Se stai pensando di assemblare un nuovo PC, ci sono componenti hardware più importanti di altre, che meritano una maggiore attenzione.
Se la scheda madre è la base dell’intera configurazione, la memoria RAM e la memoria SSD servono a velocizzare l’uso dei software e l’archiviazione dei dati.
Al cuore del computer stanno però altre due componenti fondamentali, la cui scelta è importantissima: la CPU e la GPU.
Il processore e l’unità grafica sono infatti le due unità il cui compito è quello di eseguire i calcoli che permettono al PC di funzionare.
Per questa ragione, nella guida che stai per leggere vedremo più da vicino qual è la differenza tra CPU e GPU, con particolare riferimento a:
- i punti in comune fra le due componenti;
- le differenze nell’architettura e nel funzionamento;
- la scelta per una configurazione da gaming, e non.
Iniziamo subito! 😉
Contenuti dell'articolo
CPU vs GPU: i punti in comune
Prima di parlare della differenza fra CPU e GPU, è bene soffermarsi su ciò che queste due unità di calcolo hanno in comune.
Se CPU vuol dire Central Processing Unit, o unità di elaborazione centrale, GPU vuol dire Graphics Processing Unit, o unità di elaborazione grafica.
In entrambi i casi, parliamo sempre di elaborazione, ossia della gestione di operazioni matematiche complesse necessarie per il funzionamento di un PC.
Al netto delle grandi differenze, che vedremo più avanti, sono diversi i punti in comune fra GPU e CPU. Analizziamoli più in dettaglio. 🙂
Architettura e core
GPU e CPU sono composte da core, o unità più piccole, il cui compito è quello di eseguire i calcoli e le funzioni logiche.
Nel caso dei processori centrali, un tempo si parlava di un singolo core, mentre oggi esse prendono il nome di core (unità fisiche) e thread (unità logiche).
Nel caso dei processori grafici, le unità di calcolo sono denominate CUDA core o Stream processor, a seconda che si parli di GPU AMD o Nvidia.
Ti rimando alla lettura della guida sulle differenze fra schede grafiche AMD e Nvidia, se vuoi approfondire questo aspetto. 😉
Cache e memoria interna
Pur nelle loro differenze, CPU e GPU utilizzano una particolare memoria veloce per migliorare le loro prestazioni.
Il loro scopo è infatti quello di eseguire milioni di calcoli al secondo e questa memoria, che prende il nome di “cache”, serve a facilitare l’accesso ai dati.
A differenza di quanto accade nel caso degli SSD, la cache è solitamente di piccole dimensioni ma è molto più veloce della RAM.
Entrambe sono fondamentali per il funzionamento delle unità di elaborazione, che si tratti di GPU o CPU.
Unità di controllo e ALU
Per finire, CPU e GPU funzionano entrambe grazie alla presenza di una unità di controllo e di una unità aritmetica e logica.
L’unità di controllo ha lo scopo di sincronizzare e gestire il flusso dei dati, incluse le istruzioni. Al contrario, l’unità logica e aritmetica esegue le operazioni matematiche e le operazioni logiche.
Entrambe queste unità sono alla base dei moderni microprocessori e comunicano con altre componenti attraverso i bus di sistema, allo scopo di trasferire i dati da elaborare e i risultati delle elaborazioni.
Se vuoi approfondire questo argomento, in particolare per quanto riguarda le CPU di un computer, ti segnalo la guida su come funziona un processore.
Troverai un’analisi dettagliata di ciò che rende possibile il funzionamento di un processore, dai cicli di clock alla cache, dalla sua architettura al set di istruzioni. 😉
Qual è la differenza tra CPU e GPU?
Al netto dei punti in comune che abbiamo visto nei paragrafi precedenti, c’è una grande differenza tra CPU e GPU.
Come vedremo più avanti, è importante conoscere in che modi le due tipologie di unità di elaborazione si distinguono, anche nell’ottica di una scelta adeguata per le tue esigenze.
Per assemblare un computer servono entrambe, certo, ma è bene sapere quale peso dare alla scelta del processore e alla scelta della scheda grafica (o della GPU integrata).
