图形处理单元 (GPU)虽然"图形处理单元"一词包含"图形"一词,但这一措辞并不能真正体现 GPU 的特点,即速度。在这种情况下,速度的提高就是电脑图形加速的原因。
GPU 是一种电子电路,直接应用于 PC、智能手机和视频游戏机,这也是其最初的用途。现在,GPU 还可用于与图形加速无关的用途,如加密货币挖矿和神经网络训练。
微处理器当电脑科学创造出小到可以装在小型集成电路芯片中的 CPU(称为微处理器)时,人们继续追求电脑的微型化。微处理器由其支持的内核数量指定。
CPU 内核是“大脑中的大脑”,充当 CPU 中的物理处理单元。微处理器可以包含多个处理器。同时,物理内核是直接构建在芯片中的 CPU,但它只占用一个插槽,因此可以使其他物理内核进入相同的计算环境。
输出设备如果没有输出设备来执行 CPU 的指令集,计算将是一项非常有限的活动。这些设备包括外围设备,它们连接到电脑外部,大大增强了电脑的功能。
外围设备为电脑用户提供了与电脑交互的手段,使电脑能够按照电脑用户的意愿处理指令。它们包括键盘、鼠标、扫描仪和打印机等桌面必需品。
外设并不是现代电脑常见的唯一附件。输入/输出设备也被广泛使用,它们既能接收信息,也能传输信息,如摄像机和麦克风。
功耗有几个问题受到耗电量的影响。其中之一就是多核处理器产生的热量,以及如何从该设备中散发多余的热量,使电脑处理器保持热保护状态。因此,超大规模数据中心(容纳和使用成千上万台服务器)在设计上配备了大量空调和冷却系统。
此外,还有可持续性问题,即使我们谈论的是几台电脑而不是几千台电脑。电脑及其 CPU 的功能越强大,支持其运行所需的能源就越多--在某些大型情况下,这可能意味着千兆赫 (GHz) 的计算能力。
专用芯片人工智能 (AI)是计算领域自诞生以来最深远的发展,目前正在影响大多数甚至所有计算环境。我们在 CPU 领域看到的一项发展是,专门为处理与 AI (或其他特殊用途)相关的大型复杂工作负载而打造的专用处理器应运而生:
这些设备包括张量流处理器 (TSP),除了人工智能应用外,还能处理机器学习 (ML) 任务。其他同样适合 AI 工作的产品还有 AMD Ryzen Threadripper 3990X 64 核处理器和使用 24 核的英特尔酷睿 i9-13900KS 台式机处理器。对于视频编辑这样的应用,许多用户会选择 Intel Core i7 14700KF 20 核 28 线程 CPU。还有人选择 Ryzen 9 7900X,它被认为是 AMD 最适合视频编辑的 CPU。在视频游戏处理器方面,AMD Ryzen 7 5800X3D 采用了 3D V-Cache 技术,有助于提升和加速游戏图形。对于通用计算,如运行 Windows 等操作系统或浏览多媒体网站,任何最新型的 AMD 或英特尔处理器都能轻松处理日常任务。晶体管晶体管对于电子产品,尤其是电脑而言极为重要。该术语是"转移电阻"的混合词, 通常指由半导体制成的元件,用于限制和/或控制流经电路的电流。
在计算领域,晶体管也同样重要。晶体管是制造所有微型芯片的基本单元。晶体管是 CPU 的组成部分,也是电脑用来解释布尔逻辑的 0 和 1 二进制语言的组成部分。