大家現在用手機用電腦，經常會聽到CPU、GPU等名詞，但是很多人并不清楚都是什麼？都用來幹什麼？甚至近些年還流行出APU等代名詞，具體又有哪些區别？

01

計算機的大腦CPU

CPU的全名是計算機中央處理器（central processing unit），它的功能就像人體的大腦，負責計算機系統的運算和控制。

說的再通俗一點，中央處理器是一塊規模龐大的集成電路，它由運算器、控制器、寄存器以及儲存單元等組成。

其實将CPU放大數倍，就如同一座城市一般，無數道路、高樓。給人的感覺是将淩亂和整齊結合起來的藝術體，而其中的“樓宇”便是一個個功能各異的晶體管。

早在2000年生産的奔騰4 Willamette，就已經集成了數量将近4200萬個微型晶體管，當時的制作工藝還隻是180nm。

工藝中的多少nm是指CPU上所形成的互補氧化物金屬半導體場效應的晶體管栅極寬度。（說實話我也不太懂，所以就網上查了一下）

以上面的示例圖為例，假設圖中為一個最小單位的晶體管，紅色的部分就是栅極，L的寬度就代表了工藝裡的數字，所以工藝中的多少nm并不是晶體管的大小，但是有一說一，就算是180nm的工藝，那也相當于在一根頭發橫截面上繡花（黃種人的頭發粗細為60-90微米）。

而到2013年發布的I7 4960X，制作工藝已經到達22nm，一個CPU中晶體管的數量達到恐怖的18.6億個。後邊的CPU人家英特爾都懶得公布晶體管數量了，因為實在太多。

正是有數以十億計算的晶體管，才能賦予CPU如此強大的功能，讓它能夠執行計算機的各種操作指令，運算各種複雜的問題。同時也因為晶體管的數量太大，所以運行時會産生大量的熱，這些熱量根本無法自行散去，這就誕生了電腦、手機的散熱模塊。

總之，CPU肩負重任，而且制造異常困難，所以一直被國外卡脖子，不過國家已經有一些企業開始生産CPU，具體還需要時間追趕。

02

遊戲大佬的最愛—GPU

GPU是圖形處理器（graphics processing unit）的簡稱，是做所有圖像和圖形有關的計算的處理器，是顯卡的核心部件，說白了，是一種特殊的CPU。

所以其内部也是由無數的晶體管組成，主要将計算機的所有數據信号轉變為肉眼可以看懂的圖像信号并發送給顯示器，讓其顯示為所看到的畫面。

其實最早是沒有GPU的，但是随着遊戲、影視行業的發展，人們對畫面的追求越來越高，CPU中的圖形處理單元就顯得不夠用了，高端工程師就将處理畫面的單元單獨整出來，形成了GPU。

英偉達公司在1999年提出了GPU的概念，發布了Geforce256圖形處理芯片，從此開啟了英偉達顯卡之路。

而AMD是因為收購了當時的另一個圖形大佬ATI，雙A合璧才開啟了顯卡之路。

總之，GPU是一個附屬型處理器，脫離CPU是不能運行的，其與CPU的不同主要體現在設計目的不同，它們針對的場景不同，CPU需要很強的通用性來處理各種不同的數據類型，同時又要邏輯判斷又會引入大量的分支跳轉和中斷的處理。這些都使得CPU的内部結構異常複雜。而GPU面對的則是類型高度統一的、相互無依賴的大規模數據和不需要被打斷的純淨的計算環境。

于是就形成了不同的晶體管架構。

圖片來自nVidia CUDA文檔。其中綠色的是計算單元，橙紅色的是存儲單元，橙黃色的是控制單元。

03

新概念—APU

APU是由AMD提出的新概念，全名叫作加速處理器（Accelerated Processing Unit），是CPU的升級版，将CPU和GPU組合在同一個晶片上，使其同時達到高性能處理器和強悍獨顯的處理性能。

其實此概念是在2011年，AMD發布 AMD Fusion技術時提出的。

APU現在主要還是被用在PS4等遊戲機上，或專業電腦中，其中，PS4的APU性能非常離譜，性能上足可媲美中高端的電腦獨顯加一個能說的過去的CPU的性能之和。

所以，APU就是CPU 中高端GPU，過程其實相當複雜，但是混合計算還是相當有前景的，或許某一天，CPU和GPU的概念都會成為曆史，隻需要一顆芯片即可實現高端CPU和高端顯卡的雙重功能。

現在APU還不成熟，其中最大的問題之一便是散熱，大量熱量的堆積導緻目前APU僅僅實現了1 1＜2的尴尬成績，而且昂貴的價格導緻市場其實很一般。

最新的Ryzen APU的區域圖

以上就是關于CPU、GPU、APU的一些簡單知識，希望可以幫助大家了解其中的一點點，現在我們知道的都是皮毛，真正等中國擁有了自己的CPU和GPU甚至APU之後，我相信它們就會揭開神秘的面紗。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!