Detto questo, vediamo più da vicino quali sono le principali differenze fra GPU e CPU. 😉
Numero e tipologia di core
C’è una ragione per cui non è il processore ad occuparsi dei calcoli grafici, ma serve una componente a parte, che sia una GPU integrata o una scheda grafica.
La principale differenza fra CPU e GPU riguarda infatti l’architettura interna, ossia il numero e la tipologia dei core.
Una CPU, unità di elaborazione centrale, ha bisogno di pochi core e thread capaci di raggiungere velocità di calcolo molto elevate.
Per esempio, i moderni processori per PC hanno:
- diversi core fisici, a seconda del modello, da un minimo di due per quelli più economici ai sedici core dei top di gamma;
- diversi core logici, di norma più dei core fisici, capaci di ottimizzare l’esecuzione delle operazioni;
- una frequenza di clock che può anche arrivare e superare i 5 GHz.
Una GPU, unità di elaborazione grafica, funziona in modo diverso: non esegue un’operazione alla volta ma tante operazioni insieme.
Di conseguenza ha tantissime unità di calcolo, centinaia o addirittura migliaia, che sono meno potenti rispetto a quelle di una CPU.
E la ragione risiede nella loro funzione.
Calcolo sequenziale e calcolo in parallelo
Una CPU è infatti specializzata nel calcolo sequenziale, per core fisico o core logico: esegue in pratica un’operazione alla volta ma in modo velocissimo.
Servono a questo i core e i thread che, rispetto ad una GPU, sono in numero ridotto all’interno di un processore.
Il caso di una GPU è invece diverso, perché si tratta di una componente specializzata nel calcolo in parallelo: non un’operazione alla volta, quindi, ma tante operazioni insieme.
Si tratta di una funzione essenziale per scopi come il rendering, il machine learning e l’elaborazione video.
Immagina il singolo fotogramma di un videogioco, composto da milioni di pixel che una GPU genera uno per uno. 😉
RAM e memoria esterna
Oltre alla cache, CPU e GPU hanno anche una memoria RAM: anche qui però emergono delle differenze fondamentali.
Nel primo caso, infatti, il processore centrale comunica con la memoria RAM del sistema, ossia una componente che va scelta, acquistata e installata nella scheda madre.
Anche il processore grafico necessita di una propria memoria RAM, che può essere:
- del sistema, per quanto riguarda la GPU integrata;
- dedicata, per quanto riguarda le schede grafiche discrete.
Questa VRAM serve a consentire l’accesso e la gestione di enormi quantità di dati grafici senza dover passare per la memoria del sistema.
È per questa ragione che le migliori schede video hanno a disposizione 6, 8 o addirittura 12 GB di memoria RAM.
In questo modo si evitano i colli di bottiglia. 😉
CPU o GPU: su cosa investire
Proprio il concetto di collo di bottiglia è di fondamentale importanza: cosa privilegiare fra CPU e GPU, per evitare rallentamenti non necessari?
Una configurazione da gaming ha bisogno di una scheda grafica potente ma di un processore all’altezza, per cui non è facile scegliere.
E un discorso simile vale anche per il rendering GPU rispetto al rendering CPU, o per il multitasking, e altre applicazioni.
La verità è che dipende dalle tue esigenze, per cui conviene:
- privilegiare la CPU (magari con GPU integrata) se non videogiochi a titoli Tripla A e hai bisogno di una soluzione economica ma funzionale;
- investire sulla GPU se non la cambi ormai da molti anni e hai un processore di fascia media che può supportare le operazioni quotidiane.
Ricorda che dovrai anche soppesare le tue esigenze e valutare il tuo budget, così da fare la scelta migliore. 😉
Conclusioni
In definitiva, la differenza fra CPU e GPU permette di capire quanto siano entrambe componenti fondamentali all’interno di un PC.
Certo, non si tratta delle uniche unità di elaborazione impiegate nei dispositivi elettronici, ma sono senza dubbio le più potenti a disposizione degli utenti. 😉
Per questa ragione, ti rimando alle guide sui migliori processori per PC e sulle migliori schede video, così da fare una scelta consapevole.
Se invece hai dubbi o cerchi dei consigli, scrivi pure un commento qui sotto: troveremo insieme la risposta! 😉
