Різниця між GPU і APU

У 2015 році аналітична компанія Mercury Research виявила значний спад продажів на ринку відеоприскорювачів, логічно зв'язавши його з вдосконаленням інтегрованих рішень. Недорогі гібридні процесори в настільних ПК поступово витісняють бюджетні дискретні відеокарти, та й в нижньому ігровому сегменті останнім доводиться грунтовно посунутися. У мобільних системах вбудована графіка вирішила безліч проблем без економії продуктивності. Чим відрізняється GPU від APU, і чи варто вже говорити про перехід на "гібридні" рейки?

Зміст статті

• порівняння
• Таблиця

GPU (Graphics Processing Unit), або графічний процесор, - елемент комп'ютерної системи, призначений для побудови зображення по створеною програмою моделі. Саме він відповідає за графічну продуктивність пристрою.

APU (Accelerated Processing Unit), або гібридний процесор, - CPU з вбудованим графічним ядром, що виконує як обчислення, так і виведення зображення.

У побуті абревіатурою GPU найчастіше позначають електронний блок дискретних відеокарт або розпаяні на материнських платах незалежні чіпи відеоприскорювачів (популярне раніше рішення для мобільних систем). Під APU мається на увазі розміщення графічного ядра з центральним процесором в одному корпусі. Варто зауважити, що Intel ігнорує подібне визначення, залишаючись вірною класиці: починаючи з лінійки SandyBridge мова йде про CPU з інтегрованим GPU. Пов'язано це, швидше за все, з небажанням корпорації запозичувати термінологію у конкурента: AMD першої стала називати свої гібридні рішення APU.

На практиці відміну GPU від APU визначається типом обчислень: графічна система призначена для побудови зображення за допомогою паралельної обробки даних, гібридний процесор ж може виконувати ще й послідовну. Відповідно, завдання вони вирішують різні.

порівняння

Звичайно, графічний і центральний процесори - не ті пристрої, між якими можна вибирати, збираючи або купуючи комп'ютерну систему. Порівнюємо і оцінюємо ми в цій ситуації можливості зв'язки CPU + GPU і APU. Відеоприскорювач в будь-якому автономному виконанні вимагає центрального управління, і відмінність одного варіанта від іншого буде у великій мірі конструктивним.

Ядра CPU використовуються для обробки даних і виконання ланцюжка послідовних інструкцій (1-2 потоку), ядра GPU - для максимально швидкого виконання безлічі паралельних потоків команд (кілька тисяч потоків на ядро). В APU ж ці ядра об'єднані на одному кристалі і підключені до загальної шини пам'яті. Обчислювальні виконавчі блоки сусідять і взаємодіють з буферами даних, блоками декодування, апаратного передбачення розгалуження, кеш-пам'яттю. Графічні виконавчі блоки займають свій кристал практично повністю (відповідно, їх вміщується в обмеженому просторі набагато більше). В сучасних гібридних процесорах AMD під GPU відводиться близько половини поверхні, Intel трохи економніше.

У чому різниця між GPU і APU для кінцевого споживача? Продуктивність актуальних гібридних процесорів дозволяє будувати на їх основі досить потужні системи (в тому числі і мобільні), справляються з широким колом завдань. Малопотужні дискретні відеокарти-непорозуміння, в народі іменовані "затичками", скоро стануть надбанням історії. APU на материнській платі з відеовиходом з успіхом їх замінює, бонусом надаючи можливість економії простору всередині корпусу, зниження енергоспоживання і тепловиділення. Більш того, сьогодні можна говорити про поступове витіснення гібридами з призначених для користувача ПК ігрових дискретних відеоприскорювачів молодшого сегмента: як показують тести, APU здатні забезпечити геймерам прийнятне зображення того ж рівня. Це рішення оцінить будь-який гаманець, бо цінник на моделі середньої продуктивності істотно скромніше, ніж для зв'язки ігровий відеокарти і центрального процесора.

Однак не все так гладко на шляху гібридних процесорів. Їх графічні ядра функціонально вельми обмежені (доводиться ділити кристал процесора між ними і обчислювальними), тому змагатися з дискретними відеоприскорювачами середнього рівня вони поки не можуть. З іншого боку, APU передбачає програмний перенесення загальних обчислень на графічні ядра, що враховується розробниками додатків (в першу чергу працюють з OpenCL). Відповідно, оптимізація софта під гібридні процесори може дозволити їм вийти з часом на новий рівень.

Таблиця