黄仁勋日前在2023 COMPUTEX演讲,直言CPU是个奇迹,但现在CPU的时代已经结束,需要一个加快的运算模式,意即GPU,而辉达花了近30年完成加速运算,他也在现场展示了6年前一张电脑绘图,当时电脑需要几小时的时间画出这张复杂的场景,经过十年的研究,如今同样的场景只需要数秒。

但GPU与CPU到底有何差异?一般民众其实并无法完全理解。而根据AWS(Amazon Web Services)亚马逊网路服务公司资料显示,CPU与GPU都是让电脑运作的硬体单元,可以将其视为运算装置的大脑,都具有相似的内部元件,包括核心、记忆体和控制单元,但GPU更专业,相较于一般CPU,能够更有效地处理平行执行的复杂数学运算,虽然GPU最初是为处理游戏和动画中的图形转译任务而建立,但现在其用途远远超出这种情况。

电脑图形和动画的出现,产生了CPU根本没有设计进行处理的首个运算密集型工作负载,例如电玩游戏动画需要应用程式处理资料,以显示数千个像素,每个像素都有自己的色彩、光线强度和移动,就造成CPU计算效能问题。

相较于CPU,GPU工作负载可更有效地处理多个运算密集型应用程式,例如机器学习和AI人工智慧。

ChatGPT带动AI晶片需求,也让辉达的股价飙涨。路透
ChatGPT带动AI晶片需求,也让辉达的股价飙涨。路透

AWS也举例说,CPU就像一间大餐馆的主厨,若要翻转数百个汉堡肉排,即使主厨可以亲自做到,却非最佳时间利用方式,当主厨完成这项简单但耗时的任务时,所有厨房操作可能会停止或减慢速度,为了避免这种情况,主厨可使用几个初级助理来翻转汉堡排,GPU则更像是拥有十只手的初级助理,可在10秒内翻转100 个汉堡排

但CPU与GPU并非二择一,或只能选择一个使用,每个计算机、伺服器都需要CPU 才能运作,但可以搭配GPU来做为额外的副处理器,而GPU型伺服器可针对机器学习、神经网路和深度学习(AI人工智慧)任务提供高效能。

苹果自主设计的A16晶片,可做为CPU使用。A16晶片。翻摄Macworld,来源:IDG
苹果自主设计的A16晶片,可做为CPU使用。A16晶片。翻摄Macworld,来源:IDG


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