Was ist eine GPU?Eine GPU (Graphics Processing Unit) oder Grafikverarbeitungseinheit ist eine Art moderner Chip, der 3D für Videospiele und andere Anwendungen rendern kann. Dazu werden die Daten und Befehle, die auf diesem Chip ankommen, zum Rendern, also zum Erstellen der Grafiken, verarbeitet.
In der Vergangenheit wurde die CPU auch durch Grafikarbeiten überlastet, aber mit der Weiterentwicklung der Grafikqualität hat dies eine enorme Belastung für dieses Gerät bedeutet. Aus diesem Grund entstanden die ersten Grafikbeschleuniger, um Platz für das zu machen, was wir derzeit als Grafikkarten oder GPUs kennen.
Eine GPU ist in der Lage, eine Vielzahl mathematischer Berechnungen pro Sekunde durchzuführen, um Dutzende oder Hunderte Male pro Sekunde die richtigen Werte für Millionen von Pixeln zu berechnen. Alle Computergeräte, von PCs bis hin zu Smartphones, verfügen über eine GPU.
Kurioserweise sind die einzigen Computer, die ohne GPU funktionieren, normalerweise einige Headless-Server, die remote arbeiten und nur CPUs verwenden. Sie benötigen nicht einmal eine grafische Umgebung für ihre Verwaltung, alles wird über die Befehlskonsole erledigt. Aber das ist eine andere Geschichte…
Was ist eine iGPU?Viele Laptops und auch einige Desktop- und AIO-PCs verfügen über eine integrierte GPU oder iGPU. Diese Art von Einheit befindet sich in derselben Verpackung wie die CPU, allerdings auf einem separaten Chip, wie im obigen Bild zu sehen ist. Diese Grafiken erfüllen ihre Funktion, indem sie die notwendigen Grafiken erzeugen, obwohl sie nicht so leistungsfähig sind wie dGPUs, wie wir später sehen werden.
Darüber hinaus muss eine andere Sache berücksichtigt werden, und zwar, dass, wenn eine iGPU vorhanden ist, auch eine dGPU auf demselben Computer koexistieren kann. Sie sind nicht unvereinbar, können aber als Ergänzung dienen. Aber es gibt einige Dinge zu beachten:
Bei vielen Systemen mit iGPU, auch wenn sie über dGPU verfügen, muss die Grafik schließlich durch die iGPU laufen, die mit dem Videoausgang verbunden ist, der zum Monitor führt, obwohl einige Teams seitdem damit begonnen haben, Lösungen dafür zu implementieren dies kann die Leistung beeinträchtigen.Die beiden iGPUs werden die Grafik nicht gleichzeitig rendern, aber die eine oder andere kann funktionieren, dh sie können ihre Fähigkeiten nicht gegenseitig hinzufügen. Daher können Sie aus dem Betriebssystem das eine oder andere nach Bedarf auswählen.Die iGPU hat kein VRAM, sondern verwendet dafür RAM.Sie sollten eine iGPU nicht mit der in einer APU integrierten GPU verwechseln, da sie nicht genau gleich sind, wie wir später sehen werden.Die Vorteile von iGPUWie immer hat jede Technologie ihre Vorteile, und die iGPU würde nicht weniger sein. Einige der bemerkenswerten Punkte sind:
Da es in das CPU-Paket integriert ist, benötigt es keinen zusätzlichen Platz, was für Ultrabooks positiv ist.Außerdem benötigen Sie kein separates Kühlsystem, was Platz spart. Sowohl CPU als auch iGPU passen in die gleiche TDP des Pakets.Sie haben in der Regel einen geringeren Verbrauch als dGPUs. Sie haben eine gute Energieeffizienz, sodass sie die Batterie sparen, um die Autonomie zu verlängern.Wenn neben der iGPU eine dGPU vorhanden ist, kann diese je nach benötigter Grafikleistung dynamisch zwischen ihnen umschalten. Reduzieren Sie beispielsweise den Verbrauch, indem Sie die iGPU verwenden, wenn Sie mit Büroautomation oder beim Surfen arbeiten, und verwenden Sie die dGPU, wenn Sie Leistung für Spiele usw. benötigen.Die Nachteile von iGPUNatürlich sind nicht alle Vorteile in Sachen iGPU, es hat auch seine Nachteile gegenüber dedizierter Grafik. Zum Beispiel:
