Содержание

APU и GPU в чем разница

6664 дней полёта фантазии

Вспоминаю начало 2000-х. Есть настольный компьютер, есть ноутбук и мобильный телефон, есть, наконец, аудиоплеер. И всем понятно, что делать со всеми этими устройствами. А сейчас? Ноутбуки, ультрабуки, нетбуки, неттопы, медиа-центры, настольные ПК, планшеты, смартфоны и ещё целая гора мутантов, сочетающих всё и сразу. Порой даже и не понять, какие задачи решать с помощью того или иного устройства. Вот, взять, например настольные компьютеры, предположим на базе процессоров AMD. В магазинах присутствуют камни серии FX с разным количеством ядер и разными частотами, также есть APU, которые вроде бы и близки своим “внутренним миром” с некоторыми решениями FX, однако и по стоимости и по форм-фактору кардинально отличаются. Неискушённый пользователь зачастую задаётся логичным вопросом – если есть FX, зачем нужен APU? Сегодня на нашем полигоне мы проведём небольшие испытания APU и постараемся хотя бы частично снять вопросы о сферах применения этих вычислителей.

В общем так. В нашем распоряжении оказались AMD A4 5300 и AMD A10 5800K – младший и старший представители семейства Accelerated Processing Unit от AMD.

APU от AMD – это гибридный процессор, сочетающий в себе ядра x86 центрального процессора AMD и вычислительные блоки графического ускорителя Radeon, размещённые на одном кристалле. Разумеется, и те и другие блоки существенно упрощены в сравнении с оными у флагманских дискретных товарищей, однако, достигая приемлемых результатов производительности в определённых задачах, пользователь получает более компактную и экономичную систему, что во многих случаях очень актуально. Ладно, экономичность и создание компактных систем – это хорошо, а что делать-то на них можно?

Если в этой связи вспомнить настольные процессоры Atom, например, то впечатления от работы с системами на их основе, скажем так, спорные. В случае с APU ситуация иная, в отличие от Atom, по части классических процессорных задач A4 5300 и A10 5800K не сильно отличается от “равноядерных” и равночастотных FX, а потому вполне способны решать типичные настольные задачи со скоростью, характерной для решений своего класса. При всём при этом, благодаря высокой степени интеграции система с APU может быть весьма компактной, чего не скажешь о большинстве решений на базе FX. При всём при этом, компактность для FM2 систем вовсе не является обязательной. Мы, например, используем полноразмерную ATX материнскую плату, которая допускает установку одной или даже двух дискретных видеокарт. С внешней графикой APU может стать не просто мультимедиа станцией для “лёгких” домашних развлечений, но и игровым ПК средней мощности. В целом, всё ясно, осталось только на практике оценить, что могут и чего не могут наши подопытные. Только сразу оговорюсь, что в рамках рубрики Полигон Modlabs, мы не ставим перед собой цели проводить тестирование, демонстрирующее все без исключения тонкости работы системы с APU AMD. Кроме того, сейчас мы не пытаемся найти лучшее интегрированное решение, коих, к слову, немало, ибо AMD не одна на рынке. Сейчас мы хотим показать, для чего можно использовать APU AMD и прикинуть, насколько эффективно. Для этого мы собрали вот такой тестовый стенд:

Материнская плата: GIGABYTE GA-F2A85X-UP4 (AMD A85X, FM2); (Спасибо, Gigabyte)
Процессор: AMD A4-5300, AMD A10-5800K; AMD FX-4130 (Спасибо, AMD)
Охлаждение CPU: Noctua NH-L9a; (Спасибо, Noctua)
Термоинтерфейс: Noctua NT-H1; (Спасибо, Noctua)
Видеокарта: AMD Radeon HD 7970 в случае с FX-4130; (Спасибо, AMD), а также встроенные в APU
Оперативная память: Kingmax Memory 2×2 Гбайт PC3- 10700H (DDR3-1600); (Спасибо, IT-Labs)
Накопитель: Seagate ST3250410AS 250 Гбайт;
Блок питания: Seasonic X-1250 GOLD (SS-1250XM); (Спасибо, Seasonic)
Операционная система: Microsoft Windows 7 x64 Ultimate SP1;
Версия драйвера: Catalyst 13.1.

