GPU vs CPU là gì?

Hiện nay ngày càng có nhiều quản lý ứng dụng web đang cân nhắc việc thêm card đồ họa vào máy chủ của mình. Với cùng một khoản đầu tư, bạn có thể có thêm một vài CPU hoặc vài nghìn lõi GPU. Đó chính là sức mạnh của GPU hay Bộ xử lý đồ họa.

Tính đến năm 2018, nhiều sức máy tính mới từ 500 siêu máy tính hàng đầu trên thế giới đến từ GPU và CPU. Với các công ty như Microsoft, Facebook, Google và Baidu đã và đang sử dụng công nghệ này để làm được nhiều việc hơn.

CPU và GPU là gì?

Bộ phận xử lý trung tâm (CPU)

Bộ xử lý trung tâm (CPU) là bộ não của bất kỳ máy tính hoặc máy chủ nào. Bất kỳ máy chủ chuyên dụng nào cũng sẽ đi kèm với một CPU vật lý (đôi khi là hai hoặc bốn) để thực hiện quá trình xử lý cơ bản của hệ điều hành. Máy chủ ảo VPS có lõi ảo được phân bổ từ một chip vật lý.

Về mặt lịch sử, nếu bạn có một tác vụ đòi hỏi nhiều sức mạnh xử lý, bạn sẽ thêm nhiều sức mạnh CPU hơn và phân bổ nhiều chu kỳ xung nhịp hơn cho các tác vụ cần diễn ra nhanh hơn.

Nhiều máy chủ cơ bản có từ hai đến tám lõi và một số máy chủ mạnh có 32, 64 hoặc thậm chí nhiều lõi xử lý hơn. Các lõi CPU có tốc độ xung nhịp cao, thường trong khoảng 2-4 GHz.

Bộ xử lý đồ họa (GPU)

Bộ xử lý đồ họa (GPU) là một loại chip xử lý được thiết kế đặc biệt để sử dụng trên cạc đồ họa. Các GPU server  không được sử dụng đặc biệt để vẽ trên màn hình máy tính, chẳng hạn như trong máy chủ

Tốc độ xung nhịp của GPU có thể thấp hơn so với các CPU hiện đại (thường trong khoảng 500-800 MHz), nhưng số lượng lõi trên mỗi chip lại dày đặc hơn nhiều. Điều này cho phép GPU thực hiện nhiều tác vụ cơ bản cùng một lúc. Theo mục đích ban đầu dự kiến ​​của nó, điều này có nghĩa là tính toán vị trí của hàng trăm nghìn đa giác đồng thời và xác định phản xạ để nhanh chóng hiển thị một hình ảnh bóng mờ cho một trò chơi điện tử.

Một card đồ họa cơ bản có thể có 700-1000 lõi xử lý, trong khi các thẻ mạnh mẽ hiện đại có thể có 3000 lõi trở lên! Ngoài ra, tốc độ lõi trên thẻ đang tăng đều, với thẻ mới nhất có tốc độ trên 1,2 GHz mỗi lõi.

Tại sao không chạy toàn bộ hệ điều hành trên GPU?

Tất nhiên, có những hạn chế riêng đối với GPU. Một trong những điểm chính là tất cả các lõi trong GPU được thiết kế để chỉ xử lý cùng một hoạt động cùng một lúc (đây được gọi là SIMD: Lệnh đơn, Nhiều dữ liệu). Vì vậy, nếu bạn đang thực hiện 1000 phép tính riêng lẻ tương tự, như bẻ khóa mật khẩu, GPU có thể hoạt động hiệu quả bằng cách thực thi mỗi phép tính dưới dạng một luồng trên lõi của chính nó với các hướng dẫn giống nhau. Tuy nhiên, việc sử dụng các lõi như CPU ​​truyền thống cho các hoạt động của hạt nhân (như ghi tệp vào đĩa, mở con trỏ chỉ mục mới hoặc kiểm soát trạng thái hệ thống) sẽ chậm hơn nhiều.

GPU có độ trễ hoạt động cao hơn do tốc độ thấp hơn và thực tế là có nhiều ‘máy tính’ hơn giữa chúng và bộ nhớ so với CPU. Thời gian vận chuyển và phản ứng của CPU thấp hơn (tốt hơn) vì nó được thiết kế để tăng tốc độ cho các lệnh đơn.

So với độ trễ, GPU được điều chỉnh để có băng thông lớn hơn, đó là một lý do khác khiến chúng thích hợp cho quá trình xử lý song song lớn. Chúng không được thiết kế để thực hiện các phép tính cá nhân nhanh chóng mà các CPU có khả năng thực hiện. 