Die Leistung der iGPU ist recht begrenzt und für intensives Gaming oder AAA-Titel nicht geeignet. Weder für schwere Rendering-Aufgaben.Da kein dedizierter VRAM vorhanden ist, wird RAM verwendet, sodass sich CPU und iGPU denselben Speicher teilen und Platz für andere Anwendungen einnehmen.Wenn Sie eine dGPU haben, könnte dies sogar ein Engpass dafür sein, da die Grafik manchmal schließlich durch die iGPU laufen müsste, die tatsächlich mit dem Bildschirm verbunden ist (obwohl die Schwerarbeit auf dem Grafikchip liegt). ). die dGPU).iGPU und SoCEin weiterer wichtiger Punkt sind die iGPUs, die in das SoC (System-on-a-Chip) integriert sind. Diese SoCs integrieren nicht nur die CPU und GPU, sie umfassen auch Speicher, Controller und andere Systemeinheiten. Alles auf einem einzigen Chip. Daher ist es nicht dasselbe wie das, was wir als iGPU kennen, da es sich nicht auf einem anderen Chip innerhalb desselben Pakets befindet, sondern alles ein einzelner Chip ist.
Da sich alles auf einem monolithischen Chip befindet, kann die integrierte GPU die Verbindungen mit den übrigen enthaltenen Einheiten verbessern, obwohl der RAM-Speicher im Allgemeinen normalerweise außerhalb des SoC enthalten ist und in diesem Fall auch von der iGPU und der CPU gemeinsam genutzt wird , und sogar andere Einheiten wie DSP, NPU usw.

Derzeit sind SoCs sehr beliebt, da sie für mobile Geräte verwendet werden und in anderen Smart-Geräten sowie in den neuen Apple Macs mit SoCs M1, M2 usw., Qualcomm Snapdragon, Mediatek Helio, HiSilicon enthalten sind , Samsung Exynos usw.
Was ist tGPU oder Tile-GPUInnerhalb der iGPU-Sektion wollte ich einen Begriff nicht vergessen, den Intel kürzlich eingeführt hat. Und es ist so, dass es seine neuen iGPUs jetzt auch als tGPU oder Tile-GPU bezeichnet. Aber das sollte Sie nicht verwirren, sie sind gleich, nur dass in diesem Fall eine Kachelarchitektur verwendet wird, die Kacheln hinzufügen kann (entweder durch ein Chiplet- oder MCM-Design oder durch 3D-Verpackung), wenn Sie die Leistung skalieren möchten.
Was ist eine dGPU?Eine diskrete GPU, dedizierte GPU oder dGPU ist eine Grafikverarbeitungseinheit, die nicht Teil der CPU ist, d. h. sie ist in einem separaten Gehäuse oder auf einer separaten Leiterplatte implementiert. Einige dGPUs werden einfach auf das Motherboard selbst gelötet, andere werden auf Modulen wie MXMs montiert. In jedem Fall wird es auch von VRAM-Speicherchips begleitet. Daher müssen Sie den gemeinsam genutzten RAM nicht verwenden.
Im Gegensatz zu einer Grafikkarte, die ein komplexeres PCB enthält und auch das Kühlsystem enthält, ist eine dGPU etwas anders. Wie ich bereits sagte, kann eine dGPU auch mit einer iGPU koexistieren.
Die in das Motherboard integrierten dGPUs sind nicht einfach austauschbar, da dazu das BGA von der GPU abgelötet und durch eine andere GPU ersetzt werden müsste. Dies ist jedoch teuer und es werden spezielle Geräte und Labore benötigt. Auf der anderen Seite können die in MXM-Modulen für Laptops enthaltenen Module einfach ausgetauscht werden, wie Sie es mit einer herkömmlichen Grafikkarte eines Desktop-PCs tun würden.
Eine weitere Überlegung ist, dass dGPUs normalerweise keine zusätzliche Leistung vom Netzteil benötigen, wie dies bei High-End-Grafikkarten der Fall ist. Im Fall der dGPU beziehen sie ihre Energie, wenn sie in das Motherboard integriert sind, darüber.