GPU有沒有可能取代CPU

也看到有人在說：現(xiàn)在隨便一個顯卡都是幾百幾千核，CPU才四核八核，頂級CPU都才18核，為什么CPU的核心就只有那么點。

也有人在討論：GPU在將來有沒有可能會取代CPU。

雖然博主不是搞芯片研發(fā)的，但至少還是個數(shù)碼愛好者，雖不是科班出身但這些問題博主還是能解釋得清楚的，畢竟也還是學了點計算機組成原理。

在我看來，GPU是替代不了CPU的，反過來，CPU也替代不了GPU。

為什么這樣說？如果形象點的比喻，就是：把整臺機箱比喻成一個工廠，顯卡GPU就像是工廠里的流水線工人，這些工人都在同一時刻做著同一件的事情，而CPU就像是這個工廠里的研發(fā)中心和高管們，他們在同一時刻都在做著各種復雜而不同的研發(fā)工作，把復雜的工作做完了，剩下簡單的工作就甩給下面的工人去做吧。

當然也看到網(wǎng)上有更幽默的比喻：GPU是一群小學生，扎堆算加減法；CPU是一個老教授，能解微積分。

從根本上說CPU和GPU它們的目的不同，且有不同側重點，也有著不同的性能特性，在某些工作中CPU執(zhí)行得更快，另一工作中或許GPU能更好。

當你需要對大量數(shù)據(jù)做同樣的事情時，GPU更合適，當你需要對同一數(shù)據(jù)做很多事情時，CPU正好。

然而在實際應用中，后一種情形更多，也就是CPU更為靈活能勝任更多的任務。GPU能做什么？關于圖形方面的以及大型矩陣運算，如機器學習算法、挖礦、暴力破解密碼等，GPU會有所幫助。

簡單地說，CPU擅長分支預測等復雜操作，GPU擅長對大量數(shù)據(jù)進行簡單操作。一個是復雜的勞動，一個是大量并行的工作。

其實GPU可以看作是一種專用的CPU，專為單指令在大塊數(shù)據(jù)上工作而設計，這些數(shù)據(jù)都是進行相同的操作。

要知道處理一大塊數(shù)據(jù)比處理一個一個數(shù)據(jù)更有效，執(zhí)行指令開銷也會大大降低，因為要處理大塊數(shù)據(jù)，意味著需要更多的晶體管來并行工作，現(xiàn)在旗艦級顯卡都是百億以上的晶體管。

CPU呢，它的目的是盡可能快地在單個數(shù)據(jù)上執(zhí)行單個指令。由于它只需要使用單個數(shù)據(jù)單條指令，因此所需的晶體管數(shù)量要少得多。

目前主流桌面CPU晶體管都是十億以下，和頂級GPU相差十倍以上，但它需要更大的指令集，更復雜的ALU（算術邏輯單元），更好的分支預測，更好的虛擬化架構、更低的延遲等等。

另外，像我們的操作系統(tǒng)Windows，它是為x86處理器編寫的，它需要做的任務執(zhí)行的進程，在CPU上肯定更為高效，你想每個線程的任務并不相同，基本上難以并行化，完全發(fā)揮不了GPU的長處。

那么，可以預見在未來，隨著CPU進一步強化處理數(shù)據(jù)塊的能力，我們將看到CPU和GPU架構之間的融合，而且隨著制造技術的進步和芯片的縮小，GPU也可以承擔更復雜的指令。

CPU與GPU間的分工雖然還是大有不同，但彼此間的交集無疑會更多。
責任編輯 LK