CPUbasiertes

CPUbasiertes ist ein Begriff aus der Informationstechnik, der eine Herangehensweise, Software oder Architektur beschreibt, die vorrangig die Rechenleistung der Zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) nutzt. Im Unterschied zu Lösungen, die auf Grafikkarten, FPGAs oder andere Beschleuniger setzen, werden Berechnungen überwiegend auf dem CPU-Kern ausgeführt. Der Ausdruck kommt in Leistungsbewertungen, Architekturvergleichen und Diskussionen um Portabilität von Software vor.

Die Merkmale umfassen sequentielle oder multithreaded Ausführung auf Standard-CPU-Befehlssätzen sowie den Einsatz von CPU-spezifischen Optimierungen wie Cache-Nutzung, Speicherbandbreite und, wo möglich, SIMD-Vektoreinheiten. Die Leistungsfähigkeit hängt stark von Taktfrequenz, Kernanzahl, Cache-Größe und Software-Optimierung ab. CPU-basierte Systeme sind in der Regel breit kompatibel, leichter zu portieren und benötigen keine spezialisierte Hardware.

Vorteile sind geringere Hardwarekosten, einfachere Entwicklung, bessere Fehlertoleranz und oft vorhersehbare Leistung bei moderaten Lasten. Nachteile zeigen sich vor allem bei hochgradig parallelen Aufgaben, bei denen GPUs oder andere Beschleuniger effizienter arbeiten; außerdem kann der Energieverbrauch pro Rechenleistung steigen, wenn der Workload stark parallelisiert wird.

Typische Einsatzgebiete reichen von allgemeinen Anwendungen, Datenbanken und Skriptsprachen bis hin zu maschinellem Lernen oder wissenschaftlichen Simulationen, sofern kein spezieller Beschleuniger erforderlich ist. In vielen Systemen arbeiten CPU-basierte Pfade und GPU-basierte Pfade koexistierend, um die jeweiligen Stärken zu nutzen.