Особенности тестирования и режимы

Во время тестирования тактовая частота процессорных ядер APU A4-5300 и A10-5800K вручную поднималась до максимального турбо значения из спецификации конкретного APU.
Все игры тестировались в родном разрешении матрицы — 1920×1080, детализация выставлялась на средний уровень

Пара слов о A4-5300, просто, чтобы было ясно, с чем мы имеем дело. Перед нами двухъядерный представитель APU AMD. Тепловой пакет этого 32-нм APU не превышает 65 Вт, рабочая частота составляет 3,4 — 3,6 ГГц. Данный вычислитель лишён кеш памяти третьего уровня, что вовсе неудивительно, ввиду его малого влияния на производительность относительно простых, по современным меркам, процессоров. Зато, как показало наше исследование FX-4100 и FX-4130, на снижении температуры отсутсвие L3 кеша сказывается хорошо. Максимальная частота памяти, с которой работает APU A4-5300, составляет 1600 МГц. Обратите внимание, множитель частоты APU A4-5300 заблокирован на повышение, а значит максимальная рабочая частота этого APU не превысит значение, предусмотренное турбо режимом. Встроенная графика нумеруется как Radeon HD 7480D, частота графического ядра составляет 724 МГц, остальные подробности – на снимке экрана GPU-Z. В нашем случае, правда, снимок был снять, когда память работала в одноканальном режиме, так что ширина шины памяти почти всегда 128 бит. Разумеется, для тестов мы использовали двухканальный режим. Как мы уже писали недавно, производительность встроенного графического ядра сильно зависит от тактовой частоты оперативной памяти, поскольку “интеграшка” использует именно её. Так вот, больше, чем частота памяти, на производительность влияет количество задействованных каналов. Используйте одноканальный режим лишь в исключительных случаях, иначе вы рискуете изрядно потерять в 3D производительности.

Снимок окна CPU-Z, APU A4-5300

Снимок окна CPU-Z, вкладка памяти, APU A4-5300

Снимок окна GPU-Z для Radeon HD 7480D

Фото AMD A4-5300

Теперь о более производительном AMD A10-5800K

Фото AMD A10-5800K

Этот APU имеет массу отличий от A4-5300, как с точки зрения процессорной, так и с точки зрения графической. В основе A10-5800K уже не 2, а целых 4 ядра, номинальная тактовая частота которых, составляет от 3800 до 4200 МГц(в турбо режиме). Кроме того, множитель частоты A10-5800K не заблокирован, что автоматически делает его пригодным для разгона. Ограничений по части частоты памяти тоже особо не замечено, наши плашки Transcend aXeRam прекрасно работали на 2400 МГц. Наконец TDP нашего флагмана составляет 100 Вт.

Снимок окна CPU-Z, APU A10-5800K

Снимок окна CPU-Z, вкладка памяти, APU A10-5800K

Графическую часть тоже хорошо подтянули. Интегрированный ускоритель Radeon HD 7660D обладает не только более высокой номинальной частотой ядра, но также может похвастать большим количеством функциональных блоков. Так, универсальных шейдерных блоков стало 384 штуки, против 128 у Radeon HD 7480D, блоков растеризации и TMU больше в 2 и 3 раза соответственно. С таким набором уже можно пробовать на зуб свежие игры, не на самых лучших настройках, разумеется.

Снимок окна GPU-Z для Radeon HD 7660D

Для жаждущих посмотреть разницу в нагреве APU, прошу сюда. Остальные, глядите, что у нас получилось. В качестве ориентира, для сравнения процессорной части, мы взяли процессор AMD FX-4130, стоимость которого близка к оной у A10-5800K. Говоря по правде, ориентируясь по ценам Яндекс маркета порой сложно определить конкурента для флагманского APU AMD, разница в цене, порой, составляет всего 300 рублей, причём то в пользу APU, то в пользу CPU FX, зависит от магазина. Более того, в некоторых магазинах процессор AMD FX-6100, например, стоит наравне с A10-5800K. Именно поэтому, надо чётко представлять какую систему вы строите, иначе легко просчитаться.

По итогам тестирование вот какие умозаключения мы сделали:

AMD A4-5300 APU. Во всех смыслах это решение начального уровня. Процессор прекрасно подойдёт для офиса. На основе A4-5300 получится создать компактное рабочее место, на котором с успешхом можно решать простые офисные задачи. Встроенное видеоядро позволит с комфортом играть лишь в старые игры или свежие браузерные вещи вроде Angry Birds. Новинки, да ещё и в высоком разрешении, этому малышу не по зубам. Вы конечно можете поспорить и предложить снизить детализацию в игре на минимум и на пару ступеней снизить разрешение, однако стоит ли это делать? Неужели вы готовы играть в размазанную по экрану кашу? В общем, удел AMD A4-5300 – работа в компактной, тихой и холодной мультимедиа системе или офисном ПК начального уровня. Кстати, для этого APU не нужно покупать дорогую память, в силу ограничения её подсистемы.

