المُقدّمة
أنا متأكد من أنكم جميعًا على دراية بوحدة المعالجة المركزية ، لكن هل سمعتم المصطلح وحدة معالجة الرسوميات:؟ إذا كانت إجابتك لا ، فهذا المقال لك!
مع التقدم في التكنولوجيا ، تطورت أنظمة المعالجة أيضًا كثيرًا ، لذا فإن معرفة التكنولوجيا المناسبة في الوقت المناسب أمر ضروري للاستخدام الفعال. لذلك دعونا نكشف عن نظامي المعالجة الأكثر استخدامًا: وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات.
تخيل أنك وصديقك تخططان للعب لعبة - Call of Duty - على أجهزة الكمبيوتر المحمولة الخاصة بك. أنت الآن تمتلك جهاز كمبيوتر محمول بمعالج Intel i7 - بدون بطاقة رسومات ، ويمتلك صديقك جهاز كمبيوتر محمول بمعالج i3 - وبطاقة رسومات جيدة. أي كمبيوتر محمول سيوفر تجربة لعب أفضل؟ سوف تتفق معي عندما أقول إن GPU ستؤدي وظيفة أفضل ، لكن لماذا؟
اكتشف مع هذا الفيديو لاستكشاف كل شيء عن CPU مقابل GPU!
[المحتوى جزءا لا يتجزأ]
جدول المحتويات
ما هي وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات؟
وحدة المعالجة المركزية تعني وحدة المعالجة المركزية. إنه معالج للأغراض العامة مسؤول عن تنفيذ معظم التعليمات التي يحتاجها برنامج الكمبيوتر للتشغيل. يمكن أن تحتوي وحدة المعالجة المركزية على أنوية معالجة متعددة ، تُعرف عمومًا باسم دماغ الكمبيوتر. إنه معالج متعدد الأغراض مصمم للتعامل مع مجموعة واسعة من المهام ، من تشغيل نظام التشغيل إلى تشغيل التطبيقات ، وإجراء العمليات الحسابية المعقدة ، والتوثيق ، وتشغيل الأفلام والموسيقى ، وتصفح الويب ، وما إلى ذلك.
الشيء المهم الذي يجب تذكره هو أن وحدة المعالجة المركزية تقوم بمعالجة متسلسلة. دعني أشرح لك هذا بمثال: وحدة المعالجة المركزية تشبه الطائرة المقاتلة ، وهي سريعة ومرنة للغاية ولكنها لا تحمل سوى القليل من الحمولة. يمكن للطائرة المقاتلة أن تجلب كتلة صغيرة واحدة من البضائع بالسرعة الكافية ، ولكن قد يستغرق الأمر أسابيع لنقل الآلاف منها.
GPU تعني وحدة معالجة الرسومات. وهي تتألف من العديد من النوى الأصغر والأكثر تخصصًا. تقدم المراكز أداءً هائلاً من خلال العمل في وقت واحد عندما يمكن تقسيم مهمة المعالجة ومعالجتها عبر العديد من المراكز. إنه معالج ذو غرض محدد يتعامل مع الرسومات فقط بمساعدة الحوسبة المتوازية. إنه ممتاز لتقديم الرسومات ثلاثية الأبعاد وترميز الفيديو وفك تشفيره ومعالجة الصور. تعد وحدة معالجة الرسوميات مهمة بشكل خاص لوظائف مثل الألعاب أو المحاكاة العلمية التي تتطلب الكثير من الحوسبة المتوازية. عرض النطاق الترددي لذاكرة وحدة معالجة الرسومات هو مقدار المعلومات المنقولة من الذاكرة وإليها لكل وحدة زمنية. ذاكرة وحدة معالجة الرسومات هي ذاكرة الوصول العشوائي التي تستهلكها وحدة معالجة الرسومات.
فئات GPU
- متكامل: مدمج داخل المعالج ويستخدم الذاكرة الداخلية. بالنسبة لنظام GPU المتكامل ، يتم استخدام ذاكرة الوصول العشوائي كذاكرة GPU.
- مخصصة: إنها قطعة مستقلة من الأجهزة بذاكرة مخصصة. ومن ثم فهو يساعد في العمل كثيف الموارد مثل التعلم العميق، والألعاب المتطورة ، وما إلى ذلك ؛ بالنسبة لوحدة معالجة الرسومات المخصصة ، يتم استخدام ذاكرة الوصول العشوائي المستقلة / المخصصة كذاكرة وحدة معالجة الرسومات.
أنواع وحدة المعالجة المركزية
- معالجات Intel Core: من بين وحدات المعالجة المركزية الأكثر استخدامًا في السوق ، توجد معالجات سلسلة Core من Intel بشكل متكرر في أجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة.
- معالجات AMD Ryzen: توفر سلسلة معالجات Ryzen من AMD أداءً قويًا وبأسعار منخفضة وتهدف إلى التنافس مع معالجات Intel من سلسلة Core.
- معالجات ARM: تحظى معالجات ARM بشعبية في الأجهزة المحمولة مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وتشتهر بكفاءة الطاقة.
أنواع GPU
- بطاقات الرسومات NVIDIA GeForce: تحظى بطاقات الجرافيكس من سلسلة GeForce من NVIDIA بشعبية كبيرة بين اللاعبين ، وتقدم أداءً رائعًا للمهام والألعاب التي تتطلب رسومات كثيفة.
