CPU和GPU之所以大不相同，是由於其設計目標的不同，它們分別針對了兩種不同的應用場景。CPU需要很強的通用性來處理各種不同的數據類型，同時又要邏輯判斷又會引入大量的分支跳轉和中斷的處理。這些都使得CPU的內部結構異常複雜。而GPU面對的則是類型高度統一的、相互無依賴的大規模數據和不需要被打斷的純淨的計算環境。
中央處理器（Central Processing Unit），簡稱CPU，是1971年推出的一個計算機的運算核心和控制核心，是信息處理、程序運行的最終執行單元。CPU包含運算邏輯部件、寄存器部件和控制部件等，並具有處理指令、執行操作、控制時間、處理數據等功能。其自產生以來，在邏輯結構、運行效率以及功能外延上取得了巨大發展。寄存器部件，包括通用寄存器、專用寄存器和控制寄存器。
通用寄存器又可分定點數和浮點數兩類，它們用來保存指令執行過程中臨時存放的寄存器操作數和中間（或最終）的操作結果。通用寄存器是中央處理器的重要組成部分，大多數指令都要訪問到通用寄存器。通用寄存器的寬度決定計算機內部的數據通路寬度，其端口數目往往可影響內部操作的並行性。專用寄存器是為了執行一些特殊操作所需用的寄存器。