Компактный офисный ПК или домашняя мультимедийная система начального уровня
C натяжкой — Временное решение, предназначенное для практически полного поэтапного апгрейда на основе FM2

AMD A10-5800K APU. Этот APU вполне подходит для мощной и компактной мультимедийной станции. Четыре ядра и достаточно шустрая для “интеграшки” видеокарта позволит с успехом играть на средних деталях в некоторые из актуальных 3D игр. Более того, посмотрите внимательно на результаты в 3DMark 2006! Близких скоростных показателей ещё недавно удавалось добиться только путём нешуточного разгона, смотрите тут и тут или здесь. Скоростные показатели позволяют говорить о том, что A10-5800K прекрасно подойдёт для многих относительно старых игр, например, первой версии Crysis. Кроме того, этот APU вполне можно использовать вместе с полноразмерной ATX материнской платой, если планируется поэтапное превращение системы в игровую станцию среднего уровня. Но только поэтапного. Если вы сразу готовы к покупке дискретной графики за 4-5 тысяч, стоит выбрать платформу AM3+ и камень FX, это даст больше перспектив для апгейда.

Мощный и компактный мультимедиа центр для дома
Решение для постепенного апгрейда до среднего по цене игрового ПК

Авторы: kim55 и White

Что такое лучший процессор APU AMD для игр – выбор на 2020 год

Ещё в 2011 году AMD представила свои процессоры APU или ускоренные процессоры. В то время как первые несколько поколений были достаточно впечатляющими, устаревшая архитектура процессоров AMD «утопила» последующие выпуски APU, и долгое время казалось, что мечта мертва.

К счастью для нас, AMD не остановилась на этом. Выпустив невероятную серию процессоров Ryzen с совершенно новой архитектурой обработки, AMD смогла выпустить новые APU с использованием своих новейших технологий CPU и GPU на одном чипе.

Сегодня мы познакомим вас с лучшими.

Что такое процессор APU

Хотя ускоренный процессор является очень привлекательным названием, не заблуждайтесь: APU – это всего лишь комбинация центрального и графического процессора. Например, многие процессоры Intel, использующие встроенную графику, по сути, такие же, как APU. Тем не менее, их графические чипы гораздо менее мощные, чем те, что можно найти в этих Ryzen APU.

Заметка: вы также можете использовать их строго в качестве центрального процессора, добавив выделенный графический процессор (видеокарту) в вашу сборку.

Аналогичную концепцию можно найти в других отраслях промышленности под названием «SoC». SoC означает «System on Chip», и они, как правило, объединяют все компоненты системы в один «чип». Это часто встречается в игровых консолях (например, PS4 и Xbox One используют AMD SoC), смартфонах и иногда в ноутбуках.

Что насчет мобильных APU Ryzen?

Если вы отслеживаете технические новости, возможно, знаете, что AMD недавно анонсировала Ryzen APU для игровых ноутбуков. На момент написания они ещё не были выпущены, но, по всей вероятности, вряд ли превзойдут настольные APU Ryzen.

Даже если бы они были доступны, их нельзя купить по отдельности, и поэтому они выходят за рамки этой статьи. Но, если вы хотите узнать о них больше, когда они выйдут, сообщите нам об этом в комментариях ниже!

Что нужно знать об APU

Тактовая частота – грубая скорость процессора, которая измеряется в ГГц. Как отмечалось выше, все эти APU основаны на архитектуре Zen, которая великолепна благодаря своей сильной одноядерной производительности; это особенно полезно для игр.
Ядра. Чем больше ядер, тем лучше будет работать процессор с многозадачностью и приложениями, использующими несколько ядер. Игры более интенсивно используют одно ядро, а при создании большого количества контента акцент делается на несколько ядер.
Потоки можно рассматривать как дополнительные виртуальные ядра. Например, процессор имеет только одно физическое ядро. Тем не менее, он действует как два ядра при обработке задач и процессов.
Графика относится к интеграции «GPU». В этом случае иерархия начинается с Vega 8 на бюджетном APU и заканчивается Vega 11 на самом высоком уровне, на данный момент.

