什么是GPU？目前行业内的定义是
GPU，全称为图形处理器，主要用于处理图像和视频等计算密集型任务。它将复杂的图形任务划分成多个小任务，同时在多个处理核心上执行，以获得更快的处理速度。GPU 还可以通过硬件加速来处理更复杂的图形效果，例如更高的分辨率、更高的图形质量和更快的处理速度。GPU 常常被用来处理游戏、视频和图形渲染等领域，它的计算速度非常快，可以大大节省计算时间，提高计算效率。通俗点说GPU是图形视频处理的特长生！
GPU最早的起源可以追溯到20世纪70年代晚期，当时美国的三维图形领域正在蓬勃发展，需要一种能够快速渲染大量图像数据的解决方案。这一需求促使了GPU的发明和发展。在这个过程中，有许多公司和个人做出了贡献，可以说GPU是通过数十年的探索和发展才得到了进化和推广。
最早使用独立显卡的玩家都知道NVIDIA是目前在GPU领域最早也是最为知名的公司之一，也是GPU的重要推动者之一。NVIDIA于1993年成立，致力于设计和开发图形处理器和相关的硬件和软件产品。1999年，NVIDIA发布了推出了GeForce 256，这是一款功能强大的图形处理器，是第一款真正意义上的GPU。自此以后，GPU逐渐成为了图形和计算任务的主流解决方案，逐渐发展成各种各样的产品形态，如工作站GPU、服务器GPU、移动GPU等。NVIDIA也就是我们常说的英伟达！
下面简单说一下，我们熟悉的CPU，全称为中央处理器，是计算机的“大脑”，它的工作方式就像一个人的大脑一样，负责计算所有的任务。比如，当你打开一个软件或者浏览网页时，CPU会对这些数据进行解码和处理，并计算出下一步该如何执行。CPU有着强大的计算能力和处理能力，适合处理各种任务，比如浏览网页、文本处理、听音乐、玩游戏、编写程序等。
那么从物理结构和制造工艺上GPU和CPU有那些异同呢？
CPU的制造工艺通常使用的是CMOS工艺。CMOS是互补金属氧化物半导体（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）的缩写，这种工艺主要用于制造晶体管，它具有很强的可靠性和可重复性。CMOS工艺的制造过程通常包括刻蚀、镀膜、蚀刻等工序。CPU的物理结构包括控制单元、运算单元、缓存、寄存器等部件。
GPU的制造工艺和物理结构有些不同。由于GPU需要处理的数据量比CPU大，并且需要并行计算，所以GPU通常具有更多的运算单元和处理器核心。GPU使用的制造工艺也比较特殊，通常使用的是有限元分析（Finite Element Analysis）和多抛物线逼近（Multi-Parabolic Approximation）等复杂技术来实现可靠性和精度的高强度处理能力。GPU的物理结构还包括图形处理器、显存、纹理单元、像素处理器等部件。
简单总结一下CPU和GPU的共同点和不同点以及应用领域和各自优势。
共同点：
- 都是计算机的核心部件；
- 都用于执行指令和处理数据；
- 都采用FSB（前端总线）连接其他系统组件。
不同点：
- CPU面向的是通用计算任务，而GPU面向的是并行计算、图像和视频处理任务；
- CPU具有强大的单线程能力，而GPU具有强大的并行计算能力；
- GPU常用于游戏、视频、三维制图等领域，而CPU则被广泛使用于各种计算机应用和系统领域；
- GPU通常拥有更多的ALU（算数逻辑单元）和处理器核心，而CPU则使用了更强大的晶体管来管理单线程性能和能源效率；
- GPU的功耗和发热量较高，需要较强的散热系统支持，而CPU的发热量则相对较低。
CPU：
- 应用领域：通用计算、服务器、家用电脑、笔记本电脑、仿真、科研、图像处理、声音处理、编程等应用场景。
- 优势：具有强大的单线程性能；支持复杂的控制流程逻辑；适合处理不连续的分支逻辑和不同的数据结构；资源共享较容易实现；具有较低的功耗和散热需求。
GPU：
- 应用领域：游戏、视频处理、图形渲染、深度学习、密码学等计算密集型任务。
- 优势：具有并行计算的优势；同时处理多个数据流，适合大规模并行运算；可以在大量不同的计算单元之间分配工作；适合处理大量相似的计算任务；可以通过添加显卡来提升计算性能。
随着GPU的飞速发展和扩张，很多朋友都感觉英伟达大有取代英特尔成为处理器老大地位，那么GPU未来会取代CPU吗？
笔者认为，虽然GPU在特定类型的计算任务上比CPU表现更出色，但是这并不意味着GPU会完全取代CPU。
首先，CPU具有处理器核心较少的优势，适合处理复杂和多线程的计算，例如数据库管理、操作系统等。而GPU虽然具有处理器核心多的优势，但主要用于处理面向图形的消费性任务，例如游戏和视频渲染等，对于CPU来说则是相对轻松的任务。
其次，当谈到功耗与节能时，CPU比GPU更加优秀。GPU一般运行在极高的负载下，这意味着它会消耗更多的能源，排放更多的热量，加剧了散热所需的资源和负担。因此，在许多消费型电子产品中，CPU更适合平衡性能和功耗之间的关系。
最后，技术发展是对CPU和GPU这两种处理器的发展轨迹产生影响的最主要因素之一。虽然GPU当前在某些应用领域表现出色，但CPU仍然在技术创新上有更加丰富和广泛的机会和优势。目前，CPU已经在多核心和高速缓存等方面进行了大量优化和改进。
因此，GPU未来会进一步发展和改进，但不太可能完全取代CPU。作为两种不同性质的处理器，在适当地协同工作下，GPU和CPU可以互相补充，促进计算机处理效率的不断提升。
