Niezależnie od tego, czy chodzi o zastosowania głębokiego uczenia, równoległość masową, intensywną obsługę gier 3D, czy też inne wymagające obciążenia robocze, systemy są obecnie proszone o większe niż kiedykolwiek wcześniej działanie. Centralna jednostka obliczeniowa (CPU) i jednostka przetwarzania grafiki (GPU) mają bardzo różne role. Do czego służą procesory? Do czego służą karty graficzne? Znajomość roli, jaką odgrywa każde urządzenie, 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 po tworzenie arkuszy kalkulacyjnych.
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 przetworzone.
Jaka jest różnica między procesorem a kartą graficzną?
Procesory i karty graficzne mają wiele wspólnego. Oba są kluczowymi silnikami obliczeniowymi. Oba są mikroprocesorami na bazie krzemu. Obydwa obsługują dane. Jednak procesory i karty graficzne mają różne architektury i służą do różnych celów.
Procesor jest odpowiedni do szerokiej gamy obciążeń roboczych, zwłaszcza tych, dla których ważne są opóźnienia lub wydajność na 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 po obsługę baz danych.
Karty graficzne zaczynały jako wyspecjalizowane układy ASIC opracowane do przyśpieszenia konkretnych zadań związanych z renderowaniem 3D. Z biegiem czasu 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 zadaniem, karty graficzne ewoluowały, aby stać się również procesorami równoległymi ogólnego przeznaczenia, obsługującymi coraz większy zakres aplikacji.
Czym są zintegrowane karty graficzne?
Zintegrowana lub współdzielona karta graficzna jest wbudowana do tego samego chipa co procesor. Niektóre procesory mogą mieć wbudowaną kartę graficzną, zamiast polegać na dedykowanej lub osobnej grafice.
Zintegrowane procesory graficzne oferują szereg zalet. Ich integracja z procesorami pozwala uzyskać korzyści w zakresie przestrzeni, kosztów i efektywności energetycznej w stosunku do dedykowanych procesorów graficznych. 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.
Przyspieszenie głębokiego uczenia i SI
Obecnie karty graficzne mają coraz większą liczbę obciążeń roboczych, takich jak głębokie uczenie i sztuczna inteligencja (SI). Karta graficzna lub inne akceleratory idealnie nadają się do treningu głębokiego uczenia z warstwami sieci neuronowych lub na ogromnych zestawach niektórych danych, takich jak obrazy 2D.
Algorytmy głębokiego uczenia zostały zaadaptowane w celu wykorzystania podejścia przyspieszonego przez karty graficzne. Dzięki przyspieszeniu algorytmy te zyskują znaczący wzrost wydajności i zapewniają wykonalny i realistyczny zakres czasu szkolenia rzeczywistych problemów.
Procesory i biblioteki oprogramowania, które na nich działają, ewoluowały z biegiem czasu, aby uzyskać znacznie 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 Intel® Xeon® skalowalnych procesorach, systemy oparte na procesorach cieszą się lepszą wydajnością głębokiego uczenia.
W przypadku wielu zastosowań, takich jak głębokie uczenie na danych językowych, tekstowych i szeregów czasowych w wysokiej rozdzielczości, 3D i bez obrazów, procesory błyszczą. Procesory obsługują znacznie większe pojemności pamięci, niż nawet najlepsze obecnie karty graficzne w przypadku złożonych modeli lub zastosowań głębokiego uczenia (np. wykrywania obrazu 2D).
Połączenie procesora i karty graficznej wraz z wystarczającą ilością pamięci RAM stanowi świetne rozwiązanie testowe do głębokiego uczenia i SI.
Dekady na liderów w rozwoju procesorów
Firma Intel od dawna zajmuje się innowacjami procesorów, począwszy od 1971 r. wraz z wprowadzeniem 4004, pierwszego komercyjnego mikroprocesora całkowicie zintegrowanego w jednym chipie.
Obecnie procesory Intel® umożliwiają tworzenie SI, której chcesz, tam, gdzie chcesz, na wiedzy o architekturze x86. Od wysokowydajnych Intel® Xeon® skalowalnych procesorów w centrum danych i chmurze do energooszczędnych procesorów Intel® Core™ na brzegu sieci firma Intel oferuje procesor, który skomputeryzuje wszelkie potrzeby.
Inteligentna wydajność procesorów Intel® Core™ trzeciej generacji
Procesory Intel® Core™ trzeciej generacji wykorzystują hybrydową architekturę wydajności z szybszymi rdzeniami performance (P-cores) i bardziej wydajnymi rdzeniami (E-rdzenie) za pomocą wiodących w branży narzędzi maksymalizujących wydajność i możliwości wielozadaniowości.
Wybrane laptopy z procesorami Intel Core trzeciej generacji mogą zawierać Intel® Iris® Xe grafikę lub Intel® Iris® Xe MAX dedykowaną kartę graficzną — pierwszą zewnętrzną kartę graficzną opartą na architekturze Intel® Xe. Dzięki Intel® Iris® Xe MAX dedykowanej grafice otrzymujesz ogromny postęp w smukłych i lekkich notebookach, a także większą wydajność i nowe możliwości w zakresie udoskonalonego tworzenia treści i gier.
Intel® Iris® Xe grafika jest wyposażona w Intel® Deep Learning Boost sztuczną inteligencję, aby usprawnić tworzenie treści, takich jak edycja zdjęć i filmów, a także energooszczędną architekturę zapewniającą dłuższy czas pracy baterii.
Odrębne karty graficzne Intel®
Firma Intel oferuje trzy opcje zewnętrznej karty graficznej.
Intel® Iris® Xe MAX Dedicated Graphics to odrębna karta graficzna z opcjami karty graficznej do laptopów i komputerów stacjonarnych. Dzięki architekturze Xe otrzymujesz jeszcze większą wydajność i nowe możliwości, takie jak Intel® Arc™ Control, w zakresie udoskonalonego tworzenia treści i grania.
Intel® Data Center GPU to procesor graficzny, który obsługuje nowe technologie, takie jak AI, renderowanie, analiza i symulacje. Dodatkowo dodaje potężne możliwości przetwarzania równoległego do procesorów do centrów przetwarzania danych.
Twórz przekonujące treści, zachwyć odbiorców i zwiększ wydajność gier dzięki najnowszemu rozwiązaniu graficznemu o wysokiej wydajności — grafice Intel® Arc™. Grafika Intel Arc oparta na mikroarchitekturze Xe HPG umożliwia wbudowane uczenie maszynowe, przyspieszenie grafiki oraz sprzęt do ray tracingu do laptopów, komputerów stacjonarnych i profesjonalnych stacji roboczych.
Dzisiaj nie jest to już kwestia procesora i karty graficznej. Bardziej niż kiedykolwiek potrzebujesz ich obu, aby sprostać zróżnicowanym wymaganiom obliczeniowym. Najlepsze wyniki osiąga się, gdy używa się odpowiedniego narzędzia do tego zadania.