Por que as GPUs são mais baratas que as CPUs?

Question

Quais são as razões tecnológicas pelas quais as GPUs são mais baratas que as CPUs?

    

Answer 1

As GPUs são inerentemente massivamente paralelas - você pega um bloco lógico, o repete milhares de vezes e agora pode processar mais pixels. As CPUs precisam lidar com instruções menos paralelizáveis e isso é mais difícil. Então, com base em FLOPs, uma GPU pode ser mais barata de produzir do que uma CPU.

    

Answer 2

Eu acho que uma das razões é que a GPU pode permitir ser moderna. No x86 nós lidamos com uma arquitetura CISC que foi então modificada para o híbrido RISC / CISC. O PC moderno suporta 3 modos de operação ao mesmo tempo (16, 32 e 64 bits) e suporta tais instruções como adição decimal (quem precisa mesmo assim). Por outro lado, a GPU lida com 'linguagem' relativamente compatível com o domínio HL (OpenGL / DirectX) - suportada no lado da CPU (drivers). Isso significa que cada geração pode (e frequentemente gosta da transição de r100 / r200 para r300 / r400 ou r300 / r400 para r600 / r700 [não sei onde r500 é]) ter muitos de seus componentes internos removidos.

Agora imagine que podemos simplesmente substituir o X86-64 (que é de fato atualizado na arquitetura de 25 anos) por algo como o Itanium sem reescrever tudo. Ou algo parecido com o ARM. Algo que poderia ser atualizado para os requisitos modernos (não há necessidade de instruções lentas complexas como hoje ninguém precisa deles como ninguém está escrevendo em assembly - possivelmente mais instruções condicionais para evitar pular como em ARM etc).

Além disso, a GPU lida com problemas muito menos complexos - ou melhor, muito mais paralelizados. Ele não precisa fazer coisas como apoiar instruções de 25 anos de idade que alguém possa tê-las usado. Ele pode apenas tê-los emulado na CPU / por algumas instruções da GPU. Ele não precisa prever ramificações inseridas de uma maneira estranha só porque alguém pensou que isso economizaria espaço ou algo assim.

Como nota à parte - da última vez que construí um computador, havia cerca de 2: 2: 1: 1 entre o processador, a placa gráfica, a placa-mãe e o restante.

    

Answer 3

o que você quer dizer mais barato? Existem GPUs caras, mais caras do que certas CPUs. como você os compara?

    

Answer 4

Eles geralmente são criados com processo de 90 nm, enquanto CPUs são produzidas com transistores de 45 nm atualmente. Na verdade, a unidade de GPU exige mais energia, mas a única vez que o preço do usuário final pode ser menor - quanto mais antiga a tecnologia, mais barato ela fica (em escopo de tempo relativamente próximo de 3-4 anos).

    

Answer 5

Especialismo vs generalismo

O caminho depende de você ... cada um trabalha de maneiras diferentes para diferentes tipos de processamento, dados diferentes, padrões de acesso diferentes, etc.

    

Answer 6

Compare as arquiteturas de CPU e GPU (imagem da Nvidia).

MuitasALUs(unidadesdelógicaaritmética)fornecemmuitopodercomputacional(milharesdethreads).Ocontrolemínimoresultaemcustosseverosderamificaçãoeoutrasoperaçõesquenãosão"matemáticas" (e reduzem o preço na loja). O cache é muito pequeno e gerenciado principalmente pelo programador (o hardware não precisa prever o que armazenar), portanto é barato. Além disso, a GPU tem sua própria "RAM", portanto, ela pode trabalhar de forma mais eficiente, por exemplo, com 2 GB de dados (mas ainda paga) do que um processador limitado pela comunicação com unidades externas.