GPU: что это такое? Видеокарта или процессор?

Что такое GPU и в чём разница между видеокартой

Для проведения вычислительных операций в каждом современном компьютере предусмотрен не только центральный, но ещё и графический процессор (GPU). Последний преимущественно используется для отрисовки графики.
В этой статье разберёмся, какие бывают графические процессоры, чем они отличаются GPU от видеокарт, а также как узнать, какой именно GPU установлен в ПК или ноутбуке.

Что такое GPU

В технических характеристиках компьютера или ноутбука вы, скорее всего, встретите аббревиатуру GPU. Обычно производитель, модель и объем оперативной памяти указаны рядом с видеокартой.

Что такое GPU в компьютере и для чего он используется

GPU — это вспомогательный микропроцессор, который берет на себя часть вычислительной работы центрального процессора. Кроме того, благодаря своей специализированной архитектуре, GPU больше подходит для вычислений с плавающей запятой, в то время как CPU больше ориентирован на многопоточность.

Другими словами, GPU может быстро выполнять вычисления, в которых используется одна или похожая формула (например, вычисление точки затенения графики, когда тень падает на текстуру). CPU, с другой стороны, предназначен для выполнения многопоточных вычислений, когда пользователь одновременно запускает большое количество приложений.

В 95% случаев GPU используется для обработки графики. Он также отвечает за вывод изображения, отрисовку интерфейса операционной системы и всех запускаемых приложений.

Графический процессор и видеокарта одно и то же

Многие считают, что графический процессор (GPU) и видеокарта — это синонимы. Однако это заблуждение. Графический процессор (GPU) — это микропроцессор, представляющий собой интегральную схему из кремния. Визуально он похож на процессор. Однако архитектура GPU принципиально отличается от архитектуры обычного CPU. Это объясняется простым способом в этом видеоролике

Видеокарта — это плата, содержащая графический процессор, оперативную память, источник питания, шлюз для обмена информацией (по линии PCI Express) и набор видеовыходов для подключения мониторов.

Таким образом, графический процессор входит в состав видеокарты. Видеоадаптер фактически представляет собой мини-компьютер. У видеокарты есть собственный процессор, оперативная память и шина данных.

Отличие заключается в том, что он приспособлен для работы с графическими данными, особенно с векторной, растровой графикой.

Что такое интегрированный графический процессор

До 2005 года видеокарты поставлялись в виде отдельных плат, устанавливаемых на материнскую плату компьютера или ноутбука. Однако после этого графические процессоры стали интегрировать в CPU, обычно называемые iGPU.

R AM или кэш отсутствует. В свою очередь, при рендеринге графики компьютер резервирует часть оперативной памяти.

Кроме того, интегрированные графические процессоры менее эффективны. Поэтому они потребляют в десятки раз меньше энергии. Следовательно, они обычно встречаются в недорогих ноутбуках и портативном оборудовании.

Интегрированный графический процессор (GPU) — это компонент компьютера, выполняющий обработку графики. Он представляет собой отдельный кремниевый микрочип, который находится на той же плате («подложке»), что и центральный процессор. CPU использует ту же линию питания, но работает независимо.

Как узнать какой GPU в компьютере

Существует два способа узнать, какой графический чип установлен в компьютере — дискретный или интегрированный:

• Посмотреть, как именно подключается монитор.Если кабель соединятся с материнской платой, то используется iGPU. Если к видеокарте, то дискретный GPU.
  
• Второй способ:

1. Открыть «Панель управления»
   
2. Далее — «Диспетчер устройств».
   
3. В разделе «Видеоадаптеры» можно узнать точную модель установленной видеокарты. А далее останется только зайти на официальный сайт производителя и узнать технические характеристики GPU. Там же обязательно указывается, какая она: дискретная или интегрированная.

В современных ноутбуках часто устанавливаются как интегрированные, так и дискретные видеокарты. По умолчанию используется iGPU. А дискретный GPU используется в ситуациях, когда производительности iGPU недостаточно (например, при запуске видеоигры, приложения для редактирования видео).

Именно это делает эти игровые ноутбуки настолько хорошими для игр, а также означает, что время автономной работы составляет 6-10 часов (в режиме «чтения» или просмотра веб-страниц).

При выполнении вычислений графический процессор сильно нагревается. Это особенность кремниевых кристаллов.

Какова нормальная температура графического процессора видеокарты? Это индивидуально для каждой модели. Ниже приведены значения, которые вы можете использовать в качестве ориентира:

Температура выше 100 градусов значительно ускоряет деградацию кремниевого чипа. А перегрев — одна из самых распространенных причин выхода из строя видеокарт.

Как я могу узнать текущую температуру? Вы можете использовать специальное приложение, например, AIDA64.

Для бесплатного тестирования вы можете использовать Furmark.

Если температура при нагрузке на процессор слишком высока, что делать? Подробнее об этом читайте здесь

Что такое дискретный графический процессор

Дискретный графический процессор — это процессор, который устанавливается отдельно от центрального процессора. Она поставляется в виде карты, обычно со слотом PCI Express для подключения к материнской плате.

Эти GPU обеспечивают на порядок более высокую производительность, чем iGPU. Но они также потребляют примерно в 10 раз больше энергии.

Дискретные видеокарты сегодня используются не только для видеоигр. Они используются для создания суперкомпьютеров. Они также используются для добычи криптовалют.

Недостатки встроенного GPU в компьютере

Ниже перечислены два основных недостатка интегрированных графических процессоров (iGPU)

1. Низкая производительность. Их достаточно для рисования интерфейса операционной системы, программ, для воспроизведения видео, для простейших игр (в основном 2D). iGPU последних поколений процессоров позволяют комфортно играть в современные 3D-игры, но только при низком разрешении и настройках графики.
2. У них нет собственной оперативной памяти, поэтому они используют оперативную память общего назначения, подключенную к материнской плате. И в зависимости от запущенного приложения они могут «забирать» для своих нужд до 2 гигабайт оперативной памяти.
3. Они не поддерживают многие протоколы. Именно поэтому некоторые компьютерные игры не запускаются или плохо работают при использовании iGPU.

Но iGPU также имеет большое преимущество. Он является энергоэффективным.

Для сравнения, последнее поколение графических процессоров Nvidia Geforce потребляет около 300 Вт под нагрузкой. Встроенный графический процессор потребляет от 3 до 10 Вт (в зависимости от модели видеокарты). Стоит также отметить, что в игровых консолях последнего поколения (XBOX, PlayStation), а также в портативной игровой консоли Steam Deck используются iGPU.

Большинство аналитиков считают, что необходимость в дискретных видеокартах отпадет и их производство полностью прекратится в течение ближайшего десятилетия.

В общей сложности каждый ПК или ноутбук имеет два процессора, один из которых является графическим процессором (GPU). Для «офисных» компьютеров отлично подходит интегрированная графика, а дискретная графика — для игровых ПК и так называемых графических станций. Ваш компьютер или ноутбук оснащен какой видеокартой? Расскажите нам об этом в комментариях.