Sự khác biệt giữa CPU và GPU là gì?

11/06/2024 19 lượt xem

Sự khác biệt giữa CPU và GPU là gì? Có khá nhiều, nhưng chúng tôi sẽ chia nhỏ những điều cơ bản.

CPU

  • CPU là bộ não của máy tính, lý tưởng cho các tác vụ tính toán thông thường với ít lõi nhưng mạnh mẽ, hoạt động ở tốc độ cao.
  • GPU chuyên về kết xuất đồ họa, với hàng nghìn lõi nhỏ hơn hoạt động ở tốc độ thấp hơn, khiến chúng trở nên lý tưởng cho việc xử lý song song.
  • Cả CPU và GPU đều là những thành phần cần thiết trong PC, trong đó CPU xử lý các tác vụ chung và GPU vượt trội trong khả năng kết xuất đồ họa và tính toán phức tạp.

Khi hiểu các thành phần chính của điện toán hiện đại, bộ xử lý trung tâm (CPU) và bộ xử lý đồ họa (GPU) là hai khía cạnh rất quan trọng. Cả hai đều đóng vai trò không thể thiếu đối với máy tính của bạn, nhưng chức năng và cách tối ưu hóa của chúng khác nhau đáng kể, phục vụ cho nhiều tác vụ và ứng dụng khác nhau.

CPU là gì?

CPU

CPU, nói một cách đơn giản, thường được coi là bộ não của máy tính. Nó xử lý hầu hết các tác vụ xử lý trong hệ thống và có thể thực thi các hướng dẫn từ cả phần cứng và phần mềm, cho phép hệ điều hành, ứng dụng và lệnh của người dùng vận hành trơn tru. CPU được thiết kế với số lượng lõi mạnh mẽ tương đối nhỏ, thường dao động từ 2 đến 16 trong các bộ xử lý cấp độ người tiêu dùng. Tuy nhiên, có một số sản phẩm đi ngược lại xu hướng này, chẳng hạn như Threadripper của AMD và CPU máy chủ cao cấp.

Trong CPU, lõi thường hoạt động ở tốc độ cao và có thể vượt quá 3 GHz. CPU vượt trội trong khả năng xử lý tuần tự và rất linh hoạt, khiến chúng phù hợp với nhiều tác vụ tính toán có mục đích chung. Ngay cả ngày nay, rất nhiều tác vụ AI vẫn được đặt trên CPU vì CPU có tốc độ xử lý cho mục đích chung cực kỳ nhanh. Nhược điểm duy nhất là chúng có số lượng lõi hạn chế và thường chỉ có thể xử lý một lượng nhỏ thông tin trong mỗi chu kỳ, chỉ là những chu kỳ đó diễn ra rất thường xuyên.

GPU là gì?

Ngược lại, GPU chuyên dùng để hiển thị hình ảnh, video và hoạt ảnh, khiến chúng cực kỳ quan trọng trong việc chơi game, chỉnh sửa video và tính toán khoa học. GPU có số lượng lớn lõi nhỏ hơn, kém mạnh mẽ hơn và GPU hiện đại có thể có hàng nghìn lõi này. Ví dụ: RTX 4090 của Nvidia có 16.384 lõi CUDA. Đây cũng là lý do tại sao bạn có thể thấy CPU có đồ họa tích hợp thay vì thực hiện đồ họa trực tiếp trên CPU, vì việc thực hiện đồ họa trực tiếp trên CPU là điều gần như không thể. Điều đó không có nghĩa là bạn không thể làm điều đó, nhưng bạn thực sự không nên làm.

CPU

Như đã nói, mỗi lõi trong GPU hoạt động ở tốc độ xung nhịp thấp hơn so với CPU và số lượng lõi tuyệt đối cho phép GPU xử lý nhiều hoạt động cùng một lúc. Khả năng xử lý song song này giúp GPU đặc biệt hiệu quả đối với các tác vụ có thể được chia thành các hoạt động đồng thời nhỏ hơn, chẳng hạn như kết xuất đồ họa hoặc thực hiện các phép tính phức tạp trong mô phỏng và học máy. Chúng thường được tạo thành từ các phép tính ma trận và những thứ tương tự, là các phương trình toán học phức tạp nhưng cuối cùng vẫn dễ thực hiện đối với một máy tính riêng biệt.

