前语
跟着科技的发展,核算机使用范畴变得越来越广泛,人工智能、深度学习、机器学习等范畴也变得越来越重要。为了满意这些范畴的核算需求,需求运用更强壮和高效的处理器或加快器。常见的处理器包含中央处理器(CPU)和图形处理器(GPU),而针对人工智能等特定范畴的加快器包含Tensor Processing Unit(TPU)、Field Programmable Gate Array(FPGA)、Digital Signal Processor(DSP)和Neural Processing Unit(NPU)等。每种处理器和加快器都具有其独特的特色、优势和使用场景,能够依据不同的需求和使用场景选择适宜的处理器和加快器。在实践使用中,一般会将多种处理器和加快器组合运用,以提高核算功能和功率。
处理器,加快器汇总
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CPU:是核算机的中央处理器,用于履行各种通用核算使命。它具有较高的时钟速度和较大的缓存,使其能够处理各种不同类型的核算使命,例如日常工作使用程序、操作系统、编程言语等。
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GPU:是图形处理器的缩写,是一种用于加快图形和核算密集型使命的处理器。与传统的中央处理器(CPU)相比,GPU拥有更多的处理单元和内存带宽,能够并行地履行更多的核算使命,因此在许多核算密集型使用程序中体现更好,例如机器学习、深度学习和科学核算等。
- TPU:是Tensor Processing Unit的缩写,是Google专门为机器学习而设计的ASIC(Application-Specific Integrated Circuit,专用集成电路)芯片。与GPU相比,TPU能够在练习深度神经网络时提供更高的功能和功率,同时降低了能源消耗和核算本钱。TPU还具有更高的可扩展性,能够经过网络连接多个TPU以构成更大的核算集群,以加快更大规模的机器学习工作负载。
- FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列):FPGA是一种可编程逻辑芯片,能够在运行时装备为履行不同的核算使命。它一般用于加快数据流处理、信号处理、图画处理等使用程序。
- DSP(Digital Signal Processor,数字信号处理器):DSP是专门用于数字信号处理的微处理器。它一般用于音频处理、图画处理、通信等范畴。
- NPU(Neural Processing Unit,神经网络处理器):NPU是一种专门为深度神经网络加快设计的处理器。它一般用于机器学习和人工智能使用程序中。
- ASIC(Application-Specific Integrated Circuit,专用集成电路):ASIC是一种专门为特定使用程序设计的芯片。它一般用于加快特定类型的核算使命,例如图画处理、音频处理、加密等。
特色 | CPU | GPU | TPU | FPGA | DSP | NPU |
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设计目的 | 通用核算 | 图形和核算密集型使命 | 机器学习和深度学习 | 可编程逻辑芯片 | 数字信号处理 | 深度神经网络加快 |
处理单元 | 较少 | 较多 | 大量 | 可编程 | 较多 | 专用 |
内存带宽 | 适中 | 较高 | 十分高 | 适中 | 适中 | 适中到高 |
并行核算 | 有限 | 强壮 | 十分强壮 | 十分灵活 | 有限 | 专用 |
练习和推理功能 | 适中 | 强壮 | 十分强壮 | 可变 | 有限 | 十分强壮 |
适用范畴 | 通用核算 | 3D图形烘托、机器学习和深度学习 | 机器学习和深度学习 | 数据流处理、信号处理、图画处理等 | 音频处理、图画处理、通信等 | 深度神经网络加快 |
可编程性 | 通用 | 有限 | 有限 | 可编程 | 通用 | 有限 |
本钱 | 适中 | 较高 | 十分高 | 高 | 适中 | 高 |
使用范围 | 广泛 | 适用于特定范畴 | 适用于机器学习和深度学习 | 广泛 | 适用于特定范畴 | 适用于深度神经网络加快 |
厂商提供者 | Intel、AMD | NVIDIA、AMD | Xilinx、Intel | Texas Instruments、Analog Devices | Huawei、Apple、Google |