Bilgi işlem dünyasında, "işlemci" terimi genel olarak merkezi işlem birimini veya CPU'yu ifade eder. CPU en yaygın işlemcidir, ancak veri merkezlerinin kullanabileceği tek işlem birimi değildir. CPU ile birlikte GPU ve DPU’da giderek daha karmaşık hale gelen işlem yüklerini yönetmekte önemli yardımcılardır.

Bu işlem birimlerinin hepsi de karmaşık bilgi işlemlerini destekler ancak her biri farklı görevler veya iş yükleri için kullanılır. Merkezi veri işlemede birden çok türde işlem birimi kullanarak birbirlerini destekler, büyük veya karmaşık görevleri daha da hızlandırır.

CPU nedir?

Diğer adı işlemci olan Central Processing Unit (CPU), mantıksal ve matematiksel işlemlerin işlenmesinden ve kendisine verilen talimatların yürütülmesinden sorumludur. Kısacası CPU, arkadaşlarınızı arayabilmeniz, web tarayıcınızı açabilmeniz veya e-posta yazabilmeniz için programlardan gelen talimatları yürüten elektronik bir araçtır. CPU yalnızca bilgisayarlarda, telefonlarda, tabletlerde değildir, onu DVD oynatıcılarda hatta akıllı çamaşır makinelerinde bile bulabiliriz. Kısacı CPU, milyarlarca transistörü kullanarak hesaplamalar yapar ve bir elektronik aygıtın görevlerini yerine getirmesini sağlayan yazılımı çalıştırmakla görevlidir bu sebeple ondan ‘’bilgisayarın beyni’’ olarak söz ederiz.

CPU nasıl çalışır?

Aslında mantıksal işlemleri veya aritmetik dizilerini otomatik olarak gerçekleştiren herhangi bir programlanabilir makine bir bilgisayardır. Başka bir deyişle, dizüstü bilgisayarlarınız, masaüstü bilgisayarlarınız, tabletleriniz, oyun konsollarınız ve akıllı telefonlarınızın hepsi bilgisayardır. Peki, CPU ne yapar? CPU’nun temelde dört görevi vardır:

• Girdinin nasıl işleneceğini bilmek ve aldığı belirli girdi verisine karşılık gelen talimatları bilmek için bellekten gelen komutları alır. Spesifik olarak karşılık gelen talimatın adresini arar ve RAM’e iletir. CPU ve RAM sürekli olarak birlikte çalışır.
• Komutların kodlarını çözer veya CPU’nun anlayabileceği bir biçime çevirir.
• Verilerin talimatlarını yürütür ve yerine getirir.
• Daha sonra almak için yürütme sonucunu belleğe kaydeder.

GPU nedir?

Graphics Processing Unit (GPU), Basitçe söylemek gerekirse bir CPU aynı anda yalnızca birkaç işlemi yönetmede daha iyiyken, bir GPU binlerce işlemi yönetmede daha ustadır. Başlangıçta kuzeni CPU'yu tamamlamak için yaratıldı ancak GPU özellikle 3D grafiklerin işlenmesini hızlandırmak için tasarlandı. GPU'nun bilgisayar grafiklerini işlemesi amaçlanmış olsa da, zamanla daha esnek ve programlanabilir hale gelmesi onu süper bilgi işlem, yapay zeka, makine öğrenimi, veritabanı hesaplaması ve büyük veri analizi gibi diğer karmaşık iş yükü türleri için harika bir araca dönüştürdü.

Örneğin, CPU bir asistan gibi düşünülebilir. Bir CPU'ya evinizi inşa etmesini, çamaşırlarınızı yıkamasını, size biraz müzik çalmasını ve akşam yemeği pişirmesini söyleyebilirsiniz. Hepsini yapar ama bu, her şeyi nasıl yapacağını bilen büyük bir CPU gerektiriyor, bu yüzden aynı anda yalnızca birkaç şey yapabilen zeki bir adama benziyor.

Ancak bir GPU farklıdır, bir karınca sürüsünüz vardır sadece karınca yuvası yapmayı, kraliçeyi beslemeyi, yumurtaları yükseltmeyi ve birbirlerini takip etmeyi bilirler. Bu onları işlerinde çok verimli kılar. Bu anlamda CPU’nun görevlerini hafifleterek karmaşık grafik işleme ve yapay zeka süreçlerini üstenen GPU burada devreye girer.

GPU tipleri nelerdir?

GPU (Grafik İşleme Birimi), 3B grafiklerin ve video işlemenin oluşturulmasını hızlandırmak için tasarlanmış özel bir işlemcidir. Yüzlerce çekirdek taşır ve aynı anda binlerce iş parçacığını işleyebilir. İki tür GPU vardır.

• Entegre GPU: Çoğu bilgisayarda entegre GPU'lar bulunur. Bu işlemciler tamamen CPU'lara entegre edilmiştir. Ayrık çeşitler kadar güçlü olmasa da, modern tümleşik GPU'lar etkili olabilir ve birçok zorlu video oyununu daha düşük ayarlarda çalıştırabilir.
• Ayrık GPU: Ayrık GPU'lar, tipik olarak entegre GPU'lardan daha güçlüdür ve kaynağa aç programları karşılamaya yardımcı olur. Ayrık çeşit daha yetenekli olmasına rağmen, aynı zamanda daha fazla enerji tüketir, daha fazla ısı üretir ve ek bir masraftır. Video oyunları oynayan, içerik oluşturan, videoları düzenleyen veya diğer zorlu görevleri tamamlaması gereken kişilerin ayrı GPU'lara ihtiyacı vardır.

DPU nedir?

Data processing unit (DPU), günlük olarak mevcut olan bilgi miktarı arttıkça bilgi işlem sunucuların ötesine geçerek büyük, verilerin merkez içinde taşınması ihtiyacını ortaya çıkarmıştır.

DPU'ların devreye girdiği yer burasıdır. Bir DPU (veri işleme birimi), verilerin bu veri merkezlerinde taşınmasına yardımcı olan yeni bir programlanabilir işlemcidir. Özünde, DPU'lar daha verimli depolama sağlar ve CPU'nun işlemeye odaklanmasını sağlar.DPU, ağ ve iletişim görevlerini CPU'dan boşaltır. Veri merkezli iş yüklerinin üstesinden gelmek için işleme çekirdeklerini donanım hızlandırıcı bloklarla ve yüksek performanslı bir ağ arabirimiyle birleştirir.Bu, DPU'nun doğru verilerin doğru formatta doğru yere hızlı bir şekilde gitmesini sağlamasını sağlar. 

DPU'nun işlevleri nedir?

Nvidia’ya göre bir DPU’nun 3 temel işlevi vardır:

• Endüstri standardı, yüksek performanslı, yazılımla programlanabilir, çok çekirdekli bir CPU, genellikle Arm mimarisine (bir tür azaltılmış komut seti hesaplaması, RISC) dayalıdır ve diğer SoC bileşenleriyle birleştirilmiştir.
• Verileri hat hızında (ağın hızı) analiz edebilen, işleyebilen ve verimli bir şekilde GPU'lara ve CPU'lara aktarabilen yüksek performanslı bir ağ arabirimi.
• Diğerlerinin yanı sıra yapay zeka , güvenlik ve depolama için uygulama performansını boşaltan ve geliştiren esnek, programlanabilir hızlandırma motorları .

Özetleyecek olursak;

CPU genel amaçlı bilgi işlem içindir, GPU hızlandırılmış bilgi işlem içindir ve verileri veri merkezi etrafında hareket ettiren DPU, veri işleme yapar."

Kaynaklar:

Quora

İntel

Malwarebytes