Różnica między GPU a APU

W 2015 r. Firma analityczna Mercury Research ujawniła znaczący spadek sprzedaży na rynku akceleratorów wideo, logicznie łącząc go z ulepszaniem zintegrowanych rozwiązań. Niedrogie procesory hybrydowe w komputerach stacjonarnych stopniowo zastępują budżetowe dyskretne karty graficzne, a w niższym segmencie gier te ostatnie muszą się dokładnie poruszać. W systemach mobilnych zintegrowana grafika rozwiązała wiele problemów bez utraty wydajności. Jaka jest różnica między GPU a APU i czy warto wspomnieć o przejściu na szyny „hybrydowe”?

Treść artykułu

• Porównanie
• Tabela

GPU (Graphics Processing Unit), czyli procesor graficzny, to element systemu komputerowego zaprojektowanego do budowy obrazu przy użyciu modelu utworzonego przez program. To on jest odpowiedzialny za wydajność graficzną urządzenia.

APU (Accelerated Processing Unit) lub procesor hybrydowy to procesor ze zintegrowanym rdzeniem graficznym, który wykonuje zarówno obliczenia, jak i generuje obraz.

W życiu codziennym akronim GPU najczęściej odnosi się do elektronicznego bloku dyskretnych kart wideo lub niezależnych układów akceleratora wideo wlutowanych na płycie głównej (wcześniej popularne rozwiązanie dla systemów mobilnych). APU odnosi się do umieszczenia rdzenia graficznego z centralnym procesorem w jednym pakiecie. Warto zauważyć, że Intel ignoruje tę definicję, pozostając wiernym klasyce: zaczynając od linii SandyBridge, mówimy o procesorze ze zintegrowanym GPU. Jest to najprawdopodobniej spowodowane niechęcią korporacji do pożyczania terminologii od konkurenta: AMD jako pierwsza nazwała swoje hybrydowe rozwiązania APU.

W praktyce różnica między GPU a APU zależy od rodzaju obliczeń: system graficzny jest zaprojektowany do budowania obrazu przy użyciu równoległego przetwarzania danych, podczas gdy procesor hybrydowy może również wykonać proces sekwencyjny. W związku z tym rozwiązują różne problemy.

Porównanie

Oczywiście procesory graficzne i centralne nie są urządzeniami, między którymi można wybierać między złożeniem lub zakupem systemu komputerowego. W tej sytuacji porównujemy i oceniamy możliwości kombinacji CPU + GPU i APU. Akcelerator wideo w dowolnej autonomicznej konstrukcji wymaga centralnego sterowania, a różnica między jedną opcją a drugą będzie w dużej mierze konstruktywna.

Rdzenie procesora służą do przetwarzania danych i wykonywania łańcucha instrukcji sekwencyjnych (1-2 wątki), rdzenie GPU - w celu najszybszego możliwego wykonania wielu równoległych wątków poleceń (kilka tysięcy wątków na rdzeń). W APU rdzenie te są połączone na jednym układzie scalonym i podłączone do wspólnej szyny pamięci. Obliczeniowe jednostki wykonawcze sąsiadują ze sobą i współdziałają z buforami danych, jednostkami dekodującymi, prognozowaniem gałęzi sprzętowych, pamięcią podręczną. Graficzne jednostki wykonawcze zajmują swój kryształ prawie całkowicie (odpowiednio, znacznie bardziej mieszczą się w ograniczonej przestrzeni). W nowoczesnych procesorach hybrydowych AMD około połowa powierzchni jest przeznaczona na procesor graficzny, Intel jest nieco bardziej ekonomiczny.

Jaka jest różnica między GPU a APU dla użytkownika końcowego? Wydajność obecnych procesorów hybrydowych pozwala budować na ich podstawie dość potężne systemy (w tym mobilne), które radzą sobie z szerokim zakresem zadań. Dyskretne nieporozumienia związane z kartami wideo o niskiej mocy, popularnie zwane „wtyczkami”, wkrótce staną się historią. APU na płycie głównej z wyjściem wideo zastępują je z powodzeniem, zapewniając możliwość zaoszczędzenia miejsca w obudowie, zmniejszając zużycie energii i rozpraszanie ciepła. Ponadto dzisiaj możemy mówić o stopniowym wypieraniu przez hybrydy z komputerów użytkowników dyskretnych akceleratorów gier wideo młodszego segmentu: jak pokazują testy, APU mogą zapewnić graczom akceptowalny obraz na tym samym poziomie. Każdy portfel doceni to rozwiązanie, ponieważ cena w przeciętnym modelu wydajności jest znacznie skromniejsza niż w przypadku pakietu karty graficznej do gier i procesora centralnego.

Jednak nie wszystko przebiega płynnie na ścieżce procesorów hybrydowych. Ich rdzenie graficzne są funkcjonalnie bardzo ograniczone (muszą dzielić kryształ procesora między siebie i obliczeniowe), więc nie mogą jeszcze konkurować z dyskretnymi akceleratorami wideo na średnim poziomie. Z drugiej strony APU polega na przeniesieniu oprogramowania ogólnego przetwarzania do rdzenia graficznego, co jest brane pod uwagę przez twórców aplikacji (głównie pracujących z OpenCL). W związku z tym optymalizacja oprogramowania dla procesorów hybrydowych może pozwolić im z czasem osiągnąć nowy poziom..

Tabela