>>> Khác nhau giữa IoT tiêu dùng và IoT công nghiệp

GPU và CPU có thể hoạt động cùng nhau không?

Trong các tình huống xử lý song song, trong đó các lệnh có thể được tải xuống GPU để tính toán, các hướng dẫn để làm như vậy phải được mã hóa cứng vào chương trình cần thực hiện công việc.

Các nhà sản xuất cạc đồ họa như NVidia và các nhà phát triển mã nguồn mở cung cấp các thư viện miễn phí để sử dụng trong các ngôn ngữ mã hóa phổ biến như C ++ hoặc Python mà các nhà phát triển có thể sử dụng để ứng dụng của họ tận dụng xử lý GPU khi có sẵn.

Một số ứng dụng mà GPU?

Máy chủ của bạn không có màn hình. Nhưng card đồ họa có thể được áp dụng cho các tác vụ khác ngoài việc vẽ trên màn hình.

Ứng dụng của GPU trong siêu máy tính là cho bất kỳ quá trình xử lý toán học có mục đích chung nào cường độ cao, nhưng nghiên cứu thường mang tính chất khoa học:

• Sự gấp chuỗi protein và mô hình phần tử
• Mô phỏng khí hậu, chẳng hạn như xử lý địa chấn hoặc dự báo bão
• Vật lý plasma
• Phân tích cấu trúc
• Học máy sâu dành cho AI

Một trong những cách sử dụng nổi tiếng hơn của card đồ họa là khai thác tiền điện tử, như Bitcoin.

Về cơ bản, điều này thực hiện rất nhiều hoạt động dấu phẩy động để giải mã một khối các giao dịch đang chờ xử lý. Máy đầu tiên tìm ra giải pháp chính xác, được xác minh bởi các thợ đào khác, sẽ nhận được bitcoin (nhưng chỉ sau khi danh sách giao dịch đã tăng lên một số lượng nhất định). Card đồ họa là lựa chọn hoàn hảo để thực hiện nhiều phép toán dấu phẩy động mỗi giây (FLOPS), đây là thứ cần thiết để khai thác hiệu quả.

Ứng dụng cho máy chủ web

Thật khó để thực hiện nhiều điều này với một máy chủ web chuyên dụng duy nhất . Chắc chắn có nhiều ứng dụng plug-and-play hơn. GPU, như chúng ta đã thấy trước đó, thực sự tuyệt vời trong việc thực hiện nhiều phép tính để kích thước, định vị và vẽ đa giác. Vì vậy, một trong những nhiệm vụ mà họ vượt trội là tạo ra đồ họa:

• Dựng hình CAD và động lực học chất lỏng
• Mô hình 3D và hoạt hình
• Hình ảnh hóa không gian địa lý
• Chỉnh sửa và xử lý video
• Phân loại và nhận dạng hình ảnh

Một lĩnh vực khác đã được hưởng lợi rất nhiều từ xu hướng GPU trong máy chủ là tài chính hoặc chiến lược thị trường chứng khoán:

• Phân tích rủi ro danh mục đầu tư
• Xu hướng thị trường
• Định giá và định giá
• Khám phá dữ liệu lớn

Một loạt các ứng dụng bổ sung tồn tại mà bạn có thể không xem xét để sử dụng trên cạc đồ họa:

• Xử lý giọng nói thành văn bản và giọng nói
• Cơ sở dữ liệu quan hệ và truy vấn song song
• Học sâu cho người dùng cuối và phát triển chiến lược tiếp thị
• Xác định các khuyết tật trong các bộ phận được sản xuất thông qua nhận dạng hình ảnh
• Khôi phục mật khẩu (bẻ khóa hàm băm)
• Hình ảnh y tế

Đây chỉ là bước khởi đầu của những gì GPU có thể làm cho bạn! Nvidia công bố danh sách các ứng dụng có GPU tăng tốc xử lý.

Làm cách nào đăng ký dịch vụ GPU Server?

Các GPU chuyên dụng không có trên các máy chủ chuyên dụng theo mặc định, vì chúng được dành riêng cho ứng dụng đặc biệt. Tuy nhiên, nếu bạn biết bạn có nhu cầu hãy liên hệ với chúng tôi để được cung cấp dịch vụ một cách tốt nhất

📈Thông tin liên hệ:
📙 CÔNG TY CỔ PHẦN VDO
🏠 61 Mễ Trì Thượng, Phường Mễ Trì, Quận Nam Từ Liêm,Thành Phố Hà Nội
☎️ Tổng đài: 1900 0366
🌐 Website: https://vdodata.vn/
✳️ Facebook: https://www.facebook.com/vdodatacenter
🥇 VDO – Nhà cung cấp Dịch vụ máy chủ & Cloud Số 1 Việt Nam