CPU — “bộ não” của máy tính

CPU (Central Processing Unit – bộ xử lý trung tâm) của máy tính thường được gọi là “bộ não” của máy tính. Đó là một tập hợp hàng triệu bóng bán dẫn có thể được điều khiển để thực hiện rất nhiều phép tính cùng lúc. Một CPU tiêu chuẩn thường có từ 4 đến 16 lõi xử lý, xung nhịp từ 1 đến 4 GHz. Các CPU chuyên dụng có thể có đến 32 lõi xử lý. Một CPU mạnh mẽ vì nó có thể làm mọi thứ — một máy tính có khả năng hoàn thành một nhiệm vụ nào đó, thì chắc chắn là do CPU thực hiện.

GPU — chuyên gia xử lý song song

GPU (Graphics Processing Unit – bộ xử lý đồ họa) là một loại bộ vi xử lý chuyên dụng, được tối ưu hóa để hiển thị đồ họa và thực hiện các tác vụ tính toán rất cụ thể. Nó chạy ở tốc độ xung nhịp thấp hơn CPU, nhưng lại tăng gấp nhiều lần khả năng xử lý dựa trên số lõi hiện có. Có thể hiểu GPU như một CPU chuyên dụng được xây dựng cho một mục đích rất cụ thể — hiển thị video hoặc thực hiện các thao tác toán học đơn giản lặp đi lặp lại chính là “sở trường” của GPU.

Bộ công cụ đa năng và con dao bén

Nếu một CPU là một bộ công cụ đa năng, GPU là một con dao rất bén. Bạn không thể siết chặt một cái chốt bằng con dao, nhưng bạn chắc chắn có thể cắt một số thứ. Một GPU chỉ có thể thực hiện một phần nhỏ trong số nhiều thao tác mà CPU thực hiện, nhưng với tốc độ không thể tin được — sử dụng hàng trăm lõi để tạo ra các phép tính đồng bộ cho hàng nghìn pixel tại một thời điểm, giúp hiển thị đồ họa 3D phức tạp.

* Các dòng GPU mới hơn như P100 hay V100 còn cho con số khủng khiếp hơn nhiều.

CPU vẫn linh hoạt hơn

Tuy nhiên, CPU lại linh hoạt hơn so với GPU. Các CPU có tập lệnh lớn hơn, do đó có thể thực hiện một loạt tác vụ khác nhau. CPU cũng chạy ở xung nhịp tối đa cao hơn và có khả năng quản lý đầu vào, đầu ra của tất cả các thành phần của máy tính. Ví dụ, CPU có thể tổ chức và tích hợp với bộ nhớ ảo, điều cần thiết để chạy một hệ điều hành hiện đại — đây là tính năng mà GPU hiện chưa thực hiện được.

CPU và GPU có mục đích tương tự nhưng được tối ưu hóa cho các tác vụ tính toán khác nhau. Một máy tính hiệu quả sẽ cần cả hai để chạy đúng cách.