В поисках лучшего APU для игр

AMD Ryzen 5 3400G – лучший выбор APU

Что нам понравилось:

Мощный APU с очень хорошей ценой и встроенной графикой VEGA 11
Совместим с материнскими платами AM4 серии 300/400
Получите 30 кадров в секунду для большинства игр AAA (с оптимизированной графикой)

Что нас разочаровало:

Требуется обновление BIOS, если вы хотите использовать старые материнские платы

3400G является текущим флагманом процессором APU AMD и считается самым мощным в мире благодаря встроенной графике, с которой поставляется этот чип. В отличие от 3200G, 3400G имеет 4 ядра и 8 потоков, 6 МБ кэш-памяти и впечатляющий графический движок VEGA 11.

Он работает на частоте 3,7 ГГц с возможностью повышения тактовой частоты до 4,2 ГГц, что является значительным улучшением по сравнению с предшественником. По заявлению AMD, Ryzen 5 3400G поставляется с высококачественным металлическим TIM. Это функция, которая автоматически разгоняет микросхему, когда это необходимо.

Интегрированный GPU работает на базовой частоте 1400 МГц, что делает его на 150 МГц быстрее, чем 2400G. Как и 3200G, этот чип поставляется с процессором AMD Wraith Spire.

Если всё это не впечатлило вас, то посмотрите на ценник. Он продается по цене около 10000 рублей, что является фантастическим соотношением цены и качества. Особенно, если учесть, что 2400G дебютировал по цене 15000 рублей.

AMD Ryzen 5 2400G – второе место

Что нам понравилось:

Бюджетный
Четырехъядерный процессор с 8 потоками
Встроенная графика подходит для основных игр
Разблокирован для разгона
Встроенная графика Vega 11

Что нас разочаровало:

Можно играть в игры без графического процессора, но менее эффективно

До недавнего времени 2400G от AMD считался лучшим APU, которое можно купить за деньги. Благодаря их впечатляющим новым процессорам 3-го поколения это уже не так. Тем не менее, его встроенная графическая производительность по-прежнему значительно превосходит интегрированную графику в решениях Intel, позволяя играть во многие современные игры со средним 720p и даже высоким разрешением 1080p.

Основным недостатком этого чипа является то, что с точки зрения чистой стоимости, он не полностью соответствует тому, что предлагает 2200G. Производительность графики не сильно увеличивается, несмотря на кажущийся скачок в цифрах. Стоит думать об этом, как о варианте для тех, кто хочет завершить свою сборку ближе к верхней линии диапазона.

При этом 2400G по-прежнему предлагает отличный универсальный продукт, который идеально подойдет любому новичку в сборке ПК.

AMD Ryzen 3 3200G – лучшая цена APU

Что нам понравилось:

Чрезвычайно доступный процессор с мощной встроенной графикой VEGA 8
Обратная совместимость с материнскими платами серии 300/400
Может достигать 30FPS в играх AAA

Что нас разочаровало:

Для эффективной работы необходимо сопряжение с ОЗУ 3200+

В основе этого превосходного, хорошо сбалансированного APU находится графический движок VEGA 8. Он способен справиться с давлением многих игр ААА благодаря недавно увеличенной тактовой частоте. Как и его предшественник, Ryzen 3 3200G имеет четырехъядерный процессор. К сожалению, AMD снова решила отказаться от технологии многопоточности.

При этом у него есть несколько сюрпризов, таких как более высокая тактовая частота и более доступный кэш. 3200G оснащен графической системой Vega 8 с тактовой частотой 1250 МГц. Это будет на 150 МГц быстрее, чем 2200G последнего поколения.

Как и все чипы Ryzen, 3200G имеет свой собственный процессорный кулер. В данном случае это Wraith Stealth. Я был приятно удивлен производительностью и мгновенным охлаждением, которое он дал чипу.

Одна область, которая не была улучшена, является TDP, который всё ещё находится на уровне 65 Вт. Хотя это и не так уж важно, если говорить правду, но ценник только подслащивает покупку.

AMD Ryzen 3 2200G – лучший бюджетный APU

Что нам понравилось:

Хорошая производительность центрального и графического процессора
Возможность разгона

Что нас разочаровало:

Может стать узким местом при переходе на выделенный GPU
«Подавится» некоторыми современными играми

Ryzen 3 2200G – бюджетный выбор в этом списке и тот, который почти устарел. Поскольку 3200G и 3400G принесли свои плоды, крайне трудно рекомендовать 2200g, когда цены нового поколения так близки.

Процессор внутри 2200G примерно эквивалентен процессору Ryzen 3 1300X. Это означает, что он должен быть хорош во всех играх, кроме самых ресурсоемких, и он не станет узким местом для вашей GPU, пока вы не выйдете из среднего класса видеокарт. Для большинства людей это будет более чем достаточно в качестве начального чипа для низкоуровневого ПК!

