GPUは、CPUよりも高速で省エネ

質問

日経コンピュータ１月６日号に、
グラフィック処理専用プロセッサであるGPUは、CPUよりも高速で省エネ、
個人のPC用途からスパコン、そしてモバイル機器まで、
あらゆるコンピュータにGPUは搭載されつつある、
とありました。

　「CPUよりも高速で省エネ」とは、どういうことでしょうか？
もしそれが本当なら、みんなCPUで計算させるような計算機の設計にすればいいような気がするのですが。

回答No.1

rikukoro2 · ベストアンサー

>「CPUよりも高速で省エネ」とは、どういうことでしょうか？
　実際そうなんですから、仕方がありません
　PS3のコアに使われている『Cellプロセッサ』なんかむちゃくちゃ高性能すよ？

>CPUで計算させるような計算機の設計
　GPUの間違いですよね？

　別にそれでもかまいませんが、いま主力のIntelが出荷しいるCPUは特定の規格で作られています。
つまり別のGPUで計算機つくってもいいですが、そのたびにＯＳ作り直しです
　つまり計算機ごとにＯＳを作り直していれば、時間もお金もすんごくかかりますのでやんないのです

尚３２ビットの場合は
　IntelのX86という規格で作られています
http://ja.wikipedia.org/wiki/X86
そして64ビットの場合
　AMD64という規格で作られています
http://ja.wikipedia.org/wiki/AMD64

この規格に合わせてＯＳがあるのですよ。

　INTELがAMDに対抗してIA-64という規格でCPUを作成して、結局マイクロソフトがＯＳ作ってくれなかったので、IntelはＡＭＤの互換としてCPUを作り直したんですよｗ

補足

ご回答、ありがとうございます。

>>>CPUで計算させるような計算機の設計
>>>GPUの間違いですよね？

　ご指摘のとおりです。
失礼しました。

回答No.4

ttnnkkyy

それぞれ得意な分野が違うんです。

大まかに言えば、GPUはコアが単純だから、安く・省電力で・容易に多コア化が可能だという利点があります。
しかし逆に、単純な構造であるために単純化された計算以外は苦手(低効率)で、複雑な命令の多いPC用途には向きません。

性能の良し悪しについても、CPUとGPUでは使うべき指標が異なります。
共通の指標を使うと、自分の得意分野では強く、不得意な分野では弱い。そんな当然の結果が出ます。

PCから現在のCPUのような複雑なコアを捨てると「高速で省エネ」とは真逆になってしまいます。
よって、CPU向きの計算はCPUで、GPU向きの計算はGPUで、と両方を積んで分業するのが最近のトレンドです。

回答No.3

bardfish

GPUはグラフィック処理専用CPUです。

3D演算とか、グラフィックスの拡大縮小、合成などに特化したものなのでCPUのような汎用用途には向いていません。
専用用途に特化したCPUというのはDSPという呼び方で以前からありました。

>みんなCPUで計算させるような計算機の設計にすればいいような気がするのですが。
GPUですよね？
GPUにもNVIDIAとATI(AMD)の二つがあり、それぞれ独自のアーキテクチャです。互換がありません。
互換がないということは、ソフトがそのままでは相互に使うことが出来ないということ。
ハードウェアにしても、CPUを交換すればいいというものではありません。

パソコン用CPUは今でこそIntelの独占状態ですが、以前はザイログ、モトローラ、インテルがしのぎを削っていました。更にNECや日立などが前述したメーカーの互換CPUをだしてたりしてました。
当然、CPUのメーカーが違えば互換はありません。

それとGPUはまだ「搭載されつつある」段階ですから、GPUを中核にしたパソコンはまだまだ構想段階だと思いますよ？
ついでにいうと、3D処理が必要ないものであればMMX Pentiumから専用処理に対応した命令が搭載されてます(MMXテクノロジーと呼ばれていて、今はSSE/SSE2/SSE3/SSE4となってます。AMDでは3D Now!という呼称)。
これらの命令のおかげでMPEGビデオの再生が飛躍的に軽くなりました。
今はH.264の再生支援機能をGPUがポートしていたりします。

それに、処理速度で言ったらソニーのゲーム機PlayStation2で使用されているCPU/GPUの方がまだまだ優っている処理があったりします。
PlayStation3では更に高速になってますよね。

補足

ご回答、ありがとうございます。

>>>みんなCPUで計算させるような計算機の設計にすればいいような気がするのですが。
>>GPUですよね？

　ご指摘のとおりです。
失礼しました。

回答No.2

asciiz

「高速で省エネ」は本当なんですが、それは数値・ベクトル計算に特化した命令に限り、なのです。

http://ja.wikipedia.org/wiki/Graphics_Processing_Unit

元々GPUは、画面1ドット1ドットの表示色を決めるために、いかに高速に処理するか、という方向で進化していたのですが、その過程で多数の数値をいっぺんに掛け合わせるですとか、複素数の計算を多量に・高速に、実行できるようになって来ました。

でも、プログラムを構成する本体、条件判断・分岐・ループといった処理はGPUは超ニガテであり、CPUでなければ大幅に効率が落ちてしまいます。
従ってプログラムの主となるのはどうしてもCPUとなり、どこまでGPUが高速になっても、CPUのサブ、という位置づけから脱却は出来なさそうです。

http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2007/0326/kaigai346.htm

お礼

わかりやすいご説明、ありがとうございます。