- بطاقات الرسومات AMD Radeon: إنهم محبوبون من قبل اللاعبين وصُمموا لتقديم أداء متميز بتكاليف معقولة.
- وحدات معالجة الرسومات المدمجة: تعد وحدة معالجة الرسومات المدمجة ميزة شائعة للعديد من وحدات المعالجة المركزية (CPU) ، خاصة تلك المخصصة للأجهزة المحمولة. على الرغم من أن وحدات معالجة الرسومات هذه تفتقر إلى سعة بطاقات الرسومات المتخصصة ، إلا أنها تستطيع القيام بالعديد من المهام المرئية البسيطة.
- وحدات معالجة الرسومات الخاصة بالذكاء الاصطناعي: تعد سلسلة تسلا من NVIDIA وسلسلة Radeon Instinct من AMD مثالين على وحدات معالجة الرسومات المصممة حصريًا لأنشطة الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي.
المسوقون الرائدون لوحدة المعالجة المركزية مقابل وحدة معالجة الرسومات
اثنان من أكبر مصنعي وحدات المعالجة المركزية في السوق اليوم هما Intel و AMD. الآن ، بالحديث عن GPU ، هناك اثنان من مزودي GPU الرائدين في الصناعة: NVIDIA و AMD.
CPU مقابل GPU: الاختلافات الرئيسية
دعونا نناقش كيف تختلف وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات عن بعضهما البعض في المعلمات التالية:
-
سرعة المعالجة
- تزود وحدة المعالجة المركزية الكمبيوتر بقدرة حوسبة فعالة لأداء المهام العامة اليومية بكفاءة.
- GPU لديها استخدام محدد مقصود للتعامل مع العمليات الحسابية الأبسط ولكن المتعددة ، والتي تتطلب الحوسبة المتوازية.
-
هندسة الحوسبة
- تقوم وحدة المعالجة المركزية بإجراء معالجة تسلسلية للمهام ، أي مهمة واحدة في كل مرة في سلسلة.
- تقوم وحدة معالجة الرسومات (GPU) بمعالجة متوازية ، أي أنها تتعامل مع مهام متعددة دفعة واحدة.
-
عدد النوى
- تحتوي وحدة المعالجة المركزية على عدد أقل نسبيًا من النوى ، لكن كل منها فعال وقوي للغاية.
- تحتوي وحدة معالجة الرسومات على "CUDA Cores" أو "Stream Processors" ، وهي تقنيات مملوكة تم تطويرها بواسطة NVIDIA و AMD.
وحدة المعالجة المركزية مقابل وحدة معالجة الرسومات: أيهما أكثر ملاءمة للتعلم الآلي ولماذا؟
يستخدم التعلم الآلي وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات ، على الرغم من أن تطبيقات التعلم العميق تميل إلى تفضيل وحدات معالجة الرسومات أكثر.
باستخدام مجموعات بيانات هائلة ، يستلزم التعلم الآلي نماذج تدريب واختبار. تدريب الشبكات العصبية العميقة مع طبقات عديدة هو عملية التعلم العميق ، فرع من التعلم الآلي. تعد العمليات الحسابية المتزامنة المتعددة ضرورية أثناء تدريب الشبكات العصبية العميقة ، وتكون وحدات معالجة الرسومات أكثر فاعلية في التعامل مع هذه المهام من وحدات المعالجة المركزية (CPU).
بالمقارنة مع وحدات المعالجة المركزية (CPU) ، تمتلك وحدات معالجة الرسومات عددًا أكبر بكثير من النوى ، مما يسمح بمزيد من العمليات الحسابية المتزامنة. يتضمن تدريب الشبكة العصبية العميقة ملايين العمليات الحسابية ؛ لذلك ، هذا التوازي مهم لتسريع العملية. يعد ضرب المصفوفة والالتفاف مثالين على أنواع الحسابات التي يتم تصنيع وحدات معالجة الرسومات للتعامل معها في التعلم الآلي.
حلت وحدات معالجة الرسومات محل وحدات المعالجة المركزية (CPU) كمعيار صناعي للتعلم العميق ، حتى إذا كانت وحدات المعالجة المركزية لا تزال مستخدمة للتعلم الآلي ، خاصة لأعباء العمل الأقل كثافة من الناحية الحسابية.
وفي الختام
في الختام ، عدة خطوات من آلة التعلم تتطلب العملية وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات. بينما تُستخدم وحدات معالجة الرسومات لتدريب نماذج التعلم العميق الكبيرة ، فإن وحدات المعالجة المركزية مفيدة إعداد البيانات, ميزة استخراجوالنماذج الصغيرة. يمكن استخدام كل من وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات للاستدلال والتعديل في المعلمات الفائقة.
ومن ثم ، فإن كل من وحدتي المعالجة لها استخدام خاص بهما ، فهو المستخدم الذي يحتاج إلى أن يكون على دراية بما يمكن استخدامه في أي وقت. آمل أن يكون هذا المقال قد جعلك على دراية بوحدة المعالجة المركزية مقابل وحدة معالجة الرسومات ومستخدم ذكي لهذه المعالجات.
مقالات ذات صلة
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- بلاتوبلوكشين. Web3 Metaverse Intelligence. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- المصدر https://www.analyticsvidhya.com/blog/2023/03/cpu-vs-gpu/
