Razlika med GPU in APU

V letu 2015 je analitično podjetje Mercury Research odkrilo znaten upad prodaje na trgu video pospeševalnikov, ki ga je logično povezalo z izboljšanjem integriranih rešitev. Nizkocenovni hibridni procesorji v namiznih računalnikih postopoma nadomeščajo proračunske diskretne grafične kartice, v spodnjem segmentu iger pa se morajo slednji temeljito premakniti. V mobilnih sistemih je integrirana grafika rešila številne težave, ne da bi pri tem žrtvovala zmogljivosti. Kakšna je razlika med GPU in APU in ali je vredno omeniti prehod na "hibridne" tirnice?

Vsebina članka

• Primerjava
• Tabela

GPU (Grafična procesna enota) ali grafični procesor je element računalniškega sistema, zasnovan za gradnjo slike po modelu, ki ga je ustvaril program. Za grafično delovanje naprave je odgovoren on.

APU (Pospešena procesna enota) ali hibridni procesor je procesor z integriranim grafičnim jedrom, ki izvaja tako izračune kot izhod slike.

V vsakdanjem življenju se akronimski GPU najpogosteje nanaša na elektronski blok diskretnih video kartic ali neodvisnih čipov za video pospeševalnike, spajkane na matični plošči (prej priljubljena rešitev za mobilne sisteme). APU se nanaša na umestitev grafičnega jedra s centralnim procesorjem v en sam paket. Omeniti velja, da Intel to definicijo ignorira in ostaja zvest klasiki: začenši s linijo SandyBridge, govorimo o CPU z integriranim GPU-jem. Najverjetneje je to posledica nepripravljenosti korporacije, da si izposoja terminologijo od konkurenta: AMD je prvi imenoval svoje hibridne rešitve APU.

V praksi se razlika med GPU-jem in APU-jem določa glede na vrsto izračuna: grafični sistem je zasnovan za gradnjo slike z vzporedno obdelavo podatkov, hibridni procesor pa lahko izvaja tudi zaporedni. V skladu s tem težave rešujejo različno.

Primerjava

Seveda grafični in osrednji procesorji niso naprave, med katerimi lahko izbirate med sestavljanjem ali pridobivanjem računalniškega sistema. V tej situaciji primerjamo in ocenjujemo možnosti kombinacije CPU + GPU in APU. Video pospeševalnik v kateri koli avtonomni zasnovi zahteva centralni nadzor, razlika med eno in drugo možnostjo pa bo v veliki meri konstruktivna.

Jedra CPU se uporabljajo za obdelavo podatkov in izvajanje verige zaporednih navodil (1-2 niti), GPU jedra - za najhitrejšo izvedbo številnih vzporednih niti ukazov (nekaj tisoč niti na jedro). V APU so ta jedra združena na enem čipu in povezana s skupnim pomnilniškim vodilom. Enote za izvedbo računalništva so sosednje in medsebojno vplivajo na medpomnilnike podatkov, enote za dekodiranje, napovedovanje strojne veje, predpomnilnik. Enote grafične izvedbe zasedajo svoj kristal skoraj v celoti (oziroma se v omejenem prostoru veliko bolj prilegajo). V sodobnih hibridnih procesorjih AMD je za GPU namenjena približno polovica površine, Intel je nekoliko varčnejši.

Kakšna je razlika med GPU in APU za končnega uporabnika? Zmogljivost trenutnih hibridnih procesorjev vam omogoča, da na njihovi osnovi zgradite precej zmogljive sisteme (vključno z mobilnimi), ki se spopadajo s široko paleto nalog. Diskretne video kartice z majhno močjo - nesporazumi, ki jih popularno imenujemo "čepi", bodo kmalu postali zgodovina. APU-ji na matični plošči z video izhodom jih uspešno nadomeščajo, kar omogoča prihranek prostora v ohišju, zmanjšanje porabe energije in odvajanja toplote. Poleg tega lahko danes govorimo o postopnem premestitvi hibridov iz uporabniških osebnih računalnikov diskretnih pospeševalnikov videoigre mlajšega segmenta: kot kažejo testi, APU-ji lahko igralcem zagotovijo sprejemljivo sliko iste stopnje. Vsaka denarnica bo cenila to rešitev, saj je cena na modelu s povprečno zmogljivostjo veliko bolj skromna kot za sveženj igralne video kartice in centralnega procesorja.

Vendar na poti hibridnih procesorjev ni vse tako gladko. Njihova grafična jedra so funkcionalno zelo omejena (kristal procesorja morajo razdeliti med njih in računalniške), zato še ne morejo konkurirati diskretnim video pospeševalnikom srednjega nivoja. Po drugi strani APU vključuje prenos programske opreme za splošno računalništvo v grafično jedro, kar upoštevajo razvijalci aplikacij (predvsem sodelujejo z OpenCL). Zato lahko optimizacija programske opreme za hibridne procesorje sčasoma doseže novo raven..

Tabela