Procesor kontra karta graficzna: jak je w pełni wykorzystać?1

Podstawowe silniki obliczeniowe to centralna jednostka obliczeniowa (CPU), czyli procesor, oraz jednostka obliczeniowa na kartach graficznych (GPU). Jednak wraz z rozwojem wymagań obliczeniowych nie zawsze widać między nimi różnicę. Ciężko jest również dopasować do nich rodzaje zadań.

Dowiedz się, kiedy polegać na procesorze, a kiedy wybrać kartę graficzną

  • Procesory i karty graficzne posiadają szczególne cechy, które pozwolą im odgrywać integralną rolę w zaspokajaniu potrzeb obliczeniowych przyszłości.

  • Karty graficzne mające postać zintegrowanych i odrębnych procesorów stanowią obecnie ważną część produktów firmy Intel.

  • Chociaż procesory mają kluczowe znaczenie, centra przetwarzania danych, które muszą mierzyć się z coraz większymi obciążaniami, mogą odnieść korzyść także z kart graficznych.

BUILT IN - ARTICLE INTRO SECOND COMPONENT

Niezależnie od tego, czy chodzi o aplikacje do głębokiego uczenia, przetwarzanie równoległe o dużej objętości, intensywne granie w gry 3D czy inne duże obciążenia, od systemów wymaga się dziś więcej niż kiedykolwiek wcześniej. Procesor (CPU) i karta graficzna (GPU) mają bardzo różne role. Do czego służą procesory? Do czego służą karty graficzne? Znajomość roli, jaką odgrywają te elementy, jest ważna przy zakupie nowego komputera i porównywaniu specyfikacji.

Co to jest procesor?
Procesor, zbudowany z milionów tranzystorów, może mieć wiele rdzeni przetwarzających i jest powszechnie określany jako mózg komputera. Jest on niezbędny we wszystkich nowoczesnych systemach komputerowych, ponieważ wykonuje polecenia i procesy niezbędne dla komputera i systemu operacyjnego. Procesor jest również ważny w określaniu szybkości działania programów, od surfowania po sieci do tworzenia arkuszy kalkulacyjnych.

Co to jest GPU?
Karta graficzna to procesor składający się z wielu mniejszych i bardziej wyspecjalizowanych rdzeni. Dzięki wspólnej pracy rdzenie te zapewniają ogromną wydajność, gdy zadanie może zostać podzielone między wiele rdzeni i przez nie przetworzone.

Jaka jest różnica między procesorem a kartą graficzną?
Procesory i karty graficzne mają wiele wspólnego. Obydwa te elementy są silnikami obliczeniowymi o decydującym znaczeniu. Obydwa są mikroprocesorami na bazie krzemu. Obydwa obsługują dane. Jednak procesory i karty graficzne mają różne architektury i służą do różnych celów.

Procesor jest przystosowany do wielu różnych obciążeń, szczególnie tych, dla których ważne są opóźnienia lub wydajność na jeden rdzeń. Procesor, potężny silnik wykonawczy, skupia swoją mniejszą liczbę rdzeni na poszczególnych zadaniach i na szybkim ich wykonywaniu. To sprawia, że jest on wyjątkowo dobrze przygotowany do zadań, począwszy od obliczeń szeregowych, a skończywszy na obsłudze baz danych.

Karty graficzne zaczynały jako wyspecjalizowane układy ASIC opracowane do przyśpieszenia konkretnych zadań związanych z renderingiem 3D. Z czasem te silniki o stałej funkcji stały się bardziej programowalne i elastyczne. Chociaż grafika i coraz bardziej realistyczne efekty wizualne w dzisiejszych topowych grach pozostają ich głównym zajęciem, karty graficzne ewoluowały, by stać się także procesorami równoległymi ogólnego przeznaczenia, obsługującymi coraz większy zakres aplikacji.

Co to jest zintegrowana karta graficzna?
Zintegrowana lub współdzielona karta graficzna jest wbudowana do tego samego chipa co procesor. Niektóre procesory mogą mieć wbudowaną kartę graficzną w przeciwieństwie do dedykowanej lub osobnej karty. Takie karty graficzne, czasami nazywane też IGP lub zintegrowanymi kartami graficznymi, dzielą pamięć z procesorem.

Zintegrowane karty graficzne oferują korzyści. Ich integracja z procesorami pozwala uzyskać korzyści w zakresie przestrzeni, kosztów i efektywności energetycznej w porównaniu z dedykowanymi kartami graficznymi. Dostarczają one moc do przetwarzania danych graficznych i instrukcji do typowych zadań, takich jak przeglądanie sieci, streaming filmów 4K i zwykłe gry.

Takie podejście jest najczęściej stosowane w przypadku urządzeń, dla których ważne są niewielkie rozmiary i efektywność energetyczna, takich jak laptopy, tablety, smartfony i niektóre komputery stacjonarne.

Przyśpieszanie głębokiego uczenia i SI
Obecnie karty graficzne mają coraz większą liczbę zastosowań, takich jak głębokie uczenie i zadania sztucznej inteligencji (SI). Do treningu głębokiego uczenia z kilkoma warstwami sieci neuronowej lub na bardzo dużych zbiorach pewnych danych, takich jak obrazy 2D, idealna jest karta graficzna lub inne akceleratory.

