Question

为什么GPU不能代替CPU？

本小白知道GPU的计算能力是X86 CPU的N倍，为什么GPU不能代替X86 CPU作为新的CPU？X86架构专利问题很关键吗？现在的安卓、IOS等都是基于ARM，连WINDOWS都要支持ARM，那为什么计算能力如此强大的GPU不能以一种新的架构，作为计算机的核心？
望高手解答

请不要用诸如“GPU只能算图形” 这类明显流于表层回答，最好能通过CPU、GPU的结构和原理方面解答。
感激不尽！

Answer 1

很高兴的告诉你在以前是没有gpu和cpu的分类的电脑图形运算都是cpu来做但是cpu是基于x86的指令集，每条流水线的指令集非常多比如Internet就支持x86，EM64T，MMX，SSE，SSE2，SSE3，SSSE3 ，SSE4A，SSE4.1，SSE4.2，AVX，AVX2，AVX-512，VMX。总共得有1000多条指令，这些指令集属于软件指令集，意思就是你可以通过软件去调用这些指令，在cpu总线上去跑这些指令，而gpu不一样，很多gpu都是硬件指令集不能去做一些复杂的事情，由于没有指令集，或指令集功能非常小做运算是非常难得，那计算器做加法运算来打比喻，cpu：从内存中区第一个值放到一级缓存中，区第二个值放到缓存中，调用加法指令集（add），加法寄存器工作，传送第一个数据，传送第二个数据，输出结果到数据总线，存到内存中，gpu：别人把数据准备好，别人找到gpu的加法计算器，别人将数据放到加法计算器入口，加法计算器输出。可能有不太一样的东西，但总体是这样的，至于楼主说用gpu代替cpu，还真有这样的cpu不过是基于arm架构的指令集，功能比x86若太多

Answer 2

gpu就是并行处理强大， cpu很多功能gpu都没有。 什么指令流水化， 多进程管理之类的。 gpu没有多少自主处理指令的能力， 基本是指令靠cpu 计算靠gpu。GPU工作原理是cpu 处理指令，遇到需要gpu的地方， 比如矩阵处理， 图像渲染， 会在显存中开辟一个小空间， 然后把这个矩阵打成很多小数据给gpu的流水线来加工， gpu的行为基本上是靠cpu调动的， 本身的指令不够强大（数据处理方面除外）。

追问

我的意思是，为什么不能以GPU的计算能力作为核心，给GPU加上各种指令集从而使GPU的计算能力发挥到图形处理以外的地方？
比如英伟达出ARM的tegra系列芯片，说明他至少有在计算芯片上加入各种指令集的能力，那为何不能在强大的GPU里加入这些东西，或者干脆说是用CPU直接调用GPU的计算能力？现在的CPU不也是讲究多核多线程吗？GPU并行处理强大不是正好吗=。=？

追答

gpu本身就是很多管线的结构（我的显卡16个流处理器 每个24线程），你想想看如果给每个管线加一个指令集的成本是多少。 如果在加一个指令核心，成本也会很高。 GPU结构和cpu结构有本质区别。 你还不如把cpu的计算能力提高， 比如cell处理器（ps3用的）既有强大的处理能力 又有运算能力。 tegra也是这样子的。 因为cpu的结构更好扩展

Answer 3

我的见解，GPU为图像处理引擎，对图像有很好的处理能力，但是术业有专攻，它叫GPU就是处理图像的，而CPU是中央处理器，拥有很多GPU没有的指令集来处理数据！这个问题就像是问一辆跑车为什么不能耕地似的……

追问

一辆跑车可以买几十上百台拖拉机，动力还比一台拖拉机强不了多少。
现在的情况是，相同价格的显卡和CPU，显卡中的一部分GPU的计算能力就强过CPU N倍了。
这是同样的问题吗？

Answer 4

GPU是图形运算能力是CPUN倍吧，但是整个计算机运行不只是图形运算啊，还有数据存储，计算，逻辑运算等等，这就是intel为什么市场占有率那么高，它很全面，兼容性好，而且就算它够强大占领市场需要很长时间，老机器得淘汰，软件得跟上···

追问

兄弟你比我还白=。=图形计算能力最终还是计算能力，还是各逻辑门的运算。你看人家算比特币都是用显卡算的就明白了，算比特币总和图形无关吧？一些大型计算中心也会用GPU辅助CPU增强计算能力

追答

伤到了……

Answer 5

我的理解里面，CPU就是一套梅花、一字、六角、内六角等等刀头齐全的万能螺丝刀；而GPU则是专精扳大螺丝的扳手，它只针对一两种款式的螺丝，而换了其他大小、形状的螺丝或螺帽，它就套不进去。而挖矿利用GPU，则就好像定制了一大批和扳手大小形状匹配的螺丝，几千个，几百个都可以用这一把扳手连续、快速地上上去，而不用像万能螺丝刀一样，面对一大堆大小不一，形状不一的螺丝，去频繁去更换刀头。