电脑CPU(CPU、GPU、APU是什么？)
现在人们在使用手机、电脑的时候，经常会听到CPU、GPU之类的名词，但是很多人并不知道它们是什么。它们是用来做什么的？甚至近年来，APU等代词也开始流行。具体有哪些区别？
01
计算机的大脑中央处理器
CPU的全称是计算机中央处理器。它的功能就像人体的大脑，负责计算和掌握计算机系统。
说白了，中央处理器就是一个大规模集成电路，由运算单元、主机、存储单元、存储单元组成。
其实CPU放大几倍，就像一个城市，有无数条路，高楼林立。人们感觉它是一个集混沌与整洁于一身的艺术体，其中的“建筑”是不同功能的晶体管。
早在2000年生产的Running 4 Willamette已经集成了近4200万个微晶体管，而当时的制造工艺只有180nm。
工艺中的nm数是指在CPU上形成的互补金属氧化物半导体场效应晶体管栅极的宽度。(说实话我也不太懂，所以在网上查了一下。)
以上面的例图为例。假设图中是一个最小单元的晶体管，红色部分是栅极，L的宽度代表工艺中的数，那么工艺中的nm数并不是晶体管的大小，但是据说即使工艺是180nm，也相当于在一根头发的横截面上绣花(黄种人的头发厚度是60-90微米)。
至于2013年公布的I7 4960X，制造工艺已经到了22nm，一个CPU的晶体管数量达到了18.6亿。CPU后面，英特尔懒得发晶体管数量，因为太多了。
正是数十亿个计算晶体管，才能赋予CPU如此强大的作用，可以执行计算机的各种操作指令，计算各种复杂的问题。同时，由于晶体管数量过多，工作时会产生大量的热量，几乎无法自行散热，催生了电脑、手机的散热模块。
总之CPU负担很重，做起来极其辛苦，所以一直被国外卡住。不过国内已经有企业开始生产CPU了，要赶上还需要时间。
02
游戏玩家的最爱——GPU
GPU是图形处理单元(graphics processing unit)的缩写，是完成所有与图像和图形相关的计算的处理器，是显卡的核心部件。说白了就是特殊的CPU。
所以它的内部也是由无数个晶体管组成的。重要的是把电脑所有的数据技术资源网络信号都变成肉眼能看懂的图像信号发送到显示器上，这样才能显示成你看到的画面。
其实最早是没有GPU的，但是随着游戏和影视行业的发展，人们对图片的搜索越来越高，CPU中的图形处理单元已经不够用了。高端工程师把处理图片的单元技术资源网络分离出来，形成一个技术资源网络，叫做GPU。
英伟达在1999年提出了GPU的概念，并公布了Geforce256图形处理芯片，开启了英伟达显卡之路。
AMD收购了当时的另一个图形巨头ATI，双A的结合开启了显卡之路。
总之，GPU是从处理器，离开CPU就无法运行。GPU和CPU的区别在于设计目标的不同。它们针对不同的场景。CPU需要很强的通用性来处理不同的数据类型，同时需要逻辑判断，会引入大量的分支跳转和停止。这些都使得CPU的内部结构异常复杂。GPU面对的是高度统一的类型、互不依附的大规模数据和不需要中断的纯计算环境。
因此，形成了不同的晶体管架构。
图片来自nVidia CUDA文档。绿色的是计算单位，橙色的是存储单位，橙色的是主单位。
03
新概念——辅助动力装置
APU是AMD提出的新概念。它的全称是加速处理单元，是CPU的升级版。它将CPU和GPU结合在同一个芯片上，使其既能实现高性能处理器，又能实现强大而独立的处理性能。
其实这个概念是在2011年AMD公布AMD Fusion skills的时候提出来的。
目前在PS4等游戏主机，或者专业电脑中仍然使用APU。其中PS4的APU性能非常离谱，性能堪比过去可以说的高端电脑单独加一个CPU的性能总和。
所以APU是CPU+中高端GPU，过程其实挺复杂的，但是混合计算还是挺有前景的。或许有一天，CPU和GPU的概念会成为历史，只需要一个芯片就可以实现高端CPU和高端显卡的双重功能。
目前APU还不成熟，最大的问题之一就是散热。大量热量的积累导致目前1+1 < 2的APU很难做到，昂贵的价格导致市场一般。
锐龙APU最新区域地图
以上是关于CPU、GPU、APU的一些简要知识。希望你能了解一点。现在我们只知道皮毛。中国有了自己的CPU、GPU甚至APU之后，相信他们会揭开神秘面纱。