در دنیای پردازشگرها، دو نوع اصلی وجود دارند که هر کدام وظایف مخصوص به خود را دارند: CPU (واحد پردازش مرکزی) و GPU (واحد پردازش گرافیکی). برای درک بهتر تفاوت‌های میان این دو، می‌توان از یک استعاره جذاب استفاده کرد:
استعاره: شمارش درختان یک شهر
CPU مثل یک دانشمند ریاضی:
تصور کنید یک دانشمند ریاضی مأمور شده تا تعداد درختان یک شهر را بشمارد. این دانشمند به صورت دقیق و مرحله به مرحله عمل می‌کند؛ هر درخت را یکی یکی می‌شمارد و سپس نتیجه نهایی را اعلام می‌کند. او ممکن است از تمام توان فکری‌اش برای تحلیل و بررسی هر درخت استفاده کند، اما در نهایت، کارش به صورت ترتیبی انجام می‌شود. به همین ترتیب، CPU دارای تعداد کمی هسته‌های قدرتمند است که می‌توانند وظایف پیچیده را به صورت سریال انجام دهند. این نوع پردازشگر برای کارهایی که نیاز به منطق پیچیده و تصمیم‌گیری‌های دنباله‌دار دارند، بسیار مناسب است.
GPU مثل ۱۰۰ کارگر:
حال تصور کنید که به جای یک دانشمند، یک تیم متشکل از ۱۰۰ کارگر به شما کمک می‌کند تا تعداد درختان را بشمارید. هر کارگر می‌تواند به صورت همزمان به یک بخش از شهر برود و درختان را بشمارد. این کارگران ممکن است هر کدام توانایی انجام چهار عمل اصلی ریاضی (جمع، تفریق، ضرب، تقسیم) را داشته باشند، اما وقتی به صورت گروهی کار می‌کنند، سرعت کار به طرز چشمگیری افزایش می‌یابد. GPU هم به همین صورت عمل می‌کند؛ دارای صدها یا حتی هزاران هسته کوچک و ساده است که به صورت موازی (Parallel) عمل می‌کنند. این ساختار اجازه می‌دهد تا پردازش‌های تکراری و موازی مانند پردازش تصاویر، یادگیری ماشین و شبیه‌سازی‌های علمی با سرعت بالا انجام شود.
خلاصه تفاوت‌ها
-
CPU:
- پردازش سریال: مثل دانشمند ریاضی که یک به یک عمل می‌کند.
- توانایی پردازش پیچیده: مناسب برای وظایف با الگوریتم‌های پیچیده و نیاز به تصمیم‌گیری‌های متوالی.
- تعداد هسته‌ها: تعداد کمی هسته‌های قدرتمند.
-
GPU:
- پردازش موازی: مثل ۱۰۰ کارگر که به صورت همزمان فعالیت می‌کنند.
- سرعت در کارهای تکراری: ایده‌آل برای وظایف تکراری و موازی مانند رندرینگ تصاویر یا محاسبات ماتریسی.
- تعداد هسته‌ها: تعداد بسیار زیاد هسته‌های ساده.
در نهایت، انتخاب بین CPU و GPU بستگی به نوع کاری دارد که باید انجام شود. اگر نیاز به پردازش‌های دقیق و متوالی دارید، CPU انتخاب مناسبی است. اما اگر با کارهای موازی و پردازش حجم عظیمی از داده‌ها سروکار دارید، GPU می‌تواند به طرز قابل توجهی سرعت را افزایش دهد. با درک این تفاوت‌ها می‌توان به بهترین شکل از هر دو نوع پردازشگر در سیستم‌های محاسباتی استفاده کرد.