计算机cpu（CPU、GPU、APU都是些什么？）

什么是计算机cpu(CPU、GPU、APU)？)

如今，人们在使用手机和电脑时，经常会听到CPU、GPU等名词，但很多人不知道它们是什么。它们是用来做什么的？甚至近几年，像APU这样的代词也很流行。具体有哪些区别？

01

电脑的大脑中央处理器。

CPU的全称是计算机中央处理器，它的功能就像人体的大脑，负责计算机系统的运行和控制。

更通俗地说，中央处理器是一个巨大的集成电路，由运算单元、控制器、寄存器和存储单元组成。

其实CPU被放大了好几倍，就像一座城市，道路无数，高楼林立。给人的感觉是杂乱与整洁相结合的艺术风格，里面的“建筑”是功能不同的晶体管。

早在2000年生产的奔腾4威拉米特，集成了近4200万个微型晶体管，当时的制造工艺只有180纳米。

工艺中的多少nm是指在CPU上形成的互补金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极宽度。(说实话，我不是很懂，所以上网查了一下。)

以上面的示例图为例，假设图中是单位最小的晶体管，红色部分是栅极，L的宽度代表工艺中的数字，那么工艺中深圳Lifenet nm的数量并不是晶体管的大小，但据说即使是180nm的工艺，也相当于在一截头发上刺绣(黄种人的头发厚度为60-90微米)。

到2013年I7 4960X发布时，制造工艺已经达到22nm，一个CPU中的晶体管数量已经达到18.6亿个。在CPU背后，英特尔懒得公布晶体管数量，因为晶体管太多了。

正是这数十亿个晶体管赋予了CPU如此强大的功能，使其能够执行各种计算机操作指令，计算各种复杂问题。同时，由于晶体管数量太多，在运行过程中会产生大量的热量，而这些热量本身又无法散发，这就催生了电脑和手机的散热模块。

总之，CPU肩负重任，极难制造，所以一直卡在国外。但是国内一些企业已经开始生产CPU，要赶上还需要时间。

02

游戏最爱————GPU。

GPU是图形处理单元的简称，是完成所有与图像和图形相关的计算的处理器，是显卡的核心部件。说白了，就是一个特殊的CPU。

所以它的内部也是由无数个晶体管组成，主要是将电脑的所有数据信号转换成肉眼可以理解的图像信号，发送到显示器上，从而可以作为观看的画面显示出来。

其实最早是没有GPU的，但是随着游戏和电影行业的发展，人们对画面的追求越来越高，CPU中的图形处理单元已经不够用了。高端工程师将处理图片的单元分开，形成GPU。

1999年，NVIDIA提出了GPU的概念，发布了Geforce256图形处理芯片，开启了NVIDIA显卡之路。

当时AMD收购了另一家显卡巨头ATI，而双A的组合开启了显卡之路。

总之，GPU是一个附属的处理器，没有CPU就无法运行。GPU和CPU的区别主要体现在设计目的不同，针对的场景不同。CPU需要很强的通用性来处理各种数据类型，同时需要逻辑判断，这会引入大量的分支跳转和中断处理。这些都使得CPU的内部结构极其复杂。然而，GPU面临的是高度统一类型且相互独立的大规模数据和无中断的纯计算环境。

因此，形成了不同的晶体管结构。

图片来自nVidia CUDA文档。其中绿色的是计算单元，橙色的是存储单元，橙色的是控制单元。

03

新概念——辅助动力装置

APU是AMD提出的新概念。它的全称是加速处理单元，是CPU的升级版。它将CPU和GPU结合在同一个芯片上，使其既能实现高性能处理器，又能实现深圳生活网强大而独特的处理性能。

其实这个概念是在2011年AMD发布AMD Fusion技术的时候提出来的。

目前APU主要用于PS4等游戏机或专业电脑。其中PS4的APU性能非常离谱，性能堪比高端电脑加过去CPU的总和。

所以APU是CPU+高端GPU，过程其实挺复杂的，但是混合计算还是挺有前景的。也许有一天，CPU和GPU的概念会成为历史，只需要一个芯片就能实现高端CPU和高端显卡的双重功能。

目前APU还不成熟，最大的问题之一就是深圳生活网的散热。大量热量的积累导致APU达到只有1+1 < 2的尴尬结果，高昂的价格导致市场非常普通。

最新锐龙辅助动力装置的区域图。

以上是一些关于CPU、GPU、APU的简单知识，希望能帮助大家了解一点。我们现在知道的只是表面现象。中国有了自己的CPU、GPU，甚至APU之后，相信他们会揭开神秘面纱。

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