計算機的主處理器（CPU）和協處理器（coprocessor）之間的區別主要在於它們的設計和功能。 這旨在處理特定型別的任務或優化特定的計算工作。
主處理器 （CPU）：
1.通用處理器：主處理器是計算機的核心元件，負責執行大部分指令和計算任務。 它用途廣泛，能夠執行各種任務，包括執行作業系統、控制應用程式、執行算術運算、處理輸入和輸出等。
2.全面的任務處理：CPU 旨在處理各種常見的計算任務，包括整數和浮點運算、邏輯運算、分支和跳轉等，使計算機能夠在不同的應用程式之間切換並執行多個任務。
3.多核設計：現代 CPU 通常包含多個核心，每個核心能夠執行獨立的指令流，從而提高整體效能。
協處理器：
1.專用功能處理器：協處理器旨在優化特定型別的計算任務，例如圖形處理、加密和解密、訊號處理等。 它們針對特定工作負載進行了優化，並在各自的領域中提供更高效的計算。
2.效能增強或功能擴充套件：協處理器通常作為附加元件或單獨的晶元存在，可用於提高計算機系統的效能或擴充套件特定功能。 例如，圖形處理單元 （GPU） 是一種協處理器，廣泛用於處理圖形和平行計算任務。
3.專用加速計算：一些協處理器專注於某些特殊的計算，通過並行、專用硬體加速等方式提高執行效率。
這種設計允許計算機系統在處理不同型別的工作負載時更有效地執行。 CPU 負責執行通用任務，而協處理器則為特定任務或域提供更高效的計算能力。 這種組合在處理各種任務和應用程式時提供了更好的效能和靈活性。
協處理器的特點是與主處理器協同工作，而不是能夠從主處理器自主執行，原因如下：
1.協處理：協處理器旨在與主機處理器協同工作以執行特定型別的任務，為特定功能或工作負載提供硬體加速。 協處理器通常與主處理器協同工作，而不是獨立執行任務。
2.共享資源：協處理器通常共享主處理器的一些資源，例如記憶體和輸入/輸出介面。 這種共享確保了協處理器能夠訪問主系統的資料和資訊，同時也使主機處理器能夠控制和協調協處理器的工作。
3.系統一致性：現代計算機系統通常根據某些架構和標準進行設計，以確保硬體和軟體之間的一致性和互操作性。 協處理器與主處理器協同工作，以保持系統的一致性和穩定性。
4.任務分工：主處理器和協處理器之間的任務分工使系統能夠更有效地處理不同型別的工作負載。 主處理器負責通用計算和系統控制，而協處理器則專注於特定型別的計算任務，如圖形處理、加解密等。
5.硬體和軟體整合：協處理器通常是系統硬體的一部分，旨在與主處理器和其他系統元件相互關聯。 這種硬體整合使得協處理器難以獨立於主處理器執行。
總體而言，協處理器旨在提供特定域中的硬體加速，而不是取代主處理器。 通過協同工作，主處理器和協處理器可以協同工作，為不同型別的應用提供更高效的計算能力。
出於以下幾個原因，一些協處理器設計有專用的記憶體和儲存單元：
1.資料區域性性：協處理器通常用於執行可能涉及大量資料的特定型別的計算任務。 為了提高效能，協處理器可以具有專用的記憶體和儲存單元來儲存和訪問與其任務相關的資料。 這增加了資料的區域性性並減少了對主記憶體的訪問，從而提高了訪問速度。
2.優化的訪問模式：可以根據協處理器執行的特定計算任務來優化專用記憶體和儲存單元。 例如，圖形處理單元 （GPU） 通常具有專用的圖形記憶體，可以有效地處理影象資料。 這種優化有助於提高資料訪問速度和計算效率。
3.平行計算需求：協處理器通常用於執行高度並行的計算任務，例如圖形渲染或科學計算。 在這些情況下，具有獨立儲存器和儲存單元的設計可以支援並行訪問和計算，從而提高整體效能。
儘管協處理器可以具有專用的記憶體和儲存單元，但由於以下原因，它們通常仍不能完全獨立於主處理器執行：
1.任務協同作用：協處理器的任務通常與主處理器協同工作，而不是完全獨立執行。 主處理器負責協調和管理整個系統，確保各個元件相互協同工作。
2.共享資源：協處理器和主機處理器通常需要共享一些系統資源，例如 I/O 介面、匯流排等。 這些資源的共享使得協處理器無法完全獨立執行。
3.系統一致性：現代計算機系統旨在實現一致性和互操作性，以確保硬體和軟體的相容性。 協處理器與主處理器協同工作，以保持系統的一致性。
總體而言，專用儲存器和儲存單元的設計使協處理器能夠更有效地執行特定任務，但仍與主處理器存在協同作用和依賴性。 此設計取決於系統架構和應用程式要求，以平衡效能和協同工作的需求。