Algorytmy głębokiego uczenia zostały zaadaptowane w celu wykorzystania podejścia przyśpieszanego przez karty graficzne, co pozwoliło uzyskać znaczny wzrost wydajności i po raz pierwszy wprowadzić szkolenie w zakresie kilku rzeczywistych problemów w wykonalny i realistyczny zakres.

Z biegiem czasu procesory i biblioteki oprogramowania, które na nich działają, ewoluowały, aby uzyskać zdecydowanie większą zdolność do zadań głębokiego uczenia. Na przykład, dzięki rozbudowanym optymalizacjom oprogramowania i dodaniu specjalnego sprzętu SI, takiego jak Intel® Deep Learning Boost (Intel® DL Boost) w najnowszych skalowalnych procesorach Intel® Xeon®, systemy oparte na procesorach cieszą się większą wydajnością w zakresie głębokiego uczenia.

W przypadku wielu zastosowań, takich jak głębokie uczenie na danych językowych, tekstowych i szeregów czasowych w wysokiej rozdzielczości, 3D i bez korzystania z obrazów, procesory zachwycają. Procesory mogą obsługiwać znacznie większe pojemności pamięci niż nawet najlepsze obecnie karty graficzne dla złożonych modeli lub aplikacji do głębokiego uczenia (np. wykrywanie obrazów 2D).

Połączenie procesora i karty graficznej wraz z wystarczającą ilością pamięci RAM stanowi świetne pole testowe do głębokiego uczenia i SI.

Dekady na przodującej pozycji w rozwoju procesorów
Intel od dawna przoduje w dziedzinie innowacji procesorów. Rozpoczęła się ona w 1971 r. wraz z wprowadzeniem modelu 4004, pierwszego komercyjnego mikroprocesora całkowicie zintegrowanego w jednym układzie.

Obecnie procesory Intel® pozwalają na tworzenie SI, jakiej chcesz, tam, gdzie chcesz, na znanej Ci architekturze x86. Od wysokowydajnych skalowalnych procesorów Intel® Xeon® w centrum danych i chmurze do energooszczędnych procesorów Intel® Core™ na brzegach, firma Intel oferuje procesor, który zaspokoi wszelkie potrzeby.

Inteligentne działanie procesorów Intel® Core™ jedenastej generacji
Procesory Intel® Core™ jedenastej generacji są oparte na udoskonalonej technologii procesowej firmy Intel oraz zmodyfikowanej architekturze rdzenia. Wykorzystano w nich nową architekturę graficzną i wbudowane instrukcje AI, które w sposób inteligentny zapewniają zoptymalizowaną wydajność i obsługę.

Systemy zasilane procesorami Intel® Core™ jedenastej generacji oferują najnowszą zintegrowaną grafikę Intel® Iris® Xe. Jeżeli Twój wybór padnie na konstrukcje takie jak ultra smukłe laptopy, otrzymasz również pierwszą odrębną kartę graficzną (GPU) obsługiwaną przez architekturę Intel® Xe. Dzięki dedykowanej grafice Intel® Iris® Xe MAX otrzymasz korzyści wynikające z ogromnego postępu w segmencie smukłych i lekkich notebooków, a ponadto zyskasz większą wydajność i nowe możliwości lepszego tworzenia treści i gier.

Grafika Intel® Iris® Xe oferuje funkcję AI opartą na technologii Intel® Deep Learning Boost do lepszego tworzenia treści i edytowania filmów, a także energooszczędną architekturę wydłużającą żywotność baterii, umożliwiającą tworzenie i wielozadaniowość.

Odrębna karta graficzna Intel®
Firma Intel oferuje dwie opcje odrębnej karty graficznej wykorzystujące architekturę Intel® Xe .

Grafika Intel® Iris® Xe MAX to pierwsza odrębna karta graficzna (GPU) do smukłych i lekkich laptopów bazujących na architekturze Intel® Xe. Jest ona kompatybilna z procesorami Intel® Core™ jedenastej generacji. Oznacza to, że zapewni jeszcze więcej wydajności oraz nowych możliwości, pozwalających na efektywniejsze tworzenie treści, a także czerpanie lepszych doznań z grania.

Intel® Server GPU to odrębna karta graficzna do centrów przetwarzania danych, bazująca na nowej architekturze Intel® Xe. Zaprojektowana z myślą o skalowaniu wykładniczym karta graficzna Intel® Server GPU przenosi na nieznany dotąd poziom doświadczenia, takie jak gry w systemie Android, transkodowanie/kodowanie multimediów i streaming filmów najwyższej jakości.

Dzisiaj nie jest to już kwestia procesora i karty graficznej. Bardziej niż kiedykolwiek potrzebujesz ich obu, aby zaspokoić swoje zróżnicowane potrzeby obliczeniowe. Najlepsze rezultaty osiąga się, gdy używa się narzędzia odpowiedniego do danego zadania.

Informacje o produktach i wydajności

1

Wyniki testów uzyskano przed instalacją najnowszych poprawek oprogramowania i aktualizacji oprogramowania sprzętowego, które służą do likwidacji luk w zabezpieczeniach określanych mianem „Spectre” i „Meltdown”. Po zainstalowaniu tych aktualizacji wyniki te mogą nie mieć zastosowania do posiadanego urządzenia lub systemu.

Wydajność różni się w zależności od użytkowania, konfiguracji i innych czynników. Więcej informacji na www.Intel.com/PerformanceIndex.