芯片、GPU、CPU、显卡、显存、x86、ARM、AMD等基础知识

1.芯片

  • 芯片指的是半导体材料制成的集成电路，可以包含一个或多个电子元件、电路或系统。
  • 芯片可以是任何电子设备的组成部分，不仅限于CPU，还包括GPU、内存芯片、存储控制器、网络接口等。
  • GPU和CPU是两种最常见的特定的芯片。它们分别针对图形处理和通用计算任务进行了优化。

2.CPU和GPU

CPU和GPU是互补的计算资源。它们在设计、核心数量、性能特点和应用领域上有所不同。CPU适合处理广泛的计算任务，而GPU则在处理并行计算任务时表现出色。

  • GPU（Graphics Processing Unit 图形处理单元）：
    • GPU是一种专门为图形渲染、图像处理和视频解码/编码等并行计算任务而设计的芯片。
    • 它们拥有大量的小核心，能够同时处理数千个线程，这使得GPU在处理图形和并行任务时非常高效。
  • CPU（Central Processing Unit 中央处理单元）：
    • CPU是计算机的中央处理单元，负责执行程序指令、处理数据和控制计算机的其他硬件部件。
    • CPU设计用于处理各种计算任务，包括复杂的逻辑运算和顺序处理任务。
  • 设计目的：
    • CPU：设计用于处理各种类型的计算任务，包括复杂的逻辑运算、分支指令和顺序处理。
    • GPU：GPU是一种专门为图形渲染、图像处理和视频解码/编码等并行计算任务而设计的芯片。
  • 核心数量：
    • CPU通常拥有较少的核心（如4核、8核等），但每个核心功能强大，能够处理复杂的任务。
    • GPU拥有大量的小核心（可能达到数千个），这些核心适合执行简单但可以并行处理的任务。
  • 性能特点：
    • CPU在单线程和轻量级多线程任务中表现更好，适合需要高指令级并行性的应用。
    • GPU在处理高度并行的任务时表现出色，如图形渲染、深度学习、科学计算等。
  • 应用领域：
    • CPU是通用处理器，适用于所有类型的计算任务。
    • GPU最初设计用于图形处理，但现在也广泛应用于通用计算任务，特别是在需要大规模并行处理的领域。
  • 集成度：
    • CPU可能集成在主板上，或者作为独立的芯片存在。
    • GPU可以是独立的扩展卡，也可以集成在CPU或SoC（System on a Chip 系统芯片）中。

2.显卡和GPU的关系

  • GPU是显卡的核心部件。GPU是图形处理器，一般焊接在显卡上，不能单独工作，只有配合上附属电路和接口才能工作，这时候就变成了显卡。
  • 显卡是一个完整的硬件设备，包括GPU芯片、显存、显卡板、散热器和输出端口等组件，负责将GPU生成的图像数据传送到显示器。
  • GPU和显卡是寄生与被寄生的关系，没有GPU的显卡，就像没有CPU的电脑一样，无法正常工作。
  • 我们公司要求的最低配置：配备独立显卡，搭载NVIDIA GTX 1080 Ti，11G显存。

3.显存和内存的区别

  • 显存（VRAM）：
    • 类似于内存，显存是GPU使用的高速临时存储，用于存储图形数据，如纹理、顶点信息等。
    • 显存的读写速度非常快，以满足GPU在渲染图形时对数据的即时访问需求。
  • 内存（RAM）：
    • 内存是CPU使用的临时存储，用于存储正在运行的程序和当前使用的数据。
    • 内存的读写速度也很快，但对于图形处理任务来说，通常不如显存快。
  • 它们的相似之处：
    • 显存和内存都用于临时存储数据，以便处理器（GPU或CPU）可以快速访问这些数据。
    • 它们都是易失性的存储器，意味着在断电后存储的数据会丢失。
  • 不同之处：
    • 显存专门用于GPU，而内存用于CPU。
    • 显存通常具有比内存更高的带宽，以适应图形处理的高数据传输需求。
    • 硬盘用于长期存储数据，不涉及临时数据的快速访问。
  • 它们的作用域：
    • 显存是GPU渲染过程中的一个关键组件，直接影响图形处理的性能。
    • 内存对于整个计算机系统的运行至关重要，影响所有程序的性能。

4.指令集、x86、ARM、AMD是什么？

  • 指令集是一种计算机处理器能够理解和执行的指令的集合。指令集架构可以被视为一种标准，因为它定义了处理器与软件之间的接口。
  • CPU架构通过指令集的方式一般可分为：
    • 复杂指令集（Complex Instruction Set Computing, CISC），用于笔记本电脑，PC，服务器等。
    • 精简指令集（Reduced Instruction Set Computing, RISC），一般就用于简单场景（嵌入式设备，手机），功耗也会低。
  • CISC主要是x86架构，RISC主要是ARM架构。
  • x86和ARM一般指的是两种不同的处理器架构。
    • x86架构是美国intel公司的专利
    • ARM是英国的一家公司
    • AMD是美国的一家公司

5.目前市场上流行有哪些架构？

  • 复杂指令集阵营的:
    • x86架构(intel公司)
    • Zen架构(AMD公司)，也是一种x86架构的实现。
  • 简单指令集阵营的:
    • ARM架构(ARM公司)
  • 总结如下图所示：

 

 

博客：
https://www.cnblogs.com/liqi175/p/17903419.html

posted @ 2024-08-25 16:48  Tutu007  阅读(435)  评论(0)  编辑  收藏  举报