來(lái)源：渲大師

一、GPU服務(wù)器有什么作用？

GPU 加速計(jì)算可以提供非凡的應(yīng)用程序性能，能將應(yīng)用程序計(jì)算密集部分的工作負(fù)載轉(zhuǎn)移到 GPU，同時(shí)仍由 CPU 運(yùn)行其余程序代碼。

從用戶的角度來(lái)看，應(yīng)用程序的運(yùn)行速度明顯加快。

理解 GPU 和 CPU 之間區(qū)別的一種簡(jiǎn)單方式是比較它們?nèi)绾翁幚砣蝿?wù)。

CPU 由專為順序串行處理而優(yōu)化的幾個(gè)核心組成，而 GPU 則擁有一個(gè)由數(shù)以千計(jì)得更小、更高效的核心（專為同時(shí)處理多重任務(wù)而設(shè)計(jì)）組成的大規(guī)模并行計(jì)算架構(gòu)。

談及GPU在高性能計(jì)算方面的優(yōu)勢(shì)，就會(huì)自然聯(lián)想到GPU誕生的經(jīng)典問(wèn)題：“為什么需要專門(mén)出現(xiàn)GPU來(lái)處理圖形工作，CPU為啥不可以？”

為滿足各位迫切的求知心，在此結(jié)論先行：圖形渲染任務(wù)具有高度的并行性，GPU可以僅僅通過(guò)增加并行處理單元和存儲(chǔ)器控制單元，便可取得比CPU更高效的處理能力和存儲(chǔ)器帶寬，提高一個(gè)數(shù)量級(jí)的運(yùn)算速度。

追溯到GPU還沒(méi)有發(fā)明的年代，中央處理器CPU作為整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)算和控制的核心，是整個(gè)數(shù)據(jù)處理的最根本的部件。

二、GPU擅長(zhǎng)大規(guī)模并發(fā)計(jì)算

GPU工作原理：

GPU的工作通俗的來(lái)說(shuō)就是完成3D圖形的生成，將圖形映射到相應(yīng)的像素點(diǎn)上，對(duì)每個(gè)像素進(jìn)行計(jì)算確定最終顏色并完成輸出，一般分為頂點(diǎn)處理、光柵化計(jì)算、紋理貼圖、像素處理、輸出五個(gè)步驟。

GPU采用流式并行計(jì)算模式，可對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)行獨(dú)立的并行計(jì)算。

GPU與CPU區(qū)別：

CPU基于低延時(shí)設(shè)計(jì)，由運(yùn)算器（ALU）和控制器（CU），以及若干個(gè)寄存器和高速緩沖存儲(chǔ)器組成，功能模塊較多，擅長(zhǎng)邏輯控制，串行運(yùn)算。GPU基于大吞吐量設(shè)計(jì)，擁有更多的ALU用于數(shù)據(jù)處理，適合對(duì)密集數(shù)據(jù)進(jìn)行并行處理，擅長(zhǎng)大規(guī)模并發(fā)計(jì)算，因此GPU也被應(yīng)用于AI訓(xùn)練等需要大規(guī)模并發(fā)計(jì)算場(chǎng)景。

三、GPU可分獨(dú)立GPU和集成GPU

獨(dú)立GPU：獨(dú)立GPU一般封裝在獨(dú)立的顯卡電路板上，使用專用的顯示存儲(chǔ)器，獨(dú)立顯卡性能由GPU性能與顯存帶寬共同決定。

一般來(lái)講，獨(dú)立GPU的性能更高，但因此系統(tǒng)功耗、發(fā)熱量較大。

集成GPU：

集成GPU常和CPU共用一個(gè)Die，共享系統(tǒng)內(nèi)存。集成GPU的制作由CPU廠家完成，因此兼容性較強(qiáng)，并且功耗低、發(fā)熱量小。但如果顯卡運(yùn)行需要占用大量?jī)?nèi)存，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)受限，此外系統(tǒng)內(nèi)存的頻率通常比獨(dú)立顯卡的顯存低很多，因此一般集成GPU的性能比獨(dú)立GPU更低。

四、GPU廣泛運(yùn)用的計(jì)算場(chǎng)景

GPU擁有單一的強(qiáng)大并行計(jì)算能力，所以用途往往是需要大規(guī)模并行計(jì)算的場(chǎng)景。

早期GPU多被用于2D和3D圖形的計(jì)算和處理，因?yàn)閳D形數(shù)據(jù)的處理往往涉及到大量的大型矩陣運(yùn)算，計(jì)算量大但易于并行化。

近年由于大數(shù)據(jù)、人工智能發(fā)展，GPU也常常被用于需要大量重復(fù)計(jì)算的數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域，如機(jī)器學(xué)習(xí)，深度學(xué)習(xí)等。

GPU使用場(chǎng)景：GPU被廣泛地運(yùn)用于PC、服務(wù)器、移動(dòng)等領(lǐng)域。

其中服務(wù)器GPU可做專業(yè)圖形處理、計(jì)算加速、深度學(xué)習(xí)等應(yīng)用，以獨(dú)立GPU為主；移動(dòng)端GPU主要采用集成GPU；PC根據(jù)使用用途不同，既可以搭載獨(dú)立GPU，也可以使用集成GPU。