GPU是什么？电脑和手机和GPU有多重要,GPU和CPU区别

大家经常在看电脑、手机这些智能电子设备的时候会听到GPU这个词，特别是显卡，GPU的型号成了显卡档次的关键，那么GPU是什么，电脑和手机中的GPU到底有多重要，GPU和CPU的区别是什么呢，带着这些问题，我们就一起来学习一下吧。

GPU是什么？

gpu基本简介

显卡的处理器称为图形处理器(GPU)，它是显卡的"心脏"，与CPU类似，只不过GPU是专为执行复杂的数学和几何计算而设计的，这些计算是图形渲染所必需的。某些最快速的GPU集成的晶体管数甚至超过了普通CPU。

时下的GPU多数拥有2D或3D图形加速功能。如果CPU想画一个二维图形，只需要发个指令给GPU，如"在坐标位置(x, y)处画个长和宽为a×b大小的长方形"，GPU就可以迅速计算出该图形的所有像素，并在显示器上指定位置画出相应的图形，画完后就通知CPU "我画完了"，然后等待CPU发出下一条图形指令。

gpu具体用途

GPU 专门用于快速完成一些特定类型的数学运算，特别是对于浮点、矢量和矩阵的计算，能将 3D 模型的信息转换为 2D 表示，同时添加不同的纹理和阴影效果，所以 GPU 在硬件里也是比较特殊的存在。

3D 模型是由许许多多小三角形组成的，通过 X、Y、Z 坐标定义每个三角形的顶点。实际处理中，小三角形的顶点会相互重合，如果一个复杂的模型由 500 个小三角形组成，最后需要定义的顶点数并没有 1500 个那么多。而要将一个抽象的 3D 模型展现出来，三种要素不可缺少：位移、旋转(三轴)和缩放，所有这些操作统称为转换(transformation)。为了不陷入复杂繁琐的数学运算，处理转换(transformation)最佳的方式就是运用 4x4 的矩阵。

从 3D 建模到最终显示在屏幕上，GPU 渲染场景使用的是流水线操作。早些时候流水线操作是固定不能作任何改动的，整个操作由读取三角形的顶点数据开始，接着 GPU 处理完后进入帧缓冲区(frame buffer)，准备发送给显示器。GPU 也能对场景进行某些特定效果的处理，不过这些都是由工程师设计固定好的，能提供的选项很少。

gpu主要作用

GPU是显示卡的"大脑"，GPU决定了该显卡的档次和大部分性能，同时GPU也是2D显示卡和3D显示卡的区别依据。2D显示芯片在处理3D图像与特效时主要依赖CPU的处理能力，称为软加速。3D显示芯片是把三维图像和特效处理功能集中在显示芯片内，也就是所谓的"硬件加速"功能。显示芯片一般是显示卡上最大的芯片(也是引脚最多的)。时下市场上的显卡大多采用NVIDIA和 AMD-ATI 两家公司的图形处理芯片。

gpu都在哪些产品中？

gpu广泛应用于电脑显卡(包含CPU集成)、手机、平板电脑、智能设备、图形工作站等等方面。
 

GPU和CPU区别

1、CPU(Central Processing Unit-中央处理器),是一块超大bai规模的集成电路，是一台计算机的运算核心（Core）和控制核心（ Control Unit）。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。

2、GPU（Graphics Processing Unit-图形处理器），是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动设备（如平板电脑、智能手机等）上图像运算工作的微处理器。


二、缓存

1、CPU有大量的缓存结构，目前主流的CPU芯片上都有四级缓存，这些缓存结构消耗了大量的晶体管，在运行的时候需要大量的电力。

2、GPU的缓存就很简单，目前主流的GPU芯片最多有两层缓存，而且GPU可以利用晶体管上的空间和能耗做成ALU单元，因此GPU比CPU的效率要高一些。

三、响应方式

1、CPU要求的是实时响应，对单任务的速度要求很高，所以就要用很多层缓存的办法来保证单任务的速度。

2、GPU是把所有的任务都排好，然后再批处理，对缓存的要求相对很低。

四、浮点运算方式

1、CPU除了负责浮点整形运算外，还有很多其他的指令集的负载，比如像多媒体解码，硬件解码等，因此CPU是多才多艺的。CPU注重的是单线程的性能，要保证指令流不中断，需要消耗更多的晶体管和能耗用在控制部分，于是CPU分配在浮点计算的功耗就会变少。

2、GPU基本上只做浮点运算的，设计结构简单，也就可以做的更快。GPU注重的是吞吐量，单指令能驱动更多的计算，相比较GPU消耗在控制部分的能耗就比较少，因此可以把电省下来的资源给浮点计算使用。

五、应用方向

1、CPU所擅长的像操作系统这一类应用，需要快速响应实时信息，需要针对延迟优化，所以晶体管数量和能耗都需要用在分支预测、乱序执行、低延迟缓存等控制部分。

2、GPU适合对于具有极高的可预测性和大量相似的运算以及高延迟、高吞吐的架构运算。

以上就是关于GPU的一些相关知识，希望以上知识对大家有帮助哦。