CPU vs GPU

Akhir-akhir ini saya aktif mempelajari GPGPU (General Purpose Computation on Graphics Processing Unit). Dari artinya sudah jelas: Bidang ini mempelajari bagaimana memindahkan komputasi yang sarat dengan perhitungan dari CPU ke GPU. GPU sendiri adalah istilah baru untuk VGA card, dinamai begitu karena ia melakukan komputasi secara terpisah dari CPU. Nah, saya mau bagi-bagi hasil eksplorasi saya ke teman-teman semua (iseng mode, ON!).

Background
GPU mengalami peningkatan performa yang luar biasa. Floating Point Operations per Second (FLOPS)-nya tumbuh 1,5x lebih cepat dibanding hukum Moore. Hari ini, sebuah 8800GTX memiliki peak performance sebesar 300 GFLOPS, 6x lebih besar dibandingkan prosesor Core 2 Duo dengan harga yang sama. Tergiur dengan besarnya performa yang ditawarkan dibanding harga yang harus dikeluarkan (FLOPS / $), para peneliti mulai mencari cara untuk mengakselerasi komputasi dengan memindahkan eksekusi program dari CPU ke GPU.

Gambar 1: Sebuah 8800 GTX. Need a beefy power supply to run.

Persamaan CPU dan GPU
Kalau sekarang ya sama-sama multi-core, sehingga bisa dipakai untuk pemrograman paralel.

Gambar 2: Sebuah Core 2 Duo. Kelihatan ada dua prosesor kan?

Perbedaan CPU dan GPU

1. Jumlah core-nya. CPU itu (yang banyak beredar) baru dual core atau quad core, sedangkan GPU sekarang udah 48 core (ATI X1950XTX) atau 128 core(nVidia 8800 GTX)
2. CPU itu setiap core-nya bisa ngejalanin program yang berbeda. Sedangkan GPU, walau punya banyak core, hanya dapat menjalankan program yang sama.
3. Paradigma pemrograman paralel pada CPU dan GPU berbeda. CPU menggunakan instruction-based parallel programming, sedangkan GPU menggunakandata-based parallel programming.

Gambar 3: Arsitektur 8800GTX. Yang warna ijo itu prosesornya. Banyak kan?

Conclusion

1. Saya melihat ada persamaan antara processing unit dan jenis kelamin (what??). CPU itu lebih bersifat “wanita”, karena ia bisa mengerjakan jenis pekerjaan yang berbeda dalam satu waktu. Sementara GPU lebih bersifat “pria”, karena ia hanya dapat mengerjakan satu jenis pekerjaan dalam satu waktu (meskipun jauh lebih cepat dari CPU).
2. Walaupun kapasitas GPU untuk mengerjakan sesuatu sebagai “pria” jauh lebih tinggi daripada CPU, tetap saja CPU dibutuhkan untuk mengontrol GPU. Ini membenarkan ungkapan “wanita dijajah pria…”

Further Work
Hmm, apa ya?

1. Melanjutkan eksplorasi lebih jauh.
2. Mengirimkan saran kepada ahli bahasa Arab, Jerman, Prancis dll, bahwa jenis kelamin CPU adalah “wanita” dan jenis kelamin GPU adalah “pria”. Bahasa-bahasa tersebut kan semua kata bendanya punya jenis kelamin, iya tidak?
3. Mengkaji lagi definisi “pria” dan “wanita”. Populernya konfigurasi SLI dan Crossfire (2 GPU dipasangkan dengan 1 CPU dalam satu motherboard yang sama untuk meningkatkan performa) berbahaya, karena bisa ditafsirkan “2 pria dan 1 wanita dalam rumah yang sama untuk meningkatkan performa”, hiii…
   Gambar 4: Inilah konfigurasi SLI yang bermasalah itu. Lihat bahwa ada 2 GPU, dan 1 CPU dalam 1 mainboard.
   
   
   
   Gambar 5: OMG, Quad-SLI! Definisi pria-wanita untuk GPU dan CPU benar2 harus dikaji lagi.

Nggak worthed banget ya hasil eksplorasinya? Maklum lagi bersimbah error dari pagi ampe sore, udah meracau pun nggak tau lagi mesti gimana…