各种处理器和加速器大汇总

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前言

随着科技的发展,计算机应用领域变得越来越广泛,人工智能、深度学习、机器学习等领域也变得越来越重要。为了满足这些领域的计算需求,需要使用更强大和高效的处理器或加速器。常见的处理器包括中央处理器(CPU)和图形处理器(GPU),而针对人工智能等特定领域的加速器包括Tensor Processing Unit(TPU)、Field Programmable Gate Array(FPGA)、Digital Signal Processor(DSP)和Neural Processing Unit(NPU)等。每种处理器和加速器都具有其独特的特点、优势和应用场景,可以根据不同的需求和应用场景选择合适的处理器和加速器。在实际应用中,通常会将多种处理器和加速器组合使用,以提高计算性能和效率。

处理器,加速器汇总

  1. CPU:是计算机的中央处理器,用于执行各种通用计算任务。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计算任务,例如日常办公应用程序、操作系统、编程语言等。

  2. GPU:是图形处理器的缩写,是一种用于加速图形和计算密集型任务的处理器。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,可以并行地执行更多的计算任务,因此在许多计算密集型应用程序中表现更好,例如机器学习、深度学习和科学计算等。

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  1. 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可以在训练深度神经网络时提供更高的性能和效率,同时降低了能源消耗和计算成本。TPU还具有更高的可扩展性,可以通过网络连接多个TPU以形成更大的计算集群,以加速更大规模的机器学习工作负载。

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  1. FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列):FPGA是一种可编程逻辑芯片,可以在运行时配置为执行不同的计算任务。它通常用于加速数据流处理、信号处理、图像处理等应用程序。

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  1. 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。它通常用于音频处理、图像处理、通信等领域。

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  1. 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速设计的处理器。它通常用于机器学习和人工智能应用程序中。

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  1. ASIC(Application-Specific Integrated Circuit,专用集成电路):ASIC是一种专门为特定应用程序设计的芯片。它通常用于加速特定类型的计算任务,例如图像处理、音频处理、加密等。

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特点CPUGPUTPUFPGADSPNPU
设计目的通用计算图形和计算密集型任务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速
处理单元较少较多大量可编程较多专用
内存带宽适中较高非常高适中适中适中到高
并行计算有限强大非常强大非常灵活有限专用
训练和推理性能适中强大非常强大可变有限非常强大
适用领域通用计算3D图形渲染、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、图像处理等音频处理、图像处理、通信等深度神经网络加速
可编程性通用有限有限可编程通用有限
成本适中较高非常高适中
应用范围广泛适用于特定领域适用于机器学习和深度学习广泛适用于特定领域适用于深度神经网络加速
厂商提供者Intel、AMDNVIDIA、AMDGoogleXilinx、IntelTexas Instruments、Analog DevicesHuawei、Apple、Google