Видеосистема Vega 8, примерно, эквивалентна GT 1030 с точки зрения игровой производительности. Он, как и все чипы Ryzen, разблокирован для разгона и может достичь отличного бенчмаркинга в сочетании с быстрой оперативной памятью.

Если вы выберете эту опцию, вы можете обновить GPU через несколько лет. Если вы хорошо относитесь к бюджетным играм, это должно занять у вас много времени.

Какой процессор APU выбрать

Теперь пришло время помочь вам сделать выбор:

Ryzen 5 3400G – фантастический универсальный процессор, способный справиться с некоторыми требовательными играми ААА прямо из коробки, без графического сопровождения.
Ryzen 5 2400G – если вы ищете достойный стартовый процессор, который будет играть в некоторые игры AAA, то это процессор для вас. Отличное начало, если вы думаете об обновлениях в будущем.
Ryzen 3 3200G – если вы большой поклонник 2200G, но хотите немного дополнительной мощности, этот процессор может удовлетворить ваши потребности.
Ryzen 3 2200G – если вы хотите получить отличное соотношение цены и качества!

Лично мы рекомендуем Ryzen 5 3400G. Что касается стоимости, то это один из лучших процессоров по соотношению цена/производительность, и он является идеальной отправной точкой для платформы AM4 в целом, особенно если вы не собираетесь использовать RTX 2080 позже.

CPU и GPU в чем разница?

В чем разница между CPU и GPU? Все мы знаем, что у видеокарты и процессора несколько различные задачи, однако знаете ли вы, чем они отличаются друг от друга во внутренней структуре? Как CPU (англ. — central processing unit), так и GPU (англ. — graphics processing unit) являются процессорами, и между ними есть много общего, однако сконструированы они были для выполнения различных задач. Подробнее об этом вы узнаете из данной статьи.

Что такое CPU

CPU расшифровка — это аббревиатура центрального процессора компьютера (Central Processing Unit). Что такое CPU в компьютере? Это мозг компьютера, в котором происходит большинство вычислений. А компьютер в переводе означает «вычислитель».

Блок управления (CU) является составной частью центрального процессора компьютера (CPU) и руководит его работой. Он сообщает памяти компьютера, арифметическому, т.е. логическому, устройству, а также устройствам ввода и вывода, как реагировать на инструкции программ.

Отдельный вопрос: графическое ядро в процессоре что это такое? Если совсем просто – то это встроенная в центральный процессор видеокарта.

Сгенерированная компьютером графика, например, в видеоиграх или других анимациях, требует, чтобы каждый отдельный кадр был «нарисован» компьютером индивидуально. А это требует большого количества энергии и вычислительных мощностей.

Что такое GPU

На вопрос «gpu что это» ответ таков – это графический процессор, т.е. программируемый логический чип, предназначенный для функций отображения на экране. GPU создает изображения, анимацию и видео на мониторе. Графические процессоры (гпу) расположены на сменных платах, в чипсете на материнской плате или в той же микросхеме, что и процессор. Итак, GPU это видеокарта или процессор? Ответ Вы уже знаете – это процессор!

Графический процессор ( GPU ) — это компьютерная микросхема, которая делает быстрые математические вычисления, в основном для представления изображений, но в последнее время активно используемые в майнинге. Блок обработки графики помогает компьютеру работать бесперебойно.

Графические процессоры являются более мощными, чем CPU, потому что графические процессоры отличаются гораздо большим количеством процессорных ядер. Обычный пользователь ПК не использует их для своих стандартных нужд, потому что GPU требуется коллективный тип работы.

Все компьютеры имеют графический процессор .Однако не все компьютеры имеют выделенный графический процессор. Нет необходимости иметь его, если вы не собираетесь использовать свой компьютер для продвинутых игр и майнинга.

Интегрированный графический процессор представляет собой просто графический чипсет, встроенный в материнскую плату. Теперь становится понятно, чем отличается видеокарта от процессора GPU.

Короче говоря, GPU — это процессор, специально разработанный для обработки интенсивных задач визуализации графики, и который используется для майнинга. А видеокарта – это отдельное устройство, имеющее свой собственный GPU.

Отличие CPU и GPU

Основное различие между CPU и GPU состоит в том, что CPU акцентирован на малой задержке. GPU же делает упор на высокую пропускную способность. Проще говоря — графические процессоры предназначены для одновременного выполнения множества задач, а центральные процессоры задействуются для одновременного выполнения одной операции, но очень быстро.