Số lượng lõi cao này là lý do tại sao bạn thường thấy khối lượng công việc AI nhắm vào GPU thay vì chạy trên CPU hoặc NPU vì GPU cao cấp có thể thực hiện hàng nghìn thao tác song song cùng một lúc. Đó cũng là lý do tại sao GPU cực kỳ có giá trị trong các ứng dụng AI và tại sao các công ty đang mua nhiều nhất có thể vào lúc này.

Sự khác biệt giữa CPU và GPU là gì?

Khi chúng ta nói về sự khác biệt giữa CPU và GPU, không chỉ lõi phân biệt chúng, ngay cả khi đó là điểm khác biệt lớn nhất. Trên thực tế, những khác biệt về kiến ​​trúc đó còn mở rộng đến việc sử dụng bộ nhớ của chúng.

CPU

Trong CPU, nó thường có quyền truy cập vào một lượng lớn bộ nhớ đệm tốc độ cao, giúp giảm độ trễ và tăng tốc xử lý. Đây là nơi bạn đã nghe nói về những thứ như bộ đệm L1 và bộ đệm L2. Mặt khác, GPU sử dụng RAM video tốc độ cao (VRAM) được tối ưu hóa để quản lý khối lượng dữ liệu đáng kể cần thiết để hiển thị hình ảnh.

Sự khác biệt trong quản lý bộ nhớ này minh họa rõ ràng sự khác biệt giữa hai mục đích sử dụng: CPU xử lý nhiều tác vụ, trong khi GPU được tinh chỉnh cho các khối lượng công việc cụ thể, có thể song song hóa. Điều đó không có nghĩa là GPU không có bộ đệm L1 và L2, nhưng các bộ đệm đó trên CPU gần nhau hơn về mặt vật lý so với trên GPU, khiến bộ đệm CPU có độ trễ thấp hơn đồng thời truy cập thường nhanh hơn .

Ngoài ra, mức tiêu thụ điện năng cũng thay đổi rất nhiều ở các thành phần này. Nói chung, CPU tiêu thụ ít năng lượng hơn so với GPU cao cấp (trừ khi đó là Intel Core i9-14900KS), GPU này có thể tiêu thụ điện năng đáng kể khi tải nặng, chẳng hạn như trong các phiên chơi game hoặc kết xuất đồ họa chuyên sâu. Mặc dù vậy, cả hai thành phần đều cần thiết. CPU đóng vai trò là trọng tâm linh hoạt của điện toán và GPU là một cỗ máy chuyên dụng để xử lý song song.

Bạn có cần cả CPU và GPU không?

CPU

Trong PC, bạn sẽ cần cả CPU và GPU, nhưng GPU không nhất thiết phải là thẻ chuyên dụng mà bạn lắp vào khe cắm PCI. CPU của bạn có thể có GPU tích hợp có thể xử lý đồ họa cơ bản (và đôi khi mạnh hơn). Trong trường hợp đó, bạn chỉ cần CPU, nhưng đó là vì GPU đã có sẵn bên trong bộ xử lý của bạn. Hầu hết các máy tính văn phòng dành cho người tiêu dùng sẽ không có GPU chuyên dụng mà thay vào đó sẽ dựa vào đồ họa tích hợp của Intel hoặc AMD.

Trên thực tế, hầu hết các thiết bị cầm tay chơi game đều dựa vào đồ họa tích hợp của CPU cung cấp năng lượng cho chúng. Bạn cần GPU để thực hiện ngay cả những tác vụ đồ họa cơ bản nhất trong Windows, nhưng “GPU” có thể là bất kỳ thứ gì xử lý đồ họa.

Cùng với đó, câu hỏi đặt ra là bạn có cần GPU chuyên dụng không ? Câu trả lời ở đó phụ thuộc vào những gì bạn định làm trên máy tính của mình. Nếu bạn là một game thủ muốn có tốc độ làm mới cao và cài đặt đồ họa nâng cao ở độ phân giải lớn thì bạn sẽ cần một trong những GPU tốt nhất có thể. Tuy nhiên, nếu bạn là một game thủ bình thường thì câu hỏi vẫn còn hơi mơ hồ. Hiện nay, bạn có thể sử dụng rất nhiều tùy chọn đồ họa tích hợp, vì vậy chúng tôi khuyên bạn nên kiểm tra xem phần cứng mà bạn đang xem xét giá vé như thế nào trong các tựa game bạn muốn chơi.

Những mẫu Microsoft Surface đáng mua nhất trong năm 2024.
Dịch vụ sửa chữa Surface uy tín, lấy ngay tại Hà Nội, HCM, Đà Nẵng.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *