그래픽 처리 장치(GPU)는 모두 컴퓨터를 작동시키는 하드웨어 장치입니다. 컴퓨터 디바이스의 두뇌 역할을 수행한다고 생각하면 됩니다. 둘 다 코어, 메모리 및 제어 장치를 포함하여 유사한 내부 구성 요소를 가지고 있습니다.

코어

GPU와 CPU 아키텍처는 모든 계산과 논리 함수를 실행하는 코어를 가지고 있습니다. 코어는 비트라고 하는 디지털 신호 양식으로 메모리에서 명령을 가져옵니다. 그리고 명령을 디코딩하고 명령 실행 주기라고 하는 시간 프레임 내에서 논리적 게이트를 통해 명령을 실행합니다.

메모리

CPU와 GPU 모두 초당 수백만 건의 계산을 완료하고 내부 메모리를 사용하여 처리 성능을 개선합니다. 캐시는 빠른 데이터 액세스를 활용하는 내장 메모리입니다. CPU에서 레이블 L1, L2 또는 L3은 캐시 배열을 나타냅니다. L1이 가장 빠르고 L3이 가장 느립니다. 메모리 관리 장치(MMU)는 모든 명령 실행 주기에서 코어, 캐시 및 RAM 간의 데이터 이동을 제어합니다.

제어 장치

제어 장치는 처리 작업을 동기화하고 처리 장치가 생성하는 전기 펄스의 주파수를 결정합니다. 주파수가 높은 CPU 및 GPU의 성능이 더 높습니다. 그러나 이러한 구성 요소의 설계 및 구성은 CPU와 GPU에서 서로 다르므로, 두 구성 요소가 유용한 상황도 서로 다릅니다.

 

차이점

 

CPU

• 서버 관련 작업
• 제어 처리 (ex GPU 제어)
• 입출력 장치, 기억 장치, 연산 장치 다룸
• 일의 우선순위 나누고 메모리 관리
• 순차 작업
• 코어의 개수 4~16개

GPU

• 병렬 작업
• 단순하고 많은 작업 처리
• 그래픽 처리, 픽셀 연산
• 코어의 개수 2000~400개
• 셰이더 작업

 

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레퍼런스

https://two-parks.tistory.com/52

CPU vs GPU 비교

https://sdc-james.gitbook.io/onebook/2.-1/1./1.1.1.-cpu-gpu

2.1.1. CPU와 GPU의 차이 - OneBook(Python & Deep Learning)

https://aws.amazon.com/ko/compare/the-difference-between-gpus-cpus/

GPU와 CPU 비교 - 처리 장치 간의 차이점 - AWS