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發(fā)布時間:2020-08-22 08:31  





因?yàn)镃PU有大量的緩存和復(fù)雜的邏輯控制單元,因此它非常擅長邏輯控制、串行的運(yùn)算。相比較而言,GPU因?yàn)橛写罅康乃阈g(shù)運(yùn)算單元,因此可以同時執(zhí)行大量的計(jì)算工作,它所擅長的是大規(guī)模的并發(fā)計(jì)算, 計(jì)算量大但是沒有什么技術(shù)含量,而且要重復(fù)很多次。這樣一說,我們利用GPU來提高程序運(yùn)算速度的方法就顯而易見了。使用CPU來做復(fù)雜的邏輯控制,用GPU來做簡單但是量大的算術(shù)運(yùn)算,就能夠大大地提高程序的運(yùn)行速度。
CPU有強(qiáng)大的算術(shù)運(yùn)算單 元,可以在很少的時鐘周期內(nèi)完成算術(shù)計(jì)算。同時,有很大的緩存可以保存很多數(shù)據(jù)在里面。此外,還有復(fù)雜的邏輯控制單元,當(dāng)程序有多個分支的時候, 通過提供分支預(yù)測的能力來降低延了時。GPU是基于大的吞吐量設(shè)計(jì),有很多的算術(shù)運(yùn)算單元和很少的緩存。同時GPU支持大量的線程同時運(yùn)行,如果他們需要訪問同一個數(shù)據(jù),緩存會合并這些訪問,自然會帶來延了時的問題。盡管有延了時,但是因?yàn)槠渌阈g(shù)運(yùn)算單元的數(shù)量龐大,因此能夠達(dá)到一個非常大的吞吐量的效果。
CPU控制技術(shù)的主要形式,時間控制。將時間定時應(yīng)用于各種操作中,就是所謂的時間控制。在執(zhí)行某一指令時,應(yīng)當(dāng)在規(guī)定的時間內(nèi)完成,CPU的指令是從高速緩沖存儲器或存儲器中取出,之后再進(jìn)行指令譯碼操作,主要是在指令寄存器中實(shí)施,在這個過程中,需要注意嚴(yán)格控制程序時間。
更優(yōu)化的CPU架構(gòu)是superscalar架構(gòu)(超標(biāo)量架構(gòu))。這種架構(gòu)將取指、解了碼、執(zhí)行單元分開,有大量的執(zhí)行單元,然后每個取指 解了碼的部分都以并行的方式運(yùn)行。比如有2個取指 解了碼的并行工作線路,每個工作線路都將解了碼后的指令放入一個緩存緩沖區(qū)等待執(zhí)行單元去取出執(zhí)行。
關(guān)于CPU的多核和多線程
1、CPU的物理個數(shù)由主板上的插槽數(shù)量決定,每個CPU可以有多核心,每核心可能會有多線程。
2、多核CPU的每核(每核都是一個小芯片),在OS看來都是一個獨(dú)立的CPU。
3、對于超線程CPU來說,每核CPU可以有多個線程(數(shù)量是兩個,比如1核雙線程,2核4線程,4核8線程),每個線程都是一個虛擬的邏輯CPU(比如windows下是以邏輯處理器的名稱稱呼的),而每個線程在OS看來也是獨(dú)立的CPU。