CPU強於GPU的八大理由

經過以往專業的測試能夠看到 GPU在不少數據計算能力上超過了 CPU，例如：浮點運算能力， GeForce 8800GT 是 Intel Core2 Due Woodcrest 的 21.6倍； DES算法， GPU是 CPU的 11.4倍； MD5破解實驗， GPU是 CPU的 13.1倍；字符串匹配實驗， GPU是 CPU的 10倍。可是在一下八個方面 CPU是遠遠強於 GPU的。

1、 CPU強於 GPU：核心頻率

縱觀目前的狀況來看， GPU執行每一個數值計算的速度並無比 CPU快，從目前主流 CPU和 GPU的主頻就能夠看出了， CPU的主頻都超過了 1GHz， 2GHz，甚至 3GHz，目前最高級別的處理器 QX9770 主頻高達 3200MHz。而 GPU的主頻最高還不到 1GHz，目前最高級別的顯卡 HD4870X2 核心頻率不過才 750MHz。主流的也就 500-700MHz。因此 GPU在執行少許線程的數值計算時並不能超過 CPU。

 拋開彼此間的性能和架構不談，光看 CPU與 GPU的主頻就能夠看出， CPU高出 GPU不止一點點這麼簡單，目前 GPU數值計算的優點主要是浮點運算，它執行浮點運算快是靠大量並行，可是這種數值運算的並行性在面對程序的邏輯執行時毫無用處，所以 CPU主頻高是情理之中的事情，因此說 CPU頻率強於 GPU頻率是不能否認的。

2、 CPU強於 GPU：超頻性能

因爲架構的緣由，即使是 GPU製程已通過渡至 60nm/55nm，超頻能力也一樣有了必定的提高，同樣有着較高的超頻潛力，可是， GPU的超頻性能相比 CPU遠遠所不及，整體來看，核心突破 1GHz都十分困難，而體質稍好的 CPU卻輕易的能夠超頻 100%甚至在額外的輔助下，擁有更高的超頻幅度。

3、 CPU強於 GPU：功耗

獨立顯卡是電腦裏的耗電大戶，空閒狀態下的功耗就已經不低了，滿載狀況下更是沒法控制，特別是那些高端型號。

和顯卡相比，不部分 CPU的功耗低了很多，特別是節能技術的廣泛應用使其待機功耗能夠作到很低，固然高端型號在全負載下也是很是耗電的。

4、 CPU強於 GPU：發熱量

 隨着芯片製造工藝的改進， GPU晶體管數成倍增長，集成度愈來愈高，其複雜程度已經遠遠超越了 CPU，在功耗居高不下的狀況下，高端顯卡的發熱量天然高於高端 CPU。

5、 CPU強於 GPU：製做工藝

  從目前的發展情況來看，半導體第一大廠 Intel具有着世界上最早進的工藝技術， Intel CPU採用最早進的 45nm工藝製造，而 GPU大廠 AMD與 NVIDIA最高卻僅使用 55nm工藝，在工藝上來說 GPU落後於 CPU。

6、 CPU強於 GPU：微架構

從微架構上看， CPU擅長的是像操做系統、系統軟件和通用應用程序這類擁有複雜指令調度、循環、分支、邏輯判斷以及執行等的程序任務。它的並行優點是 程序執行層面的，程序邏輯的複雜度也限定了程序執行的指令並行性，上百個並行程序執行的線程基本看不到。 GPU擅長的是圖形類的或者是非圖形類的高度並行 數值計算， GPU能夠容納上千個沒有邏輯關係的數值計算線程，它的優點是無邏輯關係數據的並行計算。

從現有 CPU和 GPU架構來看，二者不具有互相取代或是比拼強弱的技術條件。可是若是拋開性能，單從技術的角度來看，彷佛 CPU的架構更勝一籌，單從 CPU不須要驅動，而顯卡須要驅動就能夠看出來。

7、 CPU強於 GPU：指令控制

 一樣在這個方面， CPU和 GPU也沒法比較，由於 GPU大多數指令都是面向數值計算的，少許的控制指令也沒法被操做系統和軟件直接使用。若是比較數據指令的 IPC， GPU顯然要高過 CPU，由於並行的緣由。可是，若是比較控制指令的 IPC，天然是 CPU的要高的多。緣由很簡單， CPU着重的是指令執行的並 行性。而在咱們平常生活使用中，顯然指令的控制更爲重要。和支持操做系統所須要的能力 CPU相比仍是天壤之別，並且指令執行的效率也沒法和 CPU相提並論。 CPU目前在一些須要複雜指令控制運算的環境依然擁有很大優點，因此指令控制是 CPU強於 GPU的法寶，這是 GPU永遠沒法企及的區域。

8、 CPU強於 GPU：驅動

 在驅動方面能夠說 CPU是完勝於 GPU的， CPU並不須要什麼驅動即可以進行使用。而在這方面 GPU的驅動便十分重要，沒有驅動顯卡根本沒法正常使用，而且驅動對於顯卡的性能和兼容性起到決定性的做用，之因此 ATI顯卡一直受 到玩家的輿論，大部分緣由就是由於其驅動不完善形成的。

 GPU微架構複雜度不高，儘管晶體管的數量很多。從應用的角度看，如何運用好 GPU的並行計算能力主要的工做是開發好它的驅動程序。 GPU驅動程序的優劣很大程度左右了 GPU實際性能的發揮，而在這點上 CPU卻徹底不須要。

最後總結一下

CPU擅長的：操做系統，系統軟件，應用程序，通用計算，系統控制等等 ;遊戲中人工智能，物理模擬等等 ;3D建模 -光線追蹤渲染 ;虛擬化技術 ——抽象硬件，同時運行多個操做系統或者一個操做系統的多個副本等等。

GPU擅長的：圖形類矩陣運算，非圖形類並行數值計算，高端 3D遊戲。

隨着用戶應用升級， GPU在整機中已經佔據了愈來愈重要的地位，其在多任務處理方面和浮點運算方面擁有絕對優點，若是可以加快製造工藝的升級步伐、多核心架構發展步伐，將 GPU與其餘競爭對手的優點逐漸拉大， GPU在整機中的地位將會更加劇要。

綜上所述，在一臺均衡計算的計算機系統中， CPU和 GPU仍是應各司其職， CPU與顯卡完美搭配才能夠達到性能巔峯，不會出現瓶頸。除了圖形運 算， GPU未來可能主要集中在高效率低成本的高性能並行數值計算，幫助 CPU分擔這種類型的計算，提升系統這方面的性能。