GPU ve CPU Arasındaki Fark Nedir?

Teknolojinin hızla ilerlemesi, bilgisayar bileşenlerinin de sürekli gelişmesini sağlıyor. Bu bileşenlerin başında gelen CPU (Central Processing Unit/Merkezî İşlem Birimi) ve GPU (Graphics Processing Unit/Grafik İşlem Birimi) bilgisayarların kalbini oluşturuyor. Günümüzde, bu iki birimin gelişimi, bilgisayarların performansını doğrudan doğruya etkiliyor. CPU, genel amaçlı işlemleri yönetirken GPU ise özellikle grafik ve görüntü işleme konularında devreye giriyor. Her ikisi de bilgisayarın farklı fonksiyonlarını üstleniyor ve bu yüzden her birinin özelliklerini anlamak, teknoloji meraklıları için oldukça önemli hâle geliyor. CPU ve GPU arasındaki farkları bilmek, bilgisayarların nasıl çalıştığını ve hangi işlemlerin hangi birim tarafından daha verimli yapıldığını kavramak açısından kritik bir önem arz ediyor. Dilerseniz gelin, önce GPU ve CPU’nun temel özelliklerine değinelim ve ardından aralarındaki farklardan bahsedelim.

Ekrana Yansıyan Harikulade Görselleri İşleyen Birim: GPU

Bilgisayarınızı açtıktan sonra ekrana gelen iki boyutlu ve üç boyutlu tüm görsellerin hesaplamalarını yapan bir birim var, GPU. Teknoloji tarihinin tozlu sayfaları arasında biraz gezinti yapıp ekran kartlarının geçmişine uzanmak istediğinizde, karşınıza çıkacak olan iki marka var. Bunlardan biri IBM, diğeri de 3dfx’tir. Dünyanın ilk ekran kartı, dönemine göre yüksek çözünürlüklü ve tek renkli görseller sunabilen IBM Monochrome Display Adapter (MDA) adlı donanım birimidir. Oyun tutkunlarının hayatını değiştirecek olan, o yıllarda ekran kartından ziyade “grafik hızlandırıcı” şeklinde isimlendirilen ve 3dfx Interactive tarafından geliştirilen Voodoo Graphics serisi grafik hızlandırıcılarıdır. 1996 yılında çıkan ilk örneğiyle dikkatleri üzerinde toplayan grafik hızlandırıcı, bugünün ekran kartlarının atası sayılabilir.

Günümüze geldiğimizde ise GPU’ların yaptıkları, sadece grafik işlemleriyle sınırlı değildir. Yapay zekâ ve derin öğrenme alanlarında da önemli bir rol oynayan grafik işlemciler, büyük veri setlerini işleyerek öğrenme ve karar verme süreçlerine de katkıda bulunur. Özellikle, NVIDIA’nın son dönemdeki GPU’ları, bu tür uygulamalar için özel olarak tasarlanmıştır. Ayrıca oyun dünyasında ray tracing/ışın izleme ve path tracing/yol izleme gibi teknolojilerle gerçek zamanlı, fotogerçekçi görseller oluşturulmasını sağlayan grafik işlemciler, ışığın nesnelerle etkileşimini gerçekçi bir şekilde simüle ederek oyunlara daha etkileyici bir görünüm kazandırır.

Bu detaylı anlatım içinde sıklıkla kullandığımız GPU kısaltması, ekran kartlarındaki grafik işlemciler için kullanılan bir ifadedir. Zira ekran kartlarının üzerinde GPU haricinde pek çok elektronik devre bileşeni ve bellek yongaları da mevcuttur. Bilgisayarların görsel dünyasını yöneten en kritik bileşen konumundaki GPU, tek bir birim gibi anılsa da pek çok mini birimin bir araya gelmesiyle oluşur. Bu birimlerden bazılarına bakacak olursak:

• Shader (Gölgelendirici) Birimleri: Shader, görsel efektlerin ve üç boyutlu grafiklerin oluşturulmasında görev alır. Vertex (tepe), pixel (piksel) ve geometry (geometri) shader’lar gibi farklı türleri vardır ve her biri, grafik işlemlerinin farklı aşamalarında devreye girer.
• ROP (Render Output Unit/Render İşlem Birimi): ROP’lar, ekrana çizilecek son görüntünün oluşturulmasında rol oynar. Piksel verilerini işleyerek son görüntünün renk ve derinlik bilgilerini yönetir.
• TMU (Texture Mapping Unit/Doku Eşleme Birimi): TMU, üç boyutlu nesnelerin yüzeylerine doku uygulamak için kullanılır. Bu birimler, doku koordinatlarını hesaplayarak grafiklerin daha gerçekçi görünmesini sağlar.
• Tensör Çekirdekleri: Özellikle NVIDIA’nın GeForce RTX serisi GPU’larında bulunan tensör çekirdekleri, yapay zekâ ve derin öğrenme işlemlerini yürütmek için optimize edilmiştir. Büyük veri setlerini hızlı bir şekilde işleyerek yapay zekâ tabanlı DLSS (Deep Learning Super Sampling/Derin Öğrenme Tabanlı Süper Örnekleme), DLAA (Deep Learning Anti-Aliasing/Derin Öğrenme Tabanlı Kenar Yumuşatma), frame generation/kare oluşturma uygulamalarının performansını artırır.
• Ray Tracing Çekirdekleri: Ray tracing/ışın izleme, ışığın nesnelerle etkileşimini gerçekçi bir şekilde simüle eden bir grafik işleme tekniğidir. Ray tracing çekirdekleri, bu işlemi hızlandırarak oyun ve grafik uygulamalarında daha gerçekçi görsellerin oluşturulmasını mümkün kılar.

Grafik işlemciler ve ekran kartları üzerine hazırladığımız kapsamlı bir başka yazımızı buradan okuyabilirsiniz.

Bilgisayarın Beyni Konumundaki Birim: CPU

Bilgisayarınızın her türlü hesaplama işlemini yürüten, âdeta bir orkestra şefi gibi tüm işlemleri yöneten CPU veya sık kullanılan adıyla işlemci, bilgisayarın genel performansını da etkileyen ve tüm yazılımların, uygulamaların/işletim sisteminin sorunsuz çalışmasını sağlayan kritik bir bileşendir. Yine teknoloji tarihinin tozlu sayfaları arasında dolaştığınızda 1970’lerin sonuna kadar uzanmanızı sağlayan işlemcinin tarihi, mikroişlemcilerin ortaya çıkışına kadar dayanır. Intel’in 1971’de piyasaya çıkardığı 4004, dünyanın ilk ticari mikroişlemcisi olarak kabul edilir. Devrim niteliğindeki donanım birimi, bilgisayarların boyutunu küçültürken işlem gücünü artırmıştır ve modern bilgisayar çağının başlatmıştır.

GPU/grafik işlemcilerden daha farklı bir yapıya sahip olan işlemciler, çekirdek sayısı ve saat hızı gibi özelliklerle tanımlanır. Çekirdek sayısı, CPU’nun aynı anda gerçekleştirebileceği işlem sayısını belirtirken GHz/gigahertz cinsinden ifade edilen saat hızı, işlemlerin ne kadar hızlı yapıldığını gösterir. Intel gibi teknoloji dünyasının önde gelen isimleri, geliştirdikleri her yeni nesil işlemci ile performans ve verimlilik konusunda ileriye giden çözümler sunar. GPU’lar gibi CPU’lar da teknik açıdan büyük gelişimler göstererek yapay zekâ ve makine öğrenimi gibi alanlarda daha fazla işlem gücü sunmak üzere özelleştirilmektedir. Intel’in “Core Ultra” serisi 15. nesil işlemcileri, yapay zekâ desteğiyle öne çıkmaktadır.

İşlemci konusu üzerine hazırladığımız detaylı bir başka yazımıza buradan ulaşabilirsiniz.

Grafik İşlemci ile İşlemci Arasındaki Farklar, Tahmin Edilenden de Fazla

Hem GPU hem de CPU hakkında bilgi verdikten sonra iki donanım birimi arasındaki farkları küçük bir tabloyla aktarmak yararlı olabilir:

Siz de en güncel GPU ve CPU’ları bulunduran, “canavar” gibi bir oyun bilgisayarıyla oyun oynayıp keyifli saatler geçirmeyi, etkileyici dijital içerikler oluşturmayı hedefliyorsanız, Monster Notebook imzalı; Abra, Tulpar ve tamamen yenilenen Semruk ailesindeki laptop modellerini inceleyebilir, dilediğiniz çözümü edinebilirsiniz.