Madem GPU’lar Daha Süratli, Neden Hâlâ CPU’ları Kullanıyoruz?

Taşınabilir işlemci yongası konusunda büyük atılımlar gerçekleştiren üreticiler, 7 nanometrelik mimariye sahip olan işlemcilerle bir vakitler için imkansız olanı gerçekleştirdiler. Bundan 4 yıl evvel çıkan en âlâ yongalar bile bugünkü yongaların iki katı kadar büyüktü. Mobil yongaların içerisinde hem CPU hem GPU bulunduğunu düşünürsek, gelinen noktanın masaüstü PC’lerdeki dev işlemci devrelerinden daha ileride olduğunu anlayabiliriz. Nvidia, Intel ve AMD’nin yaptıkları işlere ayrıyeten girip de lafı uzatmayalım. Hepsi de son derece yüksek performansa sahip harici süreç üniteleri geliştiriyor.

Bugün CPU, GPU nedir, ortalarında ne fark var, en kıymetlisi de GPU'lar daha güçlü ise neden CPU kullanmıyoruz sorularına cevap veriyoruz. Haydi başlayalım.

GPU nedir?

GPU’lar yalnızca bir alanda uzman olmak üzere tasarlandılar: Grafik bilgilerini hesaplamak ve işlemek. Eski GPU’ların büyük çoğunluğu, “kayan noktalar” ve “3 boyutlu objeleri hareket ettirme” üzerine hesaplama yaparlardı. Günümüzde doku sürece, gölge ve dinamik ışık, antialiasing, filtreleme üzere onlarca farklı görsel katman işlemesi yapabiliyorlar.

Bilhassa 3 boyutlu bilgisayar grafikleri, fevkalâde matematiksel hesaplama kabiliyeti gerektirir: Üç boyutlu bir uzayda yaşıyor, fizikî olarak iki boyutlu ekranlar kullanıyoruz. GPU’lar ise bu ekranların içerisinde tekrar -var olmayan- 3 boyutlu uzaycıklar inşa ediyorlar. Tüm bu görsel dünyayı yansıtmak ve kullandığımız ekrana uyarlamak da GPU’ların işidir. Kısaca GPU’lar nitekim güç işlerin altından kalkmak ismine tasarlandıkları için süreç kapasitesi yüksek ünitelerdir.

CPU nedir?

CPU’lar ise üstte saydığımız süreçlerde pek de düzgün değillerdir. Onlar daha genel hedefli olup, bilgisayarlar ve akıllı telefonlar başta olmak üzere neredeyse tüm elektronik aygıtlarda diğer işleri hesaplamak ismine tasarlanırlar. Sistemdeki modüllerin uyumu, hafıza aygıtları, önbellek sistemleri üzere modüller ortasındaki bilgi trafiğini denetim ederler. Sistemler CPU’lar olmadan başlatılamaz, bunun için de örneğin bilgisayarlarda BIOS önyükleme kodları, başka aygıtlarda da özgün sistemler kullanılır.

CPU, sistemin tüm kaynakları yönetir. Data yolları üzerindeki bitler, klavyenize girdiğiniz bir harfin ekranınıza yansıyana kadar geçen yansıma süresindeki süreçleri halleder. Yani beyin CPU'dur. GPU ise bu beynin görsel algılama, algılananı sürece, yansıtma ünitesidir. Görsel süreçler daha yüksek boyutlarda bilgi girdisi, daha güç sorunlar içerdiği için GPU'lar daha yüksek süreç gücü ve kapasitesine sahip olur.

Pekala madem o denli, neden CPU'lar yerine GPU'ları kullanmıyoruz?

GPU’ların süreç gücüne sahip CPU’lar tasarlayıp üretmeye yönelik fikirler ortalıkta uzun vakittir dolaşıyor. Öncelikle bu türlü bir şeyin imkansız olacağını ve bilgisayarların bütün mimarilerinin tekrar tasarlanmak zorunda olacağını bilmek lazım. Ana ünitesi olmayan bir anakart tasarlamaktan başlayıp, bu platformu yürütmek için yeni bir işletim sistemi yazmak zorunda kalabiliriz. 

GPU ve CPU’nun temel farkını anlamak istiyorsanız şu benzetme daha da yardımcı olabilir:

GPU’lar Usain Bolt üzeredirler. Kısa müddette çok sayıda süreci gerçekleştirirler. İşleri 100 metreyi en kısa müddette koşmak, en güzel grafik sürece sonuçlarını en kısa müddette vermektir. CPU’lar ise dekatlon atletleri üzeredir. Dekatlon, 10 farklı atletizm çeşidini içeren bir branştır, atletler bu branşların hepsinde yarışırlar. Yani uzun müddetler boyunca dayanmak, farklı alanlarda uzun vadeli yüksek performans serilemek, kimi durumlarda bedenlerindeki kaynakları yönetimli kullanmak zorunladırlar.

CPU'ların odaklandıkları süreç çeşidi, çalıştıkları misyonlar kullanıcı taleplerine nazaran değişir. Şayet GPU'yerine CPU kullanmak istersek, bir dekatlon ya da maraton koşucusundan 100 metrede dünya rekoru kırmasını isteriz. Bunun için de o atletin çocukluğuna inmek, onu bir kısa aralık koşucusu olarak yetiştirmek gerekir. Kısaca GPU'lar, CPU'lar yerine kullanılırsa bugün yaygın durumda olan en küçüğünden en büyüğüne, en güçsüzünden en güçlüsüne bütün bilgisayarları, akıllı telefonları yine tasarlamak gerekir. Yeni sistemlerin tüketiciye ulaşması da şayet muvaffakiyete ulaşırsa bilgisayarlar üzere neredeyse 1 asrı bulabilir.