Разница в скорости вычислений

Основная характеристика PU — это тактовая частота, измеряемая в герцах (МГц или ГГц). Чтобы запускать приложения, процессор (в основном, центральный) должен постоянно выполнять вычисления. И чем выше тактовая частота, тем быстрее вычисления. В результате приложения будут работать быстрее и более плавно. На обычном процессоре – максимум 2 ядра, а на GPU: 4-10. Разница в скорости вычислений очевидна.

Майнинг bitcoin

В качестве награды за работу по отслеживанию и защите транзакций майнеры зарабатывают биткойны, практически — за каждый успешно обработанный блок. В Bitcoin основатели установили лимит 21 млн Bitcoins, доступного для добычи, поэтому стоимость криптовалюты постоянно растет, как и число желающих их заполучить.

Потенциальным майнерам нужно сначала узнать про GPU и что это в компьютере, а потом уже разбираться в блокчейнах и криптовалютах. Хорошо понимать, что такое RAM и CPU в компьютере, а потом двигаться дальше.

Печальная правда заключается в том, что в настоящее время только те, у кого есть специализированное, мощное оборудование, могут выгодно добывать биткойны. Хотя их добыча по-прежнему теоретически и технически возможна для всех. Однако, те, у кого недостаточно мощные устройства, рано или поздно обнаружат, что на электроэнергию тратится больше денег, чем на добычу биткоинов.

Принципиально работа майнеров заключается в подборе одной-единственной из многих миллионов комбинаций хэша, подходящего ко всем вновь созданным транзакциям и сгенерированному секретному ключу. Ясно, что только самое производительное оборудование способно обеспечить майнеру конкурентное преимущество и обеспечит получение награды.

Майнинг Ethereum

Добыча криптовалюты является чрезвычайно динамичной отраслью, с ее постоянными обновлениями оборудования и программного обеспечения. Всё труднее рассчитать доходность и принципиальную возможность добычи криптомонет. Ethereum – не исключение, хотя эта криптовалюта появилась после биткоинов. Но работает эта блокчейн-система по тем же принципам, что и биткоин. Однако, биткоин – самодостаточный «первенец», ресурсы которого уже на 2/3 освоены, причем первыми майнерами. А Ethereum – это не только одноименная криптовалюта. В первую очередь – это открытая для всех программная платформа для разработки новых криптовалют. Хотя сама криптомонета Ethereum, как и биткоин, служит хорошим инвестиционным активом, но для добычи уже мало перспективна.

Майнинг других криптовалют

Начинающим крипто-претендентам следует взяться за какую-то из самых простых и новых монет, чтобы реально их добыть. В 2019-м году это:

Monero, признанный самой передовой монетой конфиденциальности, основан на алгоритме хеширования с проверкой работоспособности, известном как CryptoNight. Вы можете легко добывать Monero на обычном компьютере просто путем загрузки и установки программного обеспечения Monero добычи. Поэтому эта новая криптовалюта считается одним из лучших вариантов майнинга с GPU, по сравнению с другими.

Виды графических процессоров

Большинство графических процессоров созданы для конкретного использования. Чаще всего – для отображения трехмерной графики в реальном времени, или других массированных вычислений:

Часто спрашивают: GPU — это видеокарта?

Нет, видеокарта — это отдельное оборудование, в то время как GPU — чип, лишь часть видеокарты. Видеокарта — это аппаратная часть, которая выводит картинку на монитор. Чип – это микросхема, обеспечивающая работу видеокарты.

Главное отличие графических процессоров; внутренние они или внешние. Внешние видеокарты выбирают обычно пользователи, у которых физически невозможно установить GPU внутри устройства. Например, это актуально для владельцев ноутбуков, которые ценят продвинутую графику.

Как выбирать

При выборе хорошей видеокарты геймерам и майнерам следует обращать внимание на следующие показатели:

Тактовая частота (МГц). Чем больше цифра, тем лучше.
Архитектура имеет большое значение. Чем больше вычислительных блоков, тем быстрее будут выполняться графические задачи.
Скорость заполнения (филлрейт). Это показатель того, с какой скоростью графический процессор прорисовывает картинку.

Геометрические блоки

В графических процессорах 2 вида геометрических блоков:

В современных GPU пиксельных блоков меньше. Они заняты блендингом, т.е. записью рассчитанных видеоадаптером пикселей в оперативку и перемешивании их. Текстурные блоки выбирают и фильтруют текстуры и прочую информацию для построения сцен и общих расчетов.

До появления DirectX 11 мало кто вообще знал, что DirectX – это программная среда (т.е. набор инструментов) для разработки компьютерных игр. В 2015-м появился DirectX 12. Чем выше тесселяция, т.е. дробление плоскости экрана на части для тщательного заполнения их графической информацией, тем выше реализм игры.

Т.е., чтобы с головой погрузиться в атмосферу таких продвинутых игр, как Metro 2033 и т.п., нужно учитывать число геометрических блоков при подборе GPU.

Единственные два типа памяти, которые фактически находятся на чипе GPU, — это регистровая и разделяемая. Локальная, глобальная, постоянная и текстурная память находятся вне чипа. Интегрированный GPU не имеет собственной памяти для выполнения расчетов, а для графики и связанных с ней вычислений, особенно в 3D играх, требуется огромное количество памяти. Такой графический процессор (интегрированный GPU) использует оперативную память в качестве собственной.

Но у оперативки есть несколько ключевых особенностей:

Объем. Этот показатель несколько переоценен, другие характеристики более важны;
Ширина шины – параметр важнее, чем объем. Чем шире шина, тем большее количество информации отправит оперативная память чипу за промежуток времени, и наоборот. Для воспроизведения большинства игр требуется минимум: 128 бит;
Частота, от нее завист пропускная способность оперативной памяти. Однако, 256-битная шина при частоте 800 (3200) МГц оказывается продуктивнее, чем 128-битная при 1000 (4000) МГц.
Тип. Оптимальные на 2019 год типы — это 3-е и 5-е поколения GDDR.

Охлаждение GPU

Если Вы сами собираете игровой ПК, то рекомендуется использовать отдельные кулеры для процессора и для видеокарты. Если вы хотите всерьез разогнать систему, то Вам следует перейти с воздушного на жидкостное охлаждение. Процессор GPU с жидкостным охлаждением всегда имеет штатный кулер.

Температура графической карты обычно составляет от 30°C до 40°C на холостом ходу и от 60°C до 85°C под обычной нагрузкой. Большинство высокопроизводительных видеокарт настроены на максимальную температуру 95°C-105°C, после чего система автоматически отключается. Вот почему интенсивным процессорам требуется хорошее охлаждение. Для мониторинга температуры центрального процессора и видеокарты есть специальный софт, например, «GPU-Z» и проч.

Итак, теперь Вы в принципе понимаете, что такое CPU и GPU (т.е. что такое графический процессор), оперативка и видеокарты. И как они меняют жизнь геймеров и майнеров.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

В чем разница между CPU и GPU?

Статьи, 10 ноября 2015 в 20:43

Все мы знаем, что у видеокарты и процессора несколько различные задачи, однако знаете ли вы, чем они отличаются друг от друга во внутренней структуре? Как CPU (англ. — central processing unit), так и GPU (англ. — graphics processing unit) являются процессорами, и между ними есть много общего, однако сконструированы они были для выполнения различных задач. Подробнее об этом вы узнаете из данной статьи.

Основная задача CPU, если говорить простыми словами, это выполнение цепочки инструкций за максимально короткое время. CPU спроектирован таким образом, чтобы выполнять несколько таких цепочек одновременно или разбивать один поток инструкций на несколько и, после выполнения их по отдельности, сливать их снова в одну, в правильном порядке. Каждая инструкция в потоке зависит от следующих за ней, и именно поэтому в CPU так мало исполнительных блоков, а весь упор делается на скорость выполнения и уменьшение простоев, что достигается при помощи кэш-памяти и конвейера.

Основная функция GPU — рендеринг 3D графики и визуальных эффектов, следовательно, в нем все немного проще: ему необходимо получить на входе полигоны, а после проведения над ними необходимых математических и логических операций, на выходе выдать координаты пикселей. По сути, работа GPU сводится к оперированию над огромным количеством независимых между собой задач, следовательно, он содержит большой объем памяти, но не такой быстрой, как в CPU, и огромное количество исполнительных блоков: в современных GPU их 2048 и более, в то время как у CPU их количество может достигать 48, но чаще всего их количество лежит в диапазоне 2-8.

Основные отличия

CPU отличается от GPU в первую очередь способами доступа к памяти. В GPU он связанный и легко предсказуемый — если из памяти читается тексел текстуры, то через некоторое время настанет очередь и соседних текселов. С записью похожая ситуация — пиксель записывается во фреймбуфер, и через несколько тактов будет записываться расположенный рядом с ним. Также графическому процессору, в отличие от универсальных процессоров, просто не нужна кэш-память большого размера, а для текстур требуются лишь 128–256 килобайт. Кроме того, на видеокартах применяется более быстрая память, и в результате GPU доступна в разы большая пропускная способность, что также весьма важно для параллельных расчетов, оперирующих с огромными потоками данных.

Есть множество различий и в поддержке многопоточности: CPU исполняет 1–2 потока вычислений на одно процессорное ядро, а GPU может поддерживать несколько тысяч потоков на каждый мультипроцессор, которых в чипе несколько штук! И если переключение с одного потока на другой для CPU стоит сотни тактов, то GPU переключает несколько потоков за один такт.

В CPU большая часть площади чипа занята под буферы команд, аппаратное предсказание ветвления и огромные объемы кэш-памяти, а в GPU большая часть площади занята исполнительными блоками. Вышеописанное устройство схематично изображено ниже:

Разница в скорости вычислений

Если CPU — это своего рода «начальник», принимающий решения в соответствии с указаниями программы, то GPU — это «рабочий», который производит огромное количество однотипных вычислений. Выходит, что если подавать на GPU независимые простейшие математические задачи, то он справится значительно быстрее, чем центральный процессор. Данным отличием успешно пользуются майнеры биткоинов.

Майнинг Bitcoin

Суть майнинга заключается в том, что компьютеры, находящиеся в разных точках Земли, решают математические задачи, в результате которых создаются биткоины. Все биткоин-переводы по цепочке передаются майнерам, чья работа состоит в том, чтобы подобрать из миллионов комбинаций один-единственный хэш, подходящий ко всем новым транзакциям и секретному ключу, который и обеспечит майнеру получение награды в 25 биткоинов за раз. Так как скорость вычисления напрямую зависит от количества исполнительных блоков, получается, что GPU значительно лучше подходят для выполнения данного типа задачи, нежели CPU. Чем больше количество произведенных вычислений, тем выше шанс получить биткоины. Дело даже дошло до сооружения целых ферм из видеокарт:

Что такое APU?

APU — Accelerated Processing Unit (ускоренное процессорное устройство) – это гибрид, объединяющий в одном полупроводниковом кристалле традиционные вычислительные ядра общего назначения и графическое ядро.

По словам компании AMD, графическое ядро должно иметь архитектуру в виде массива параллельных потоковых процессоров, которые выполняют математические расчеты. Как раз ядра процессора AMD таковыми и являются.

Термин APU можно рассматривать и с программной точки зрения. Это процессорное устройство имеет возможность переноса вычислений с традиционных ядер общего назначения на параллельные графические конвейеры. Современное программное обеспечение позволяет распараллеливать программные процессы за счет использование нескольких ядер, поэтому использование экономичных гибридных устройств содержащих встроенное графическое ядро позволит улучшить быстродействие за счет производительных графических конвейеров.

Компания AMD предлагает присовокупить к x86-ядрам потоковые процессоры своей графики семейства Radeon HD не только в программах для обработки графики, но и в приложениях общего назначения.

Такая гибридность позволит достичь максимальной производительности этих экономичных решений.

Одним из ключевых свойств Accelerated Processing Unit считается поддержка программного интерфейса OpenGL, который наилучшим образом подходит для этой цели.

AMD — главный идеолог продвижения на рынок гибридных процессоров и вполне закономерно, что её продукты семейства Llano прекрасно вписываются в любой сегмент компьютерных решений.

С основным конкурентом компании AMD — Intel, дела обстоят немного сложнее.

Процессоры Sandy Bridge вполне можно считать APU, так как они объединяют на одном полупроводниковом кристалле x86-ядра и графику. В то же время, графические ядра Intel Bromolow (HD Graphics 2000/3000) не умеют вести расчеты. Так как под обязательным атрибутом APU подразумевается возможность вычислений на графическом ядре, то Sandy Bridge таковыми не являются. Впрочем, программный интерфейс OpenCL процессорами Intel тем не менее поддерживается. То есть программы, написанные для APU и использующие OpenCL, на системах, основанных на процессорах Core второго поколения, работать будут, но исполняться они будут исключительно средствами x86-ядер.

Классификация современных APU осложняется еще и тем, что одна из самых популярных задач, решаемых силами параллельных потоковых процессоров графического ядра, кодирование HD-видео, в процессорах Sandy Bridge выполняется блоком Quick Sync, входящим в состав графики. Попросту говоря, современная графика Intel не позволяет брать на себя параллельные вычисления в общем смысле, а узкоспециализированные задачи, связанные с кодированием HD-